При отработке управляющей программы (УП) на обрабатывающем центре с ЧПУ уточняются схема базирования и надежность детали, правильность инструментальной наладки и оптимальность параметров УП. Отработка УП производится только на детали, подготовленной в соответствии с технологическим маршрутом. Объем и содержание работ зависят от серийности производства. При индивидуальном или мелкосерийном производстве корректировку управляющей программы производят у станка. Организация работ по подготовке обрабатывающего центра с ЧПУ включает сборку, настройку и установку инструментов, наладку.
Чтобы обрабатывающие центры с ЧПУ меньше простаивали используют предварительную наладку, при которой инструмент устанавливается с высокой точностью так, чтобы обеспечить строго определенное положение режущих кромок. Если при эксплуатации высокоточного оборудования настройка инструментов ведется на станке путем контроля поверхностей и подналадки инструмента, то задание программы и автоматический режим работы обрабатывающего центра должны исключать вмешательство оператора в обработку, так как это резко снижает производительность станка. Централизованная наладка инструмента позволяет сократить число высококвалифицированных рабочих и наладчиков. Для обрабатывающего центра в процессе подготовки к работе независимо от конструкции посадочного отверстия шпинделя необходимо определять длину инструмента, за которую принимается расстояние от торца шпинделя до его режущей кромки. Точность измерения по длине обеспечивает точность по глубине обработки. Для различных систем ЧПУ могут вводиться в корректоры фактическая длина инструмента или разница между фактической длиной и ранее заданной. Для измерения или настройки инструмент устанавливают в шпиндель. Плоскость торца шпинделя является нулевой плоскостью отсчета. Измерительный прибор совмещается с главной режущей кромкой или устанавливается на необходимую длину. В первом случае длина инструмента определяется по цифровой индикации, во втором - инструмент регулируется так, чтобы главная режущая кромка совместилась с настроенным средством измерения.
Важную роль при работе обрабатывающего центра с ЧПУ играет расточной инструмент, который обеспечивает получение отверстий с точностью квалитетов H7. Допуск на размер зависит от номинального размера отверстия и уменьшается с уменьшением диаметра. Настройка расточного инструмента состоит из:
- установки эталонной оправки в шпиндель и определении положения оси шпинделя;
- установки расточной оправки и зажим ее в шпинделе;
- перемещения резца в заданное положение.
Основными погрешностями при настройке считают погрешность изготовления сопрягаемых конических поверхностей. Эта погрешность проявляется в виде биений и приводит к увеличению или уменьшению диаметра отверстия по сравнению с настроенным. Поэтому важно, чтобы конический хвостовик вспомогательного инструмента так же, как отверстие шпинделя станка и прибора, были выполнены по одному калибру. Прибор для настройки инструментов вне станка должен по своим параметрам обеспечить получение отверстий с допуском по квалитету H7 для широкого диапазона диаметров. Для настройки инструментов необходимо использовать прибор БB-2015, который имеет следующие характеристики: размеры настраиваемого инструмента 70-400 мм по длине и до 300 мм по диаметру, цена деления по длине 0,01 мм и 0,001 мм по диаметру. Так как один прибор может обслуживать несколько станков с ЧПУ, то подготовку его к работе производят следующим образом: в шпиндель устанавливают патрон и центрируют относительно оси вращения, патрон закрепляют и в него устанавливают эталонную оправку, по которой производят установку нулевых показаний систем отсчета. Для станков, имеющих одинаковые посадочные места в шпинделе, установка патронов и нулевых показаний систем отсчета производится один раз. Включение приборов для настройки инструментов в общую систему инструмента обрабатывающих центров с ЧПУ обязательно, но конкретная модель и число используемых приборов должны определяться экономической целесообразностью.
Чем больше имеется обрабатывающих центров, тем рациональнее использование централизованной заточки инструментов. При этом необходимо работать с тремя комплектами инструментов: один находится на станке, второй предварительно настраивается на приборе, а третий затачивается. Размеры предварительно настроенного инструмента должны быть точно зафиксированы в картах наладки. Таким образом прибор для настройки вне станка, являясь необходимым элементом инструментальной оснастки обрабатывающего центра, способствует повышению производительности и поднимает уровень организации на более высокую ступень.
