Автор: Травин А.И.   Панов Ф.С.  

Теги: программирование   программное обеспечение   станки   системы управления   компьютерные технологии   программное управление  

Год: 1984

Похожие

Работа на станках с числовым программным управлением

Устройство числового программного управления 2Р22. Руководство по эксплуатации

Эффективность применения станков с числовым программным управлением

Станки с программным управлением и промышленные роботы

Текст 
                    Ф. С. ПАНОВ, А. И. ТРАВИН
РАБОТА НА СТАНКАХ
с числовым
ПРОГРАММНЫМ УПР.~ВЛЕНИЕМ
ПРИНЦИПЫ ЧП)'
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ОБРАБОТНИ
УСТРОЙСТВО И ЭНСПЛУАТАЦИЯ
СТАННОВ. С ЧП У
ГИБНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ
ПРОИЗВОДСТВА


Ф.С. ПАНОВ. А.И. ТРАВИН
РАБОТА НА СТАНКАХ
с числовым
ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
----.-s;..,ф.•~--::'""-~;::...,а_"'_,:,,
-.,.__
, ,..
.
IШЯ
МОАООЫН
РА&ОЧIIИ
ЛЕНИЗДАТ
1984
1 Jit,J., • ~~:"с~,.~ !j,. _
~~:-,_ .~:.~"'
'
ii;:'!iJ}j::,:~ ;: ;__ ,, • ':;_ - : : .
~;!
t
,:-;.;.,._;:. ! J~
f
i Б~~,:-:·:~;.::~


зr-91
Пl6
.В
книге кратко изложены основы программного
управления м;еtаллорежущими станками и принципы
подготовки управляющих программ, приведены описа­
ния конструкций· и схем наладок станков с ЧПУ раз­
личного технологического назначения, даны рекоменда 0
ции по рационаJiьной обработке заготовок на станках
с ЧПУ, .использов_анию прогрессивной технологической
оснастки.
•
.
Рассматриваются также основы построения гибких
автоматизированных производств для механическом· об­
работки заготовок. Раскрываются особенности органи-
зации эксплуатации станков с ЧПУ.
•
Предназначена для молодых рабочих-станочников.
Рецензент - инженер В. Ю. Прокопооμч
П 2704040000-\ 20 14 - 4
М171(03)-84 1 8
© Леннздат, 1984


ПРЕДИСЛО·ВИЕ
Автоматизация процессов механической обработки деталей ма­
шин является одnой_ из важнейших задач, стоящих перед промыш­
ленностью. Она позволяет обеспечить высокие темпы роста произ­
водительности труда, повышение качества продукции, улучшейие
условий труда.
,
Одним .из наиболее эффективных средсТJЗ современной автома­
тизации является созданное в последние годы легкопереналаживае­
мое металлорежущее оборудование с числовым программным управ­
лением _.(ЧПУ), позволяющее осуществлять автоматизацию. В «Ос­
новных направлениях экономического _и социального развития СССР
на 1981-1985 годы и на период до 1990 года», принятых на
XXVI ·съезде КПСС, отмечается необходимость ускорения развития
производства средств автоматизации с использованием микропро­
цессоров и минц-ЭВМ, создания переналаживаемого оборудования
и гибких производственных систем на основе числового программ­
ного управления, расширения работ по автоматизации труда инже•
неров на основе применеНИf! вычислительной техники.
Ленинградская •промышленность занимает· одно ·и-з ведущих мест
в стране в области производства и использования· современных
средств автоматизации.
Ряд ленинградских предприятий являются разработчиками и
изготовителями оборудования с программным управлением. Так,
станкостроительное объединение им. Я. М. Свердлова выпускает
станки с числовым программным управлением высокого класса, ус­
пешно конкурирующие с аналогичными моделями многих зарубеж­
ных фирм, объединение «Ленинградский электромеханический за­
вод:. изготовляет современные системы числового программного
управления станками и роботами-манипуляторами, обладающие ши-
рокими технологическими возможностями. Производственные объ­
единения «Кировский завод», _«Знамя Октября», «Ленинградский
Металлический завод», «Ленинградский завод турбинных лопаток»
и другие достигли высоких результатов по объему внедрения и эф­
фективному использованию станков. с числовым программным управ-
•·пением.
Станки с чнсловы;м программным управлением являются осно-
вой для создания гибки~ автоматизированных производств. Указы­
=·-вая на значение таких производств, первый секретарь Ленинград•
• 'скоrо обкома КПСС Л. Н. Зайков в своем выступлении на иленуме
~,обкома партии 25 октября ~983 г. отметил: «Весь отечественный
з


