Направления повышения точности оборудования с ЧПУ

Из анализа основных направлений повышения точности металлорежущего оборудования, схематично представленного на рисунке 1.2, выделяются две группы. К первой относится совершенствование конструкции несущей системы металлорежущего оборудования, а ко второй группе - улучшение систем управления станком. Рассмотрим более подробно указанные способы улучшения точности.

Совершенствование конструкции несущей системы металлорежущего оборудования.

Развитие данного способа идет по нижеуказанным направлениям. При этом необходимо отметить, что на данный момент в России не существует каких-либо ГОСТов или ТУ, описывающих требования к станкам, касающимся их жесткости, виброустойчивости, температурной стабильности и других показателей качества. Единственный государственный стандарт, касающихся жесткости станков (ГОСТ 7035-75), разработан еще в 1975 году и сейчас уже не действует.

Анализ основных направлений повышения точности металлорежущего оборудования

Рис. 1.2. Анализ основных направлений повышения точности металлорежущего оборудования

Уменьшение отклонений (геометрических погрешностей станков) не зависит от условий проведения механической обработки деталей. При этом данный вид погрешностей обусловлен неточным изготовлением и износом установочных элементов станка и приспособлений. Погрешность закрепления деталей обусловлена смещением базирующих поверхностей обрабатываемой детали, режущего инструмента или узлов станка под действием усилий её зажима. Так, например, при закреплении деталей в трехкулачковом патроне в зависимости от силы зажатия продольное положение детали меняется за счет разворота кулачков на 50ч-60 мкм; то же самое происходит и при закреплении деталей в цанговых патронах. В целях уменьшения этих погрешностей необходимо внимательно следить за правильной эксплуатацией станков и приспособлений.

На уменьшение статической и динамической жесткости несущей системы оказывает влияние виброустойчивость станка. При этом на стойкость инструментального материала значительное влияние оказывает радиальное биение подшипников шпинделя. Наилучшие показатели обеспечиваются при использовании подшипников качения с радиальным биением менее 1 мкм. Соосность положения и жесткость задней бабки из-за наличия температурных деформаций также снижает точность механической обработки. Модернизация за счет принудительного охлаждения шпинделя повышает точность механической обработки. Для увеличения виброустойчивости целесообразно в несущей системе станка использовать гидростатические направляющие вместо направляющих качения, что также уменьшает трение и успешно реализовано в немецких станках фирмы Monforts [12].

Для повышения стабилизации и уменьшения тепловых деформаций фундамент, на который устанавливается станок, необходимо выполнить из материала, не имеющего внутренних напряжений и обладающего хорошими свойствами демпфирования и низким коэффициентом теплового расширения, например натуральный гранит. Данный способ обеспечивает высокую термическую устойчивость.

и=3

Для снижения негативных сил УР рекомендуется использовать

/=1

металлорежущий инструмент с повышенной стойкостью и СОЖ. Задачей СОЖ является отвод стружки из зоны резания, уменьшение сил резания и трения между режущим инструментом и обрабатываемой поверхностью. Геометрия режущего инструмента также влияет на силы, возникающие при резании. Так, с уменьшением главного угла в плане резца скорость резания увеличивается, а это, в свою очередь, вызывает повышение силы резания.

Таким образом, совершенствование конструкции несущей системы металлорежущего оборудования осуществляется на основе:

  • • использования новых инструментальных материалов;
  • • внедрения принципиально новых комплектующих станка, работа которых основана на использовании различных физических эффектов [13];
  • • модернизированных методов расчета геометрии режущего инструмента и сопряжения узлов станка.

Когда невозможно за счет указанных выше способов повысить точность, используются системы коррекции, позволяющие в режиме реального времени обеспечивать заданную точность при механической обработке изделий, что значительно проще и эффективней, чем при использовании традиционных методов управления.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >