animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Фрезерный станок с ЧПУ / Вспомогательный Инструмент Для Фрезерных Станков с ЧПУ

Вспомогательный Инструмент Для Фрезерных Станков с ЧПУ

Вспомогательный инструмент для фрезерных станков

Вспомогательный инструмент для фрезерных станков – это оборудование, обеспечивающее качественную и высокоточную обработку материала. Подобные устройства позволяют повысить производительность и скорость производства. При работе с фрезерными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Без вспомогательных инструментов область выполняемых функций весьма ограничена.

Можно сформулировать следующие требования к вспомогательному инструменту для фрезерных станков с ЧПУ:

  • крепление режущего инструмента с требуемыми точностью, жесткостью и виброустойчивостью;
  • возможность регулировки положения режущих кромок относительно координат технологической системы станков с ЧПУ;
  • расширение технологических возможностей станков с ЧПУ;
  • концентрация технологических переходов;
  • удобство в эксплуатации заключающееся в быстрой смене, простоте сборки, наладки;
  • возможность выполнять все технологические операции, предусмотренные техническими характеристиками фрезерного станка;
  • технологичность изготовления;
  • легко и быстро устанавливаться и сниматься;
  • иметь межразмерную унификацию;
  • обеспечивать настройку инструмента вне станка

Пример комплекта вспомогательного инструмента многоцелевого станка ЧПУ показан на рис. 1.

В систему (рис. 1) включены оправки насадных фрез 1, 2, предназначенные для крепления торцовых, трехсторонних, цилиндрических и других фрез. Цанговые патроны 3, 4, 16 предназначены для крепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком, стандартных сверл, зенкеров, разверток, фрез диаметром 3-20 мм и специальных фрез диаметром 20-50 мм. Нерегулируемые переходные втулки 5, 6 предназначены для инструмента с конусом Морзе от 2-5.

Рис. 6. Ускорительная головка для станка с чпу

Рис. 1. Вспомогательный инструмент для фрезерных станков с ЧПУ

Системой вспомогательного инструмента для фрезерных станков предусмотрена номенклатура расточных оправок для чистовой и черновой обработок. Включены оправки 9 для чистовой обработки отверстий диаметром 50-180 мм, изготовляемые с наклонными гнездами под резцовые расточные вставки с микрометрическим регулированием. В однолезвийных оправках 8 для чернового растачивания отверстий диаметром 50-180 мм предусмотрено использование стандартных расточных резцов, устанавливаемых в державку.

В качестве адаптера в системе используются переходные державки, состоящие из корпуса с внутренним цилиндрическим отверстием и винта для фиксации положения закрепляемого хвостовика 7.

В державках закрепляются:

  • переходные цилиндрические втулки 10;
  • оправки для насадных зенкеров и разверток 12;
  • патроны для метчиков 13;
  • расточные оправки 14;
  • расточные патроны 15.

Комплект вспомогательного инструмента фирмы Sandvik Coromant показан на рис. 2. В состав комплекта входят набор хвостовиков, отвечающих требованиям различных стандартов; переходники, предназначенные для увеличения вылета инструмента; набор патронов для крепления насадных фрез и концевого инструмента; набор черновых и чистовых расточных оправок, а также концевых фрез и сверл, имеющих унифицированные присоединительные поверхности Coromant Capto.

Вспомогательный инструмент для фрезерных и сверлильных станков

Рис. 2. Вспомогательный инструмент для фрезерных и сверлильных станков фирмы Sandvik Coromant

При работе на фрезерных станках с чпу с высокими частотами вращения шпинделя (более 10000 об/мин) одним из основных требований к вспомогательному инструменту являются высокие и стабильные усилия закрепления и минимальное биение инструмента. Им соответствуют оправки с гидропластом, гидромеханическим и термическим зажимами (рис. 3).

В оправках первого типа давление зажима создает малосжимаемое вещество «гидропласт» при завинчивании винта в корпус.

Принцип работы гидромеханических оправок схож с предыдущим, только давление создается не винтом, а специальным насосом. При этом жидкость, находящаяся в корпусе, действует на клиновой механизм, зажимающий инструмент.

Оправки с термическими зажимами используют свойство металлов расширяться при нагревании. Корпус помещается в специальное устройство индукционного нагрева, нагревается и в него устанавливается инструмент. После охлаждения посадочный диаметр уменьшается и инструмент закрепляется силами упругости. Данный тип оправок используется только для твердосплавного инструмента, т. к. его коэффициент теплового расширения ниже, чем у стали.

Оправки с зажимом инструмента

Рис. 3. Оправки с зажимом инструмента гидропластом и гидравлическим способом

Специальный вспомогательный инструмент для станков с чпу

Существует отдельная группа вспомогательного инструмента для фрезерных станков, предназначенного для расширения их технологических возможностей и носящего название «специальный вспомогательный инструмент». К такому инструменту относятся многошпиндельные, угловые и ускорительные головки, устройства удаления стружки, дозаторы.