и мировой опыт свидетельствует, что именно в создании гибких
автоматпчЕ:сю~х производств находится ключ к решенйю_ задачи
резЕоrо повышения производительности труда, тех1шчеСi{ОГО уровня
и качества техники и технологии во многпх отраслях народного
хозяйства. Для ленинградской промышленности, основу которой со­
ставлпют предприятия с мелкосерийным • и едию\чным !1роизвод­
ством, " ° это - единственная воз~tожность кардинального решения
проблемьi д-альнейшеrо повышения эффектив1юсти работы». _
Разработанная по инициативе Ленинградской областной пар­
тяйной организации и одобренная ЦК КПСС территориально-отрас­
левая программа «Интенсификация-90» подтвержда~т особую важ­
ность эксплуатации станков с ЧПУ на машиностроительных пред­
приятиях Л-еиингра.!I.а.
Основные преимущества станков с ЧПУ, применяемых взамен
универсальных, сводятся к следующему:
1. Повышение производитель)-!ости труда за счет сокращения
вспомогательного и ыашинноrо времени обработки на станке._
2. Исключение предварительных ручных разметочных и резкое
сокращение слесарно-доводочных и других работ.
3. Повышение точности обработки деталей при уменьшении
штата коIIтролеров с соответствующим сокращением пригоночных
работ в процессе сборки.
4. Упрощение и удешевление специальной оснастки, так как
_то1rность обработки обеспечивается точностью самих станков. На,­
nример, приспособления для сверлμльных работ выполняются без
кондукторных -втулок.
5. Сокращение времени наладки-и переустановки заготовок
в среднем на 30% и резкое сокращение расходов на их межстаноч•
иую транспортировку за счет концентрации операций на кажд0м
станке.
•
•
6. Упрощение функций оператора, - что ё"Оздает условия для мно-
гост □ 11оч1юго обслуживания.
'
7. Экономин производственIIых площадей, предназш1ченных Аля
храпения заготовок и г.отовых деталей, • прнспособлен,ий, инстру­
мента.
8. Со;,раще1ше периода ос1юенпя новых деталей в результате
применения на станках с ЧПУ более простой и универсальной тех-
_1юлогнчеtкой оснастки, а также возможности ш ирокоrо использова­
ния ЭБ,Ч при техноJЮГfJ<1еской подготовке производства. В среплем
сроки подrотоыш производства сокращаются на 50-75%, а общая
длительность цикла изготопления продукции - на 50-60 %.
9. Р1сшнрение технолоrичсскнх воз:.rожпостей, что позволяет
выполш1ть различные виды работ (фреJе_ровапие, сверление, резьбо­
нарезаiн,е, развертывание, зенкерование, растачивание и др..), об-"
легчает распределение работы м2жду ,о.1потипным11 станками II поз­
воляет 1юю1ее их загружать .
. Станки
с ЧПУ с автоматической сменой инструмента имеют -
дополш1 сею.иые преимущества. Улучшаются условия для мноrоста=
ночного обслуживания, поскольку длительность· цикла обработки
зaI'oтrJвor,, типичного для таких станков, достаточно велика в связи
со зи;~чительной сложностью изготqвляемых деталей. Повышается_
производительность станков, та~( как автоматическая смена инстру­
ментов, как правило, совмещается частично или полностыо с выпол­
нение:.~ команд на уста~ювку координат, переключение ступеней
частоты врашения. шпинделя, подач и т. д. Растет эффективность
использоюшия станков благодаря сокращению времени наладки,
смены инструмента и контроля размеров деталей. В • результате
4.


доля мадшнноrо _времени в обшrм времени работы станка ПО!JЫ­
шается до 75%, в то время. к;~к на других сташ:ах с ЧПУ она
составляет 5.0%, а на станках с ручным упр11вление~1 - только 20%.
Станки. с· ЧПУ отлi1чаются 13ысокой стш~"мос:rью, в. 8-15' раз
превосходящей стоимость аналоrнi_!ных станко~з. с ручным управ;1е­
·ние~1. Поэтому применение станков с ЧПУ экономически целесооб­
разно при: .условии ма.ксималыюго нх использования. •
Для организации бесперебойной работы стаНJ\ОВ с ЧПУ. необ­
ходимо, чтобы 06служнвающ11й их r~срсонал (наладчики, операторы)
з'нал конструкцию станков и приемь1 работы на ·них, имел доста­
точно· ·полное. представление о системах ЧПУ, проrрамм·ировании
обработки, об особеiiностях настройк11 и обслуж;iвания станков.
Предлаrае_r,1ая читатrлю Iшига содержит сведения по всем ·ука­
занным вопрос;а_м прим-енителыю к работе о·пер1,1.тора на станках
tЧnY.
Долгопрудненский а-виационный техникум
':
-~~ ---
~.
•..::.с~
j
•
~
,
141702 Россия, Московская обл.,
Phone: 8(495)4084593 8(495)4083109
г. Долгопрудный, пп. Собина, 1
Email:
dat.ak@mail.ru
Site:
gosdat.ru


ПРИНЦl,,tПЬI ЧИСЛОВОГО
ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ
И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
О&РА&ОJКИ
ГЛАВ-А
1
Станки с программным упр1:!,влением (ПУJ по кон"
струкции системы управления делятся на станки с цик•
~овым и станки с числовым программным управлением.
Системы циклового проrраммuоrо. управления позво•
~яют запрограммировать перемещение подвижных ор•
ганов станка в определенной последовательности, а так•
же (в некоторых случаях) изменение скоростей этих
перемещений с ·помощью определенного набора комму•
тирующих элементов (штекеров, переключателеμ) на
панели управления или на штекерном барабане. При
этом величины перемещений подвижных органов опре~
деляются путем наладки упоров относительно конечных
выключателей на управляющих платах станка. Станки
с цикловым программным управлением отличаются не•
,,,.аысокой стоимостью и простотой конструкции, однако
их технологические возможности ограниченны, а пере•
_настройка связана с относит.ельно большими потерями
времени. Поэтому станки с. цикловЕ1м ПУ могут быть
рационально использованы лишь для обработки боль•
ших партий сравнительно простых заготовок..
Принципиальной особенностью станка с числовым
программным управлением является то, что вся про•
грамма его работы, включая и величины перемещений
подвижных органов, записыаается_ -в определенном коде
на программоносителе. Перенастройка станков с число•
вым ПУ осуществляется значительно быстрее,· чем стан"
ков с цикловым ПУ; во многих случаях она заключа•
ется в замене одной программы другой.
Станки с ЧПУ подразделяются на станки обычных
групп (токарные, расточные, сверлильные, фрезерные
6,


