CC BY
106
УДК:621.92(07)
И.С. Самсонов
студент, кафедра технологии машиностроения, Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
А.С. Любомиров
студент, кафедра технологии машиностроения, Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
А.В. Виноградов
магистрант, кафедра технологии машиностроения, Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
А.В. Платонов
канд. техн. наук, доцент, кафедра технологии машиностроения, Арзамасский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ ОСНАСТКИ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА СТАНКАХ С ЧПУ. ЧАСТЬ 2 - АНАЛИЗ БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ ОСНАСТКИ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
Аннотация. В статье рассмотрены примеры блочно-модульной оснастки для фрезерных и расточных станков с ЧПУ, а именно для закрепления осевого режущего инструмента. Показаны конструктивные особенности исполнения составляющих элементов модулей, в том числе, обеспечивающие подвод СОЖ к режущему инструменту.
Ключевые слова: технологическая оснастка, блочно-модульная оснастка, фрезерный инструмент, станок с ЧПУ, использование оснастки, подвод СОЖ.
I.S. Samsonov, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R.E. Alekseev
A.S. Lubomirov, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R.E. Alekseev
A.V. Vinogradov, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R.E. Alekseev A.S.
A.V. Platonov, Arzamas Polytechnic Institute (branch) Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R.E. Alekseev A.S.
STUDY DESIGN FEATURES MODULAR TOOLING USED ON CNC MACHINES.
PART 2 - ANALYSIS OF MODULAR TOOLING ON MILLING MACHINES WITH CNC
Abstract. In the article the examples of block - modular tooling for boring and milling machines with CNC, namely for the axial fixing of the cutting tool. Shows the design features of the execution of the constituent elements of modules, including supplying the coolant to the tool.
Keywords: technological rigging, block - module tooling, milling tool, turning tools, basing snap, CNC machine,
coolant.
В мире существует достаточно много вариантов модульной оснастки для станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Широкое внедрение подобные системы оснастки нашли на предприятиях зарубежных компаний, производящих станки с ЧПУ. В нашей стране также ставится задача ликвидировать отставание по внедрению подобных систем.
Рассмотрим системы оснастки CKB и CKS представленной компанией Heinz Kaiser. Инструмент в системе CKB крепится при помощи соединяемой части, которая устанавливается в отверстие базового элемента (рис. 1) с использованием бокового прижимного винта (СК-винт).
Отверстие специальной формы вставляемой части установочного элемента автоматически зацентровывается штифтом.
Рисунок 1 - Крепление инструмента в системе СКВ
Рисунок 2 - Крепление инструмента в системе СКБ В нагруженном состоянии СК модули сдвигаются друг относительно друга на небольшие
величины. Это вызывается действием сил на концах болта, вызывающие увеличения давления в контактной поверхности двух элементов. При предельных нагрузках штифтуемая вставка предотвращена от вращения вокруг узла, геометрия узлового отверстия, где находится штифт, равномерно и симметрично распределяет крутящий момент.
В другой системе, представленной Heinz Kaiser CKS (рис. 2), компоненты оснастки собираются вокруг стяжной оси. Модули комплектуются следующим образом. Вначале выбирается конструктивное исполнение хвостовика. Далее монтируется переходной узел. В последнюю очередь присоединяется держатель для инструмента. Соединяемые части ориентируются, и крепятся с помощью специального винта СК.
Основные крепежные элементы и их поверхности, а также составляемые инструмент модули, представлены на рисунке (3).
Рисунок 3 - Пример компоновки инструмента фирмы Heinz Kaiser
Опорная поверхность фланца
Рисунок 4 - Расположение основных поверхностей фланца
Подводя итог, можно отметить, что на большинстве фланцев имеется четыре паза рис. 4 для захвата манипулятором и автоматической замене на станках с ЧПУ. Шлифованная опорная поверхность фланца в сочетании со шлифованным полигональным конусом обеспечивает максимальную стабильность соединения благодаря контакту по двум
поверхностям и посадке с натягом.
Важной особенностью применения модульной оснастки является наличие в теле фланца канала для подвода СОЖ через инструмент в зону контакта рис. 5. Подвод СОЖ может быть обеспечен через канал в теле фланца или через центральный подвод.
Рисунок 5 - Схемы повода СОЖ
Возможность комбинирования базовых держателей, адаптеров, переходников, удлинителей, режущего инструмента можно значительно сократить номенклатуру инструмента рис. 6. Использование модульной оснастки обеспечивает получение большого числа наладок при минимальном количестве инструментов.
Рисунок 6 - Примеры компановки инструмента
Особенностью данной оснастки наличия возможности ручной установки. Конструкторами предусмотрена возможность трех видов закреплений: крепление цангой с сегментами, крепление центральным болтом, радиальное крепление. На рисунке 7 показаны варианты крепления инструмента ручным способом.
Геометрия трёхгранного профиль обеспечивает передачу крутящего момента без помощи дополнительный элементов (штифтов, шпонок), что приводит к отсутствию люфтов,
симметричному распределению нагрузок, высокому усилию зажима.
Рисунок 7 - Крепление инструмента
Таким образом, рассмотрены варианты систем модульной оснастки, разобран принцип действия и конструктивные особенности каждой системы, рассмотрены особенности применения. Материал статьи будет полезен станочникам и технологам, поможет ориентироваться в типах применяемой блочно-модульной оснастки на стадиях проектирования технологических процессов, а также компоновки инструмента и его эксплуатации на токарных станках с ЧПУ.
Список литературы:
1. Фрумин Ю. Л. Комплексное проектирование инструментальной оснастки / Фрумин Ю.Л. - М.: Машиностроение, 1987. - 344 с.
2. Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ: Справ. пособие. -Мн.: Высш. шк., 1988. - 336с.: ил.
3. Каталог инструментов Hainz Kaiser. - URL: https://docviewer.yandex.ru