При подготовке обрабатывающего центра и приспособления к работе необходимо разделить Вопросы, связанные с подготовкой к обработке очередной партии деталей и отработке новой детали, т. е. внедрении новых программ обработки. При использовании нового приспособления необходимо произвести его аттестацию, т. е. определить соответствие координат базовых элементов координатам, указанным в чертеже наладки. От точности выполнения этих размеров во многом зависит конечный результат отработки. Особенно важна точность изготовления многопозиционных приспособлений, когда деталь последовательно переставляется из одной позиции в другую. Применение нескольких корректоров смещения начала отсчета позволяет при отработке программы компенсировать погрешность приспособления, но величины смещения базирующих элементов от номинальных должны быть определены заранее.
Перед установкой приспособления на стол оператор обязан проверить поверхность стола на предмет отсутствия грязи, вмятин, заусенцев, наличие смазочного материала в точках поворотного стола, если подход к точкам смазки находится на самом столе, и чистоту поверхности базового отверстия. Если на станке впервые отрабатывается программа обработки детали с нескольких сторон, необходимо произвести определение координаты центра стола от абсолютного нуля по оси Х. Эта координата для данного станка является величиной постоянной и может быть использована при настройке баз для других наладок.
После установки приспособления необходимо произвести ввод базовых координат, который осуществляется путем совмещения оси шпинделя с базовой поверхностью или осью детали. Одновременно фиксируется расстояние от базовых элементов до абсолютных нулей по всем координатам. Для введения базовых координат используют вспомогательный инструмент, устанавливаемый в шпиндель станка, и мерные плитки. Если базирование осуществляется по отверстию, введение базовых координат производят с помощью центроискателя, устанавливаемого в шпиндель с помощью оправки. После совмещения оси шпинделя с осью отверстия базовые координаты вводятся корректорами плавающих нулей.
Если базирующими элементами являются две плоскости, введение базовых координат осуществляется с помощью калибра, установленного в шпиндель. Вместо калибра может использоваться любой инструмент с точно замеренным диаметром. Калибр вводится в положение измерения так, что между базирующим элементом и образующей калибра плотно проходила мерная плитка (рис. 1). Тогда базовая координата X=X1+l+d/2, Y=Y1+l+d/2, где X1, Y1 - значения заданных базовых координат; l - размер мерной плитки; d - диаметр калибра.
Рис. 1. Введение базовых координат по осям X и Y для обрабатывающего центра с горизонтальным (а) и Z с вертикальным (б) шпинделем
Для введения базовой координаты по оси Z торец шпинделя устанавливается так, чтобы между ним и базирующим элементом плотно проходила мерная плитка Z=Z1+l, где Z1 - заданная координата базирующего элемента. В большинстве систем ЧПУ имеется несколько групп плавающих нулей, и каждая из них должна использоваться в соответствии с разработанной наладкой и программой. Перед загрузкой в магазин инструмент должен быть проверен. Конусная часть тщательно очищается от масла. Использование инструмента с забоинами на посадочной поверхности категорически запрещено, так как может привести к повреждению конуса шпинделя. Вспомогательный инструмент, устанавливаемый в шпиндель, проверяется по зажиму и отжиму. Если измерения длин и диаметров инструмента проведены вне станка, оператор вводит полученные результаты на корректор системы ЧПУ.
При установке в магазин внимание необходимо обратить на инструмент, работающий с первоначально ориентированным шпинделем, так как он должен быть установлен в ячейку определенным образом. Кроме этого, необходимо проверить: заточку инструмента; крепление сверлильных патронов на конусе оправки и сверл в патроне; крепление концевых фрез в переходных втулках; крепление инструмента в цанговых патронах; настройку резьбонарезных патронов и закрепление метчика в переходной втулке; крепление насадных зенкеров и разверток на плавающих оправках; биение сверл и метчиков при установке в патроны с целью его уменьшения.
Если прибор для настройки инструмента вне станка отсутствует, то длина инструмента определяется на станке. В зависимости от расчета координаты Z определяется длина инструмента от торца шпинделя до вершины режущей кромки или отклонение действительной длины инструмента от запрограммированной. При обработке с применением СОЖ необходимо проверить состояние защитных элементов станка, отсутствие щелей между элементами защиты, работу насоса и наличие СОЖ в системе. Если на обрабатывающем центре с ЧПУ отсутствует следящая система подачи СОЖ в зону резания, то необходимо обеспечить подвижность трубки, по которой СОЖ поступает на деталь, что позволит произвести настройку при работе. На некоторых станках возможна установка на шпиндель кольца с рядом отверстий, которые обеспечивают полив или распыление СОЖ в зоне резания.