и т. д.) и щюгооnерационные станки; 'или так называе­
мые обрабатывающие центры (ОЦ). Многооперацион­
ные станки имеют, как правило, компоновку расточноrG
или фрезерного станка и предназначены для обработки
корпусных заготовок. В магазине такого станка разме­
щается большой набор инструментов, которые с помо­
щью автоматического манипулятора заменяются по про­
грамме в шпинделе станка. Это позволяет при одной
установке заготовки осуществлять обработку большого
IIисла Fюв-ер-хностей различными способами: фрезерова­
нием, сверлением, ра_стачиванием и т. д. В отдельных
случаях вместо магазина инструментов на многоопера­
ционных станках используют револьверные головки.
Многооперационные станки создаются и на базе то­
карных станков. В этом случае они называются токар­
ными центрами. На таком станке можно, например, вы­
полнить за одну установку заготовки следующйе п~ 0
ходы: .точение фланца ·несколькими резцами; обработку
отверстий, расположенных по окружности; фрезерова­
ние ;лысо к. Для· этого на суппорте· с1:.анка размещаются
поворотный резцедержатель и револьверная головка
с вращающимися шпинделями для установки сверр, зен­
керов, разверток, фрез.
1.1 . Ч~словое проrраммное управnенне
•
н системы ЧПУ
Ста.нок с ЧПУ условно можно разделить на две ча­
сти~ металлорежущий станок в программном исполне­
нии и система числавого программного управления
(СЧПУ). Под СЧПУ понимают совокупность специали­
зированных средств, необходимых для осуществления
числового программного управления станком. Из этих
средств в первую очередь следует выделить устройспю
числового программного управления (УЧПУ), двига­
тели приводов подач станка и датчики обратной связи.
УЧПУ предназначено для выдачи управляющих воз­
действий рабочим органам станка в соответствии с про­
гр,аммой управления станком. Оно монтируется рядом
'СО. станком в одном или двух шкафах~ УЧПУ новейших
конструкций _раз'Меща:ется неr:юсредственно на станке
•В подвесных пультах управления.
• Двигатели приводов пода:ч, используемые в станках
с ЧПУ, имеют специальную конструкцию и предназна­
ч.ены ·для работы с конкретными УЧПУ, ·поэтому они
~Jlяются составной частью СЧПУ.


Датчики обратной связи - устройства, с помощью
которых собирается информация обратной ~связи, т. е.
информация, источником которой fiВляется сам техно­
логический процес·с. К этой информации относятся дан­
ные о фактическом положении и • скорости движеНffЯ
-рабочего органа, о размере обрабатыва~мой повер_хно-.
сти, о ,температурных и силовых дефориациях в техно­
логической системе, о температуре в зоне р.езания и т. д._
В приложении 1 (см. с. 266-269) приведецы техци\
ческие характеристики наиболее распррстраненных оте-:
ч~с1венных си-стем числового программного управлен~я ..
: Программы управления станком. •Все данньiе, необ­
ходимые для_ обработки заготовки н 9 ста»ке, УЧПУ цо- _
лучает, от управляющей программы (УП). Под управ-
ляющей программой понимают последовательность.
кqман.zt на языке программирования, обеспечивающих
заданное функционирование рабочих органов станка.
Фиксируют эти команды программоносители, в качестве
которых используются перфоленты, магнитные ленты,
магнитные диски и др.
Наибольшее распространение в системах ЧПУ полу­
чили пр.ограммоносители в виде восьмидорожечных пер­
фолент шириной 25,4 мм, программа на которых запи­
сывается комбинациями отверстий, расnолагаемы,х н-а
поперечных строчках восьми дорожек (рис.· 1.1).
Транспортная дорожка,· составленная из малых от­
верстий, предназначена дл11 транспортирования ленты
с помощью барабана в считывающем устройс,ве УЧПУ.
Размещена она на ленте несимметрично, что препятст­
вует неправИJrьной ее установке в считывающем устрой­
стве. УЧПУ читает команды программы и преобразует
их в управляющие воздействия на рабочие органы
станка. Перфолента может быть изготовлена из бумаги,
металла, пластмассы или из их композиции. Информа­
ция на перфоленту наносится к,адрами путем пробивки
отверстий с помощью специального устройства, назы­
ваемого перфоратором. Кадром называется составная
часть управляющей программы, вводимая и_ отрабаты-.
ваемая как единое целое .и содержащая не менее одной
команды. В кадре возможна запись только такого на­
бора команд, при кото-ром каждому рабочему органу
станка направляется не более одной команды. Нельзя,
например, в одном кадре задать движение стола станка
как влево, так и вправо.
В УЧПУ уста~rевших конструкций используют ,в ка­
честве программоносителей пятидорожечные бумажные
8


