Фрезерные работы на станках с ЧПУ / 6.10

“

В этом уроке вы узнаете о фрезерном обрабатывающем центре, его устройстве и основных узлах, а также об установке станочных тисков. Еще мы коснемся системы координат станка и заготовки. Начнем!

Глоссарий

Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:

Металлорежущий станок для комплексной обработки поверхностей заготовок различными способами: точением, фрезерованием и др. Обрабатывающий центр имеет числовое программное управление и оснащен многоинструментальным магазином и устройством для автоматической смены инструмента

Прибор, позволяющий обеспечить максимально точную позицию детали и ее минимальное отклонение относительно губок. Имеет идеально отшлифованную поверхность прижимных губок и плавный ход фиксирующего механизма, который обеспечивает аккуратное и точное закрепление даже миниатюрных деталей

Специальный мерительный прибор для измерения, контроля детали и базирования заготовки. Его работа осуществляется с помощью датчиков касания

Видеолекция

Конспект

Разберем модель DMU 50 с системой ЧПУ Siemens Sinumerik 840D Operate.

1. Рабочая зона полностью закрыта во время обработки из соображений безопасности.

2. Стружка и СОЖ остаются в станке, не загрязняя цех.

Рабочая зона обрабатывающего центра

Стол служит для крепления заготовок с помощью приспособлений. Он имеет т‑образные пазы, используемые для установки крепежа.
Рабочее пространство характеризуется максимальными размерами стола, а также максимальными перемещениями вдоль осей станка.
Основная единица измерения длины — миллиметр, а угла — градус. Количество и расположение осей станка определяют его функциональные возможности.

Группы фрезерного оборудования

Трехосевые станки

Позволяют обрабатывать деталь с одной стороны.
Ось инструмента не меняет своего пространственного угла относительно заготовки в процессе обработки.
Такие станки конструктивно проще и дешевле. Они подходят для обработки большинства корпусных деталей.

Четырехосевые станки

Обладают дополнительной поворотной осью, благодаря чему их функционал шире.
Ось вращения, как правило, расположена перпендикулярно оси шпинделя и используется как для позиционирования заготовки дискретно для последующей трехосевой обработки под нужным углом, так и для непрерывной обработки с вращением заготовки.
Часто четвертая ось реализуется путем установки дополнительного оборудования на стол трехосевого станка с последующим подключением и перепрограммированием ЧПУ.

Пятиосевые станки, первый вид

Станки с возможностью полноценной обработки, которая задействует одновременно до пяти осей, включая линейные и поворотные.

Пятиосевые станки, второй вид

Станки, не имеющие возможности станков первого вида и использующие поворотные оси лишь для относительного позиционирования заготовки и инструмента в пространстве станка, в то время как обработка ведется по линейным осям.

Три линейных оси X, Y, Z, вдоль которых перемещается шпиндель.
Две поворотных оси B и C. Они реализованы наклонно-поворотным столом.

Установка детали

Шпиндель

Шпиндель во фрезеровании — это узел станка, передающий крутящий момент режущему инструменту. К основным характеристикам можно отнести максимальную частоту вращения и мощность.

Навык установки применим к деталям независимо от их материала. Не существует абсолютно ровных поверхностей, а значит, приспособления накладывают погрешность установки.

Важно

Даже прецизионные тиски при установке и фиксации детали дают несоответствие расположения обработанных поверхностей детали в машинной системе координат рабочей зоны станка

Выставление неподвижной губки тисков параллельно оси Х

Позволяет избежать углового смещения элементов детали, обработанных с разных установок.
Быстрый, но не самый точный способ — упереть заднюю поверхность тисков в поверхность, параллельную оси X.

Обычно на столе станка присутствуют т‑образные пазы. В них устанавливаем плоскопараллельную подкладку и в нее упираем заднюю поверхность корпуса тисков.

