CC BY
38
Morozova Tatiana Gennadjevna, postgraduate, nusichka-89@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Morozov Vladimir Borisovich, candidate of technical science, docent, qtay@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.914; 005.6
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ
О.М. Никулушкина
Описано основное назначение фрезерных станков с ЧПУ, приведена их классификация и конструктивные особенности. Рассказывается о путях повышения качества получаемой на фрезерных станках продукции.
Ключевые слова: качество, фрезерные станки, ЧПУ, числовое программное управление, станок, фрезерование.
Устаревшие фрезерные станки не могут сравниться с новым поколением станков с ЧПУ. Аппараты отличаются своей компьютеризацией, в частности - способностью к связи с ПК. Теперь, компьютером регулируются перемещение головок фрезера, движение стола при обработке изделий, а также ряд иных, не менее важных функций фрезерных станков [1-5].
Фрезерный станок с ЧПУ (рис. 1) может создавать макет предполагаемой к обработке заготовки с указанием ее характеристик: от материала изделия до параметров самой фрезы.
Функции человека в работе с такими модернизированным фрезером невелики: достаточно запустить станок, предварительно закрепив на нем обрабатываемый материал, ввести необходимые настройки и вести мониторинг процесса работы.
Рис. 1. Схема фрезерного станка с ЧПУ
227
Фрезерные автоматы, модернизированные таким образом, по сравнению со своими предыдущими поколениями имеют ряд видимых невооруженным глазом достоинств. Среди них такие, как:
1. Точность работы с изделием. Погрешности аппарата при обработке изделия составляют от 0,02 до 0,07 мм. Это, в свою очередь, позволяет создавать абсолютно идентичные товары.
2. Коэффициент полезного действия станка с ЧПУ составляет до
50%.
3. Экономичность.
4. По сравнению с предыдущим поколением фрезеров аппарат с ЧПУ способен выполнять сложные контуры при работе с изделием.
5. Скорость работы: при автоматизации работы станка процесс работы не останавливается, человеческий фактор почти отсутствует, а значит - повышается скорость работы.
Фрезер такого плана является уникальным устройством, позволяющим осуществлять работу почти с любым материалом, поэтому сфера его применения не ограничена и включает в себя: металлообработку; обработку дерева; стоматологические процедуры; ювелирное мастерство; архитектурную промышленность; сферу рекламы; сувенирную продукцию; мебельную промышленность; сферу ритуальных услуг;
моделирование, а также ряд других промышленных областей. Автоматизированные станки можно ранжировать исходя из нескольких признаков распределения: материала работы, функционального назначения и размеров.
1. По функциональному назначению:
фрезерно-гравировальные: предназначены для гравировки любых изделий;
фрезерно-сверлильные: небольшие по размеру, способны выполнять работы по фрезерованию, резьбе и др.;
фрезерно-токарные: сочетают в себе токарные и фрезерные функции - на них можно сверлить, торцевать изделие, обрабатывать тела вращения и выполнять другие функции;
вертикальные: шпиндельная головка в таком оборудовании располагается наверху и может перемещаться при работе в любой плоскости, зона для обработки изделий расположена под фрезой;
горизонтальные: режущий инструмент в данном случае располагается сбоку, узел статичен, а рабочий стол при работе перемещается относительно расположения фрезы;
универсальные: устройства, которые позволяют выполнять большое количество операций - сверление, токарные работы, фрезерование - а заготовки могут располагаться как по вертикали, так и по горизонтали;
широкоуниверсальные - способные выполнять все виды операций станки, способные также вести обработку изделия по нескольким осям в одно и то же время (но не более 5).
2. По размерам:
мини-фреза: поле работы такой фрезы не превышает 400 мм на 400 мм, обычно применяется для личного пользования, создания поделок; имеет самую маленькую мощность среди представителей своего вида;
настольный фрезер: размеры рабочей площади в такой установке -600 мм на 900 мм; пригоден для работы с любым видом материала, универсален в выполнении работ, однако мощность такого станка так же невысока, как следствие - подходит только для штучного или мелкосерийного производства;
среднеформатное устройство: рабочая площадь варьируется по размеру - либо 1300 мм на 1300 мм, либо 1300 мм на 2500 мм; подходит для осуществления любых видов работ, обладает мощным шпинделем, используется на малых и средних по объему производствах;
крупногабаритные станки: рабочая площадь такого устройства составляет до 2000 мм на 3000 мм; отличается высокой производительностью и внушительной мощностью; главная сфера его применения - метало- и деревообработка;
фрезерные обрабатывающие центры: автоматизированные комплексы, обладающие широким спектром функциональных возможностей; подходят для работы с крупноразмерными изделиями, поскольку сами по габаритам могут превышать рост человека.
3. По материалу, предполагаемому к обработке:
оборудование для обработки металлов: его резки, резьбы по металлу, сверления и др.
устройства для работы с деревом и иными неметаллическими материалами.
Отличаются такие станки своей конструкцией: у первого вида она усиленная ввиду особенностей материала. Также, они отличаются своими мощностями.
Одной из важнейших проблем, связанных с ЧПУ, является повышение качества деталей, а именно улучшение точности изготовления, снижение шероховатости поверхностей, снижение отклонения от формы.
Основные методы повышения качества сводятся к снижению упругих деформаций, вибраций, а также другие деформация связанные с нагревом оборудования. Улучшение программного обеспечения и квалификации операторов. Помимо этого, снижение качества деталей образуется в результате погрешностей базирования как инструмента, так и заготовки, этот фактор можно снизить за счет применения современных измерительных устройств, имеющих низкую погрешность измерений. Также, важным
фактором при обработке резанием является скорость вращения фрезы, которую подбирают в зависимости от материала, из которого изготовлена заготовка.
Список литературы
1. Босинзон М.А. Перспективы создания и применения мехатрон-ных модулей линейных и вращательных перемещений металлорежущих станков. М.: МГОУ, 2002. 198 с.
2. Черпаков Б.И., Альперович Т.И. Металлорежущие станки: учебник. М.: Академия, 2003. 288 с.
3. Черпаков Б.И., Вереина Л.И. Автоматизация и механизация производства: учебное пособие. М.: Академия, 2004. 384 с.
4. Многоцелевые станки с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента / под ред. И.И. Кошкодамова. М.: НИАТ, 1973.130 с.
5. Станки с числовым программным управлением / под. ред. В. А. Лещенко. М.: Машиностроение, 1979. 592 с.
Никулушкина Ольга Михайловна, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
INCREASING QUALITY OF PARTS OBTAINED ON CNC MILLING MACHINES
O.M. Nikulushkina
The main purpose of CNC milling machines is described, their classification and design features are given. It describes ways to improve the quality of products obtained on milling machines.
Key words: quality, milling machines, CNC, numerical control, machine,
milling.
Nikulushkina Olga Mikhaylovna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