перфоJiенты шириной
17,5 мм и магнитные
ленты. УЧПУ~ работа­
ющие от пятидорожеч­
ной перфоленты, ана­
логичны устроиствам;
работающим от в-ось­
мидорожечной п:ерфо­
лентьi, но не.скощ,ко
уступают·им по уровню
технических возможно,
стей. УЧПУ, работаю~
щие от магнитной- лен­
ты, са·мые - простые по
_
конструкции: но имеют •
более огра,ниченные
возможности.
Магнитная лента •
представляет ·собой
сдвухслойную компози­
цию тонкой пластмас­
•совой основы и рабо­
'·чего слоя из порошко­
:вого ферромагнитного
~п1т1=риала. Информа­
~ия на магнитную ле.н­
~у записывается в виде
;ъ,,~агнитных штрихов,
·наносимых вдоль лен­
ты.- Магнитные штри­
;_ХИ, задающие величину
;;;перемещения рабочего
k>.ргана,- располагаются
!~ кадре управляющей
~рограммы с опреде­
~{.;нным шагом в соот­
tветствии с заданной
1..~коростью перемеще­
~_ния - рабочего органа.
~При считывании про­
(::rраммы они преобра­
•Конец программы
ИЛИIVJVIV ШЛI
1.J -----_J_ ,
0n---::f'---Ь,...,~-.....
00
О00
оо
00
00
00
о
00о
О 00~~
00
ооо
О 00 0000
О00о-О
г
о
0000
О00о
О
·ьо
~
00
;{
о
о++-r -++- -- --1- -~l--' -"-"'7,.____,_ _
-
Начала программы
Рис. 1.1. Стандартна)-!
(ГОСТ
\ 0860-68) восьмидорожечная перфо­
лента с основными размерами и на­
не_сенным кадром управляюшей про-
граммы:
f - отверстия· транспортной дорожки; 2 -
рабочие отверстия.
;1зуются в управляющие импульсЬ1. Каждому штриху со­
~Ь-тветствует один импулы~. Система управления направ­
r';Ляет импульсы на· двигатель привода подачи рабочего
~органа, который их отрабатывает. Каждому импульсу
SIGоответствует вполне определенное (дискретное) пере-
9


мещение рабочего органа. Сум-марное же его перемеще­
ние оNределяется количеством импульсов> поданных на
двигатель и равных количеству магнитных μприхов, со­
держащихся в кадре магнитной ленты. Такая запись
команд на перемещения рабочих органов называется
декодированной записью. Он:а является жесткой: коЛif"
чеётво магнитных штрихов в кадре магнитной ленты по­
сле запис_и программы изменить невозможно. Это не по~
зволяет при работе станка вносить с пульта УЧПУ по­
правки в велnчины перемещений рабочих органов, что
снижает технологические вQзможности магнитных уст­
ройств по с.равнению с УЧПУ, работающими на. перфо­
лентах и позволяющими осуществлять коррекцию поло­
жений рабочих органов в широких пределах. Магнитные
УЧПУ имеют и другие недостатки: пропадание импуль­
сов при кол~бании напряжения в сети, неустойчивая ра­
бота вблизJi магнитного ~;юля, бблыirая длина магнит­
ной ленты по сравнению с перфолентой для записи од,
ной и той же программы. Поэтому родавляющее боль­
шинство современных станков оборудуются устройства­
ми ЧПУ, работающими от перфоленты.
В по_следнее. время появились fЧПУ новых конст­
рукций: ~ записью УП в кодированной форме на маг­
нитных дисках и с оперативными системами ручного
набора программы на пульте. Применение оперативных
систем целесообразно nри обработк~ простых по форме
заготовок, когда ручной набор программы требует
меньше времени, чем подготовка перф.оленты.
Позиционное, контурное и смешанное управленце.
П9 характ,еру управления движениями рабочих органов
станка системы ЧПУ делятся на три группы: позицион­
ные, контурные и смешанные.
• Позиционные системы числового программного уп­
ра·вления (ПСПУ) обеспечивают поочередное перем.еще•
ние рабочих органов станка -вдоль направляющих из
позиции в позицию согласно программе. Такие системы
применяются главным образом на расточных и свер­
лnльных станках, . для которых наиболее характерна
работа по схеме .позиционирDвание (выход на коорди­
нату) - рабочий цикл (сверление, резьбонарезание,.
растачивание).
Контурные СЧПУ предназначены . для одновремен­
ного согласованного управления движениями двух или
нескольких рабочих органов вдоль. направляющих. Бла•о
годаря такому управлению аы:струмент перемещается
10


по .криволинейной траектории относительно заготовки,
что необходимо для обработкц сложных фасонных по­
верх1щстей. Контурными СЧПУ оснащаются в первую
очередь токарные и фрезерные станки. Для реализации
криволинейного перемещения инструмента относительно
заготовки приводы рабочих органов станков с контур•
ными СЧПУ в процессе работы функционадьно связан1:~1
между собой.
•
'1
LV
о)
Рис. 1.2 . Схема фрезерования отверстия (а} и канавки
в отверстии (б) на расточном станке, оборудованном
смешанной системой управления.
Смешанные контурно-позиционные системы ЧПУ,
аналогичные по технологическим возможностям контур~
ным системам, применяются на расточнь.1х и многоопе­
рационных станках с целью расширения технологиче­
:ских возможностей последних. Так, например, на рас­
;ТQчном станке со смешанной системой управления об­
;рабатываемое отверстие вместо чернового растачивания
:мбжно- фрезеровать (рис. 1.2, а), что является более
:щ.1оизвод:ительным; Растачивание канавки также может
:о,Ь!ть заменено .фре.зерованием (рис. 1.2, б), причем для
-р:е-ализации этого процесса требуется не более трех уп~
~-авляемых от СЧПУ движений. В то же· время .раста­
[(!ивание канавок- в -отверстиях на обычных расточных
i~irнкax или на станках с позиционным числовым про-
1i'-!i>аммным управлением может быть выпоJiнено только
~при радиальн.ой подаче резца, которая обычно осуще­
~:вдя-ется. при •ручном управлении.
•
Системы с цифровой· индикацией и ~ ручным вводом
11;,анных. Сиетемы с цифровой индикацией положения
1,1