Автоматически сменяемые многошпиндельные головки имеют, как правило, два, три или четыре шпинделя. Вращение этих шпинделей осуществляется с той же частотой, что и вращение шпинделя с сохранением направления вращения. В двухшпиндельной головке (рис. 4) центральная шестерня 1, размещенная на хвостовике 15, вращающаяся в подшипниках 14, через блоки колес 13 и 12 передает крутящий момент от шпинделя станка на шестерни 9, размещенные на шпинделях 6 головки. Шпиндели 6 размещены в корпусах 5 с эксцентриситетом относительно осей 2 и 10, расположенных в корпусе 4 головки с межосевым расстоянием, равным 68 мм. При вращении корпусов 5 вокруг осей 10 расстояние между шпинделями 6 головки изменяется от минимального до максимального. Режущий инструмент цилиндрическим хвостовиком диаметром до 13 мм закрепляется в цангах 8 с помощью гаек 7.

Исполнение двухшпиндельной регулируемой головки станка

Рис. 4. Исполнение двухшпиндельной регулируемой головки станка

Для сокращения времени, затрачиваемого на базирование и закрепление заготовок, используются сменные головки, в которых шпиндель головки расположен относительно оси шпинделя станка под углом.

На рис. 5 представлена конструкция головки с углом α = 45°. На хвостовике 1 размещена коническая шестерня 2, которая находится в зацеплении с шестерней 3, закрепленной с проставкой 4 на шпинделе 5 с конусом Морзе. Достижение произвольного положения оси инструмента относительно оси шпинделя достигается с помощью регулируемых угловых головок, Они выполняются с двумя разъемами, каждый из которых обеспечивает поворот соединяемых частей относительно друг друга на 360°. В результате может быть обработана любая точка в пределах полусферы.

Головка с шпинделем

Рис. 5. Головка с шпинделем, расположенным под углом α = 45°

Ускорительные головки (мультипликаторы) предназначены для обработки на станках с ЧПУ конструкционных сталей и чугунов нормальной обрабатываемости концевыми твердосплавным и быстрорежущим инструментами диаметром до 12 мм (сверла, центровки, зенкеры, концевые и шпоночные фрезы и т. п.) со скоростями резания, имеющими оптимальные значения. Необходимость в таких головках предопределяется тем, что ряд станков для обработки корпусных деталей имеют ограниченную частоту вращения шпинделя, недостаточную для достижения необходимой скорости резания.

Пример конструкции ускорительной головки представлен на рис. 6. Корпус 1 выполняет роль водила, в котором на осях 9 закреплены сателлиты 7. Корпус 1 неподвижно соединен с хвостовиком 3, устанавливаемым в шпиндель станка. Сателлиты 7 находятся в зацеплении с корончатым колесом 8, которое может быть остановлено путем соединения с позиционирующим блоком. Через солнечное колесо 2 вращение передается на выходной вал 5, который движется с частотой, в пять раз большей частоты вращения шпинделя. На открытом конце выходного вала размещен цанговый патрон с цангой 10, которая с помощью гайки 11 закрепляет цилиндрический хвостовик инструмента 12. На другом конце выходного вала 5 с помощью шайбы 4 закреплен маховик 6, предназначенный для повышения равномерности вращения инструмента.

Ускорительная головка для станка с чпу

Рис. 6. Ускорительная головка для станка с чпу

После сверления глухого отверстия оставшуюся в нем стружку удаляют с помощью специального устройства для удаления стружки (рис. 7), который подключается к индустриальному пылесосу через специальный разъем 2. Подвод сменного наконечника 6 к детали осуществляется при подаче 4-6 м/мин. После упора в деталь наконечника 6 колено 7 перемещается относительно хвостовика 1 и через трубу 5 перемещает плунжер 4 разъема 2 до срабатывания конечного выключателя 3, который подает команду на прекращение подачи устройства.

Дозатор для подачи масла (рис. 7) пригоден как для станков с вертикальным, так и с горизонтальным расположением оси шпинделя. Дозатор позволяет вводить масло в отверстие или в другие зоны, которые требуют смазывания, а также в тех случаях, когда СОЖ, находящаяся в системе станка, не пригодна для этих целей. Объем дозатора составляет 400, 600 и 800 см3, доза масла может регулироваться от 0 до 2 см3.

Устройство для удаления стружки

Рис. 7. Устройство для удаления стружки

Дозатор (рис. 8) имеет хвостовик 1 для установки в шпинделе станка, который соединяется с емкостью 2. Емкость 2 снабжена перепускным клапаном 8, втулкой 3 с запорной иглой 4, который функционирует как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях, однако в последнем случае необходима ориентация дозатора по углу вращения шпинделя.

Из камеры 8 масло поступает в наконечник 5, в котором находится плунжер 6 с шариковым клапаном 7. При наличии масла в камере 8 дозатор со скоростью 4-6 м/мин прижимается к детали до упора форсункой 10. При этом плунжер 6 перемещается в наконечнике 5, создавая давление в камере 8. Под этим давлением срабатывает шариковый клапан 7, и порция масла выбрасывается в зону предстоящей обработки. Сменные форсунки 10 обеспечивают различную форму впрыска для достижения наилучшего эффекта смазки.

После впрыска дозатор отводится от детали и плунжер 6 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, функционируя при этом как поршень насоса. В камере 8 создается разрежение, клапан 4 открывается и камера заполняется маслом. Количество масла определяется величиной хода плунжера 5. При максимальном ходе 15 мм обеспечивается подача 2 см3 масла.

В этой статье мы рассмотрели виды вспомогательного инструмента для фрезерных станков, требования предъявляемые к ним и принципы работы некоторых.

Дозатора для подачи масла

Рис. 8. Дозатора для подачи масла