Важно

Точность будет зависеть от многих факторов, в том числе от точности выполнения пазов и не только

В нашем случае на длине губок тисков 125 мм мы можем рассчитывать на разницу по оси Y в пределах 0,02 мм. Зачастую этого достаточно однако, если требуется более высокая точность, необходимо воспользоваться индикатором. В нашем случае используем рычажный индикатор с ценой деления 2 микрометра.

Важно

При выставлении параллельности губки тисков предварительно ослабьте зажатием болтов крепления тисков к столу, оставив один затянутым сильнее. Ось данного болта будет являться осью вращения тисков при выставлении

1. Коснемся индикатором поверхности неподвижной губки и зададим натяг.

2. Переместим индикатор вдоль оси X.

3. Видим разницу в значениях. Наша задача — добиться минимальной разницы. Для этого необходимо повернуть тиски.

4. Используем молоток с пластиковыми поверхностями, чтобы не повредить тиски. Постукиваниями добиваемся требуемой разницы.

Важно

В качестве поверхности вместо неподвижной губки может быть выбрана обработанная на предыдущей установке поверхность детали. Так можно исключить погрешности установки в тисках. Данные методы часто используются на производстве, однако на современных станках все чаще встречаются различные датчики

Определение положения заготовки относительно инструмента

Любой станок с ЧПУ имеет собственную систему координат, заданную производителем. Ее называют системой координат станка, или станочным нулем.
Для определения положения заготовки в пространстве станка используют смещение системы координат станка. Такое смещение определяет новую систему координат, называемую системой координат заготовки.
Данные о смещении заносятся в специальную таблицу. Под смещением можно понимать как сдвиг по линейным осям, так и поворот.

Важно

Для удобства в системе ЧПУ обычно предусматривают возможность сохранения нескольких систем координат заготовки. Активировать нужную систему для работы в ней можно, используя команду, соответствующую данной системе в таблице, — от G54 до G599

На практике сдвиг вдоль каждой линейной оси — это расстояние от машинного нуля до нуля заготовки, а знак определяется направлением осей.

Для данного станка

Машинный ноль находится в крайней правой точке станка. Ось Х направлена условно вправо от нас. Нулевая точка заготовки находится на правой верхней точке заготовки. Расстояние от машинного нуля до нее — 324,476 мм, а положение левее, поэтому знак «−».

Трехосевой фрезерный центр

Возможно математически повернуть оси координат станка.
Поворот будет записан в соответствующую систему.
При обработке оси X и Y будут компенсировать друг друга, обеспечивая поворот системы координат на заданный угол.
При отработке команды перемещения вдоль оси Х ЧПУ добавит движение по оси Y, компенсирующее угол, заданный в системе координат.

В нашем случае есть возможность физически повернуть стол, используя поворотную ось станка.

Практика

Вызовем контактный измерительный щуп.

1. Используем область управления машин, режим JOG, раздел «TSM».

2. Выберем инструмент из списка, нажав многофункциональную кнопку «Выбор инструмента».

3. Найдем щуп в списке и нажмем кнопку «ОК».

4. Отработаем смену инструмента кнопкой «Пуск» на пульте управления.

5. Переместим щуп к поверхности неподвижной губки тисков.

6. Выберем раздел «Нулевая точка детали» и выберем соответствующий цикл выравнивания.

7. Зададим в качестве оси движения щупа ось Y и положительное направление касания.

8. Нажмем кнопку «Пуск». Произошло касание, и первая точка измерена.

9. Переместим щуп правее и повторим измерение. В данном цикле для выравнивания достаточно двух точек.

10. Примем измеренные значения, предварительно переместив щуп выше на безопасное расстояние.

11. Подтвердим вращение стола, нажав кнопку «Пуск».

Стол повернулся, выровняв плоскость неподвижной губки параллельно оси X. Тиски установлены.

“

Итак, мы узнали про типы станков, устройство рабочего пространства станка и смещение машинной системы координат. Также мы познакомились с разработкой измерительного щупа и методами установки тисков. Давайте закрепим полученные знания, выполнив несколько упражнений!

Интерактивное задание

Тест