рабочих органов, а также систе:.-.1ы с uифp::mr,j\ 11°1 ·рр: а­
п.ией и с ручным вводо.v1 данных на .один к,1др rчн1гра,\1-
мы работают ·беа перфолент ИJIИ магн.юных ЛСJ-11 и ус-
ловно относятся к программным. _
.
•
Система с цифровой инднЕацией применяете.я с оuыч­
ными у;{иверсальными станками, для чег.о онн >оснаща­
ются датчиками ПQ,'1Шкений рабочих 9.рган_ов,-/С:~rна:11;!
с датчиков после сооrнетствующих преобр,fiзований по­
ступают в .спеuиальнQе устройство, н:сцыв.аемо.е визуа­
лизатором; на: световом табло визуализ<iт:9Ра :нещэегьш­
но высвечиваются чнсJ1енные знрчения_ К?f?Р.диμr,т рабо­
чих органов, что позволнет опер4.трру _СО!\ра:~:11ть _время
на выве.рку поло,кениil этих opra.HG?'.,~(-~~~tн.i в про-
цессе· обработк11. Ч астсi кроме 13изу •_Noра.,_ та1<ая си-
стема имеет пульт с nанедью ручi-1 .u.бора. програм-
мы. Набор щуществляет-ся с помо~.~ереключ-ателей
только на один кадр программы. п~- щ<..~юченпя си­
стемы управления раб9чнй орган ста-яj(а~выходит на за­
данную координату, что ко·нтрол.ир~~сво зкряну ви­
зуализатора. С1едует отметить, что:~ш.е.. СОJJременные
системы ЧПУ, работающи~ .от п~:р~~икеют уст­
ройства цифrовой инщшаuии и покщовоrо. ручного
ВВОда д~JННЫХ.
._
.
--:ее•·.•
Индексация стан ков с П У. В соответствии .с к.ласси­
фикацией систем управления приня1:а ~~ая систе­
ма обозначения моделей станков с IJY~ К ·~вJЮму
обозначению модеJIИ станка добавляется один ·из сле­
дующих нндексов: Ц- станки с цикмьыv у.nр&р1J:ением;
Ф 1- станки с цифровой индикацией по~riЖ:?П~~-:~:~к­
же станки с _цифровой индикацией и .ручю5fм"-:R&Одом
юпrных; Ф2- станки с позиционными СЧПУ; ФЗ~
с1анки с контурными СЧПУ; Ф4--; станки со смешгн-
ными система~1и ·ЧПУ. ,
•
Кро'>1е того, введены индексы, отращаJQщи~ конст­
руктивные особенности -станков, связанные, ~-аЬтоматн­
ческой сменой инструмента: Р ~ смена инетруvен'fа по­
воротом револьверной головки; М- смен;;~· +ц1струмента
из магазина. Индексы Р и М. записываю-rс:я,:~ ин­
дексами Ф2 и ФЗ: наnриме·р, РФ2-'- с:rавки с;;юgищ19н­
ной СЧПУ с револьверной инструментальной головкой;
МФЗ- станки -с контурной СЧПУ со сменой инстру­
мента из магазина; 1'v1Ф4 - станки со смешатJw:ми си­
стемами управления с магазином инструменrо1J;: ._ • •
Некоторьlе модели станков с ЧПУ имею:г ft··дpyryю
индексаuию, например, у ранее выпусжавш.1:11~ -моде­
лей станков после основного обозначения стшiт .синдек~
12


сы П илп ПР._ В других случаях<(особенно для специа­
лизированных станков) применяют буквенные индексы
заводов-изготовителей с указанием порядковогб номера
модели: СМ-213- станок Минского завода автоматиче­
ских линий, ОФ-46--.,-- станок Одесского завода фрезер­
ных станков и т. д.
Классы систем ЧПУ. В соответствии с международ­
ной классификацией все СЧПУ по уровню технических
возможностей делят~я на СJ1едующие классы:
NC (Numerical Control) - системы ЧПУ с покад­
ровым чтением ~;~ерфоленты на протяжении цикла -0бра- -
ботки каждой заготоюш;
SNC (Store(1 Numerical Control) - системы ЧПУ
с однократным чт-ением всей перфоленты перед обра­
боткой партии одинаковых заготовок;
CNC (Computer Numerical Control) - системы ЧПУ
со встроенной мини-ЭВМ (компьютером, микропро_д_е,,f­
сором);
DNC (Direct Numerical Control) - системы прямого
числового уцравления группами станков от одной ЭВМ;
HNC (Handled Numerical Control) - оперативные
системы ЧПУ с ручным набором программ на пульте
управления.
Системы класса NC ЯВJ1ЯЮтся наиболее распростра­
неюrыми. Они работают в следующем режиме. После
вюrючсния .станка и системы ЧПУ читаются первый и
второй кадры программы. I(ак только закончилось их
чтение, станок н~iчинает выполнять команды первого кад­
ра. В это время информация второго кадра программы
находи1'ся - в· запоминающем устройстве системы ЧПУ.
После вь,полнения первого кадра станок начинает отра­
батывать второй кадр, который выводится из запоми­
нающего устройства. В процессе отработки станком вто­
рого кадра система читает -третий кадр программы, ко­
торый ~вод-ится в освободившееся от информации вто­
рого кадра запоминающее уС1'ройство, и т. д.
Основным недостатком рассмотренного режима ра­
боты является то, что для обработки каждой следую­
щей заготовки из па·ртии системе ЧПУ приходится вновь
rtитать все кадры перфоленты. В то же вр<sмя в про­
цессе чтения перфоленты нередко возникают сбои из-за
недостаточно надежной работы считыв.ающих устройств
УЧПУ. В результате отдельные детали из партии могут
оказаться бракованными. Повышенная вероятность сбоев
в системах класса NC объясняется также очень боль­
шим числом кадров перфоленты, поскольку для работы
13


таких систем в программе должно быть записано каж~
дое элементарное действие станка. Кроме того, при та 0
ком режиме работы перфолента быстро . изнаш:иваетс5f
и загрязняется, что еще более увеличивает вероятность
сбоев прл чтении. Наконец, если в кадре записаны дей­
ствия, которые станок выполняет очень быстро, то УЧПУ
за это время может ·не успеть прочитать следующий
кадр,. что т.акже ведет к сбоям.
Уrs:азанных недостатков лишены системы класса
SNC, которые позволяют посJtедовательно,. кадр за кад.
ром, прочитать всю программу и разместить информа­
цию в своем запоминающем устройстве большой .емко­
сти (lб килобайт и более). Перфолента читается только
один раз, перед обра6откой всей. парт,ии одинаковых .де­
талей, и поэтому мало изнашивается. Управление обра­
боткой всех заготовок осуществляется по сигналам из
запоминающего устройства, что резко уменьшает веро­
ятность сбоев, а. следовательно, и брак деталей. Систе­
мы SNC позволяют осущес:rвлять однокр-атный ввод
упрдВЛЯЮЩНХ программ ПрИ ДЛИНе перфоленты ОТ 40 ДО
310 м.
Системы класса CNC имеют большие воз.можности
из-за наличия в них мини-ЭВМ на основе микропроцес­
соров. В запоминающее устройство системы пр:оrрамма
может быть введена не только полностью с rюдгgювJiен­
ной перфоленты, но и отдельными кцраt.n1 wучную
с; rrульта УЧПУ. В кадрах програм.мн 11ОГ}'Т •вмнсы­
ваться •как команды на отдельные_ No1ЦК~Ю1:рабочих
органов, так и команды, задающJ{е -~;~~ дви­
жений, называемые постоянными цик.п.амж,: к~ .х:ра­
няrея в запоминающем устройстве СЧПУ. ~ q,-одит
к резкому уменьшению числа кадров п~i• к: со­
ответствующему. .повышению надежное.я.р,аеiш'ы. еrанка.
- · системы
класса CNC позволяют -доста.~.~10 в ре­
жиме диалога при отладке пporpaмJil:. ~ .ре­
д-актИ,:>9вание с ручным вводом( инфQjII/J;~,tt ;J:.. выво­
дом ее на дисплей, а также получать ~ароnан­
ную и отработанную щюграмму на II~ -
•
Ряд систем класса CNC (или ·бЛИ?'!fU. .: ~: ~} де­
лают__ возможной работу по одной прогр~ ~;JШЗJ!ич­
ных масштабах, в режиме «ма,трица .,.- -; IfY41⁄2~~ в ре­
жиме зеркального отображения и т..:..: д. С@:~.~о.пус­
кают введение в процессе работы са.мых р~ ви-
дов коррекций.
_
,~
:•
-,
.
Обладая <;равщпельно низкой стоимрст;..вю., ~малыми
,габаритными размерами и высокой надежцосfью~ саете-
14.


мы на,м.икропроuеrсорах позволяют заложить n систему
управления. новые .свойства~ котарые раньше пе м-о.гли
быть. реализованы. Так, например, устройство ЧПУ
«Электроника НЦ-31» имеет математическое обеспече­
ние, позволяющее учитывать и автоматически коррек­
тировать постоянные погреш11ости станка и тем самым
влиять на совокупность причин, определяющих точность
обработки. Простейшим видом этих функций системы
явл·яется компенсация люфта или зоны нечувствитель­
ности приводов в направлении перемещения по коорди•
натам. Надежность и работоспособность станков с уст­
ройствами ЧПУ на микропроцессорах повышае-т исполь•
зование систем контроля и диагностики. Функции этих
систем можно разделить на контроль состояния внеш•
них по отношению к УЧПУ устройств, проверку вну•
тренних блоков и контроль собственно УЧПУ. .Так, на•
пример, то же устройство «Электроника- НЦ-31» для то­
карных станков имеет специальные тест-прогр·аммы для
проверки работоспособности всех структурных частей
системы. Эти тест-программы ·отрабатываются при каж­
дом включении устройства, и в случае исправности всех
частей возникает сигнал готовности системы- к работе.
В процессе работы станкаii УЧПУ тест-программы ~астя•
ми отрабатываются в так называемом фоновом режиме.
не мешая отработке основной управляющей программы.
В _случае появления неисправности на Tl!QЛO световой
индикации возникает ее код, с помощью которого по
таблице устанавливают место и причину неисправности.
Кроме того, система определяет ошибки, связ:анные с. не•
правильной эксплуатацией устройства, с превышением
параметров теплового режима, дает величину напряже•
ния для питания и другие параметры.
Соэдание и применение систем класса DNC связано
с общей тенденци~й развития современных комплексно­
а-втоматизирова-нных пр.оизводств. В таких производс'I'...
вах управление работой участков, состоящ~х из станков
с ЧПУ, транспортно-складирующих, загрузочных среде.тв,
осуществля.ется от центральной вычислительной машины"
Однако наличие центральной ЭВМ не означает, что не­
обходимость в устройствах ЧПУ у станков при этом пол­
ностьiр отпадает. В одном из наиболее распространен~.
ных вариантов построения систем DNC каждый вид
оборудования на участке сохраняет свои системы ЧПУ;
классов NC, SNC; CNC. Нормальным для такого уча­
стка является режим работы, при котором управляющие
lЮмандьt на УЧПУ всех видов оборудования подаются
14


по проводам непосредственно от ЭБf.'1,,, мю,ук считы­
вающие устройства. Это приводит к повышению надеж-·
ности работы каждой единицы оборудования и всего
участка в целом. Одновременно автоматизируется про­
цесс подготовки УП с помощью ЭВМ. Вместе с тем
в условиях временного ныхода из' строя r:11:,.1числитель,
ной машины такой участок . сохраняет работоспоссб­
ность, поскольку каждый вид· оборудования может р1-
ботать от перфоленты, подготовленной зuранее на Сj;у­
чай аварийной ситуации.
Как уже отмечалось, подащtяющее большинство
станков с ЧПУ работ.а ют от· перфоленты. Однако под·
готовка и отладка управляющих программ-,-- процесс·
длительный и трудоемкий. При изготовлении просн,1х
по конфигурации деталей целесообразно было бы ис­
ключить этот процесс. Такая возможность на современ­
ных станк·ах в принципе имеется. Она реализуется при
использовании ре}1шма ручного ввода данных. Однако
у большинства станков в этом режиме возможен -ввод
с пульта только одного кадра проrра-ммы с последую­
щей его отработкой на станке. Это слишком непроизво­
дительно. Поэтому в последнее время разработаны так
называемые оперативные системы числового программ­
ного управления класса HNC с ручным вводом про­
грамм с: пульта УЧПУ. Программа из достаточно боль­
шого числа кадров лешо набирается и испрiiuляется
с помощью клавиш или переключателей на -;Iiулъте
УЧПУ. После отладки программа фиксируется до,;0кон­
чания обработки партии одш1аковых заготовщс • :Систе­
мы класса HNC обеспечивают как позиционное, :iзк и
к0:~-rтурное управлеtiие станкам и.
Интерполя1щя и дискретность. Одним из осщнщых
узлов контурных УЧПУ является интерполятор ----=е-пеци­
альное вычислительное устройство, преобразую-~ за•
писанную на перфоленте J-IJJИ заданную от ЭJ3М, IЯiфор­
мацию в управляющие воздействия на двигатф.лри­
водов подач с целью обеспечения требуемой тра:е_wrории
и скорости движения инструмента вдоль заданы;g._Ео-кон•
тура.
-
.
•
,:;..::?.
На перфоленте траектория перемещения инстр--sjifента
относительно заготовки щ1дается значениями коор;цинат
отдельных точек А, В, С..., которые называюtея,опор­
ными точками (рис. 1.3). Характер движен:ия~и-~~тру•
мента между соседними опорными точками определя'ется
видом интерполяции, которую выполняет интерпоJJ:ятор.
В современных системах ЧПУ применяются в-основ•
16


ном интерполяторы двух типов: линеЛРJ,;е, обеспечиваю­
щие перемещение инструмента между соседними опор­
ны~1и· точками тю прямым линпям, распо.тюженным лод
любыми углами (рис. 1.3, а), и Jшнейно-круговые, реали­
зу_юш.ие такой характер управлении, при котором инстру­
мент между сосе.п:ними опорными точками может пере­
мещаться как по прямым линиям, так и по дугам окруж-
а)
ись шпинi!еля станна ,4
z
Ог---т-----,,,------,-----,---;f,;;;:--
Рис. 1.3. Схема движения инструмен­
та между опорными точками •А, В,
С, Д, Е при линейной интерполяции
(а) и опорными точками А, В, С при
круговой интерполяцю~ (6) при то-
-
карной обработке.
ностей (рис. 1.3, 6). Для выполнения кругового движе­
ния в программе кроме координат опорных точек дол­
жны быть заданы· координаты центров дуг окружностей.
В большинстве современных контурных систем ЧПУ
команды на nеремещения рабочих органов выдаются
дискретно, в виде единичных кратковременных управ­
ляющих воздействий - управляющих импульсов. Интер­
полятор· обеспечивает f'aкqe°~p'a:1Тipeд--eлe11r:re~ цоступаю-
р 5{;:;~~~,\~//'~',~,
1
:'?:,
17
ft
r•;,· _.


щих импульсов во времени между пряводам,и подач; при
котором инструмент перемещается с максимальным при­
ближением к заданной прямой (при_ линейной интерпо◄
.ляции)- или к ·дуге окружности (при круговой интерпо~
ляции), с определенными шагами движений (см. участкц.
ВС на рис. 1.3)'. Наименьший контролируемый в про~
цессе уnравления шаг в перемещении рабочего органа.
осуществляемый от одного управляющего импульса, на~
зывается дискретностью отработки перемещений (инq•
гда· вместо этого термина используют понятие «разре~
шающая способность СЧПУ» ):., .
Дискретность отработки •перемещений выражаетсiJ
в миллиметрах на один управю~ющий импульс, выд~•
ваемый интерполятором. Большинство современных сц•.
стем ЧПУ имеют дискретность отработки перемещений,
равную 0,01 мм/имп. Однако новые СЧПУ, осваиваемы,е
в настоящее время, рассчитаны уже на дискретность·
0,001 мм/имп._ Выполнение станком требуемых значени~
дискретности обеспечивается конструкцией УЧПУ, двц◄
гателей подач и датчиков обратной связи; а также пе•
редаточнь1ми отношениями· механизмов _подач станков~
При разработке программ для станков с линейнымJt
интерполяторами криволинейный контур, заданный на
чертеже, заменяют ломаной линией (см. линию ABCJ?
на рис. 1.3, а). Такая замена называется аппроксима•.
цией контура. При аппроксимации точки ломаной дол•
жны как можно меньше отклоняться от заданного кон~
тура. Однако уменьшение этих отклонений приводи11
к увеличению числ~ опорных точек, а следовательно·,
к возрl!станию объема вычислений по определению их
к-е013динат, к увеличению числа кадров на перфоленте.
Возрастает общая длина перфоленты, которая може11
превысить допустимое значение для данного устройства
ЧПУ, повышается· вероятность- возни-кновения ошибок
при чтении перфоленты в нр0цессе обр·аботки и др. На
практике число опорвых :то.чек, п,ршшмают минимально
допустимым, с. тем чтобы их максимальное отклонение
от заданного контура не п.ревышало _допуска б ·на аппро~.
ксимацию контура •(см. рис. 1.3, а). Этот допуск пр1rнк~
мают равн:ым: &= (О,l-0,З)Л, где Л-чертежный допуск:
па размеры заданного контура.
Програм·мирование для станков с линейно•круговы~
ми интерполяторами более простое, поск0льку ·в кадре
проrраммь1 --записываются лишь координаты конечных
точек дуги каждого радиуса и координаты" центров э:rnx.
дуг (например, точки В и ·С и 01 и 02 иа: рис. l.3,6f.;.
18


.Однако круговая· интерполяция достаточно просто мо•
ж~т быть использована только в том случае, если 'Обра•
батыва-емый контур задан участками дуг окружностей
известных радиусов. Если же участок не является дугой
окружности, то пр.иходится или использовать линейную
интерполяцию с аппроксимацией контура ломаной ли­
нией, или вьiполнять аппроксимацию криволинейного
контура (например, параболы) участками дуг окружно-
'Х
Рис. •1.4, Траектория движения
центра фрезы с радиусом r Ф
при .Формировании контура
АБС, состоящего из двух дуг
окружностей ра,л,иусом .R 1 и R2
(А1, В1,-В(, С1--опорные точ~
кн траекто))ИИ движения фре-
зы).
Рис. 1.5 . Траектория перемещении
концевой сферической фрезы из
опорной точки М в опорную точ­
ку N при линейной интерполяции
с -одновременным управл-ением по
трем координатам.
стей. Круговая интерпоJrяция дает наибольшие преиму­
щества при токарной обработке, поскольку контуры осе­
вых сечений тел вращения в подавляющем большинстве
случаев очерчиваются дугами окружностей.
В. отличие от токарной обра~отки, при которой обыч­
но программируется траектория движения вершины рез­
ца, при фрезеровании, как правило, программируется
траектория движения центра фрезы (рис. 1.4). Для обес­
печения правильного формирования обрабатываемой по­
верхности эта траектория строится в виде эквидистапт­
ной кривой по от1юшению к. заданному контуру. Экви­
.п;истан;гной 1:1азывается кривая, все точки которой уда­
пены от заданного контура в направлении по нормали
19


к нему на одно и то же расстояние. При фрезеровании
таким расстоянием является ралиус фрезы.
.
Форма и размеры эквидистантной кривой значитель­
но отличаются от контура детали, поэтому программи­
рование для фрезерного станка в общем случае связано
с резким увеличением объема вычислений.·
n
I
"
реимуществ от применения круговои интерполяции
при фрезеровании меньше: чем при токарной обработке,
поскольку многие детали,. изготовляемые на фрезерных
станках, очерчиваются контурами, составленными из бо­
лее сложных кривых,' чем дуги . окружностей. Кроме
того, -- современные линейно-круговые интерполяторы
обеспечивают относительное движение инструмента
только по окружностям, которые расположены опреде­
ленным образом: в плоскости стола, в плоскости, пер­
пендикулярной направлению продольной подачи стола,
и в плоскости, перпендикулярной направлению ропереч­
ной подачи стола. Это .не позволяет рационально аппро•
ксимировать сложные фасонные поверхности дугами
окружностей. Поэтому на фрезерных • станках с ЧПУ
наиболее широко используется более простая и универ•
сальная линейная интерш,>ляция, при которой инстру­
мент перемещается в пространстве по прямой линии,
например из точки Мв точку N (рис. 1.5).
Все интерполяторы- обладают вахщым технологиче­
ским свойством: при линейной интерполяции они под•
держивают заданную контурную скорость движения ин­
струмента (подачу) в промежутке между соседними
опорными точками неизменной. Это ·обеспечивается ·по­
стоянством частоты выдачи управляющих ймпульсов,
lffi-т-opыe интерполятор формирует в соответствии с ин­
формацией о величине подачи, записанной в кадре уп­
равJiяющей программы. При необходимор-n в автомати­
ческом режиме подача может быть ri любой . опорной
точке изменена на другую, более раuиопальную. Если
·подачу надо изменить _в промежутке между основными
опорными точками, назначают промежуточные опорные
точки.
При
частоты
_которой
ности.
круговой интерполяции ук~нное постоянство·
выдачи управляющих импульсов приводит к не­
нера·вномерности подачи вдоль дуги окруж-
Система координат для станков с ЧПУ. Работа стан­
ка с ЧПУ и программирование обработки тесно св~заны
с системами координат. Оси координат принимаются
расположенными параJiлельно· направляющим станка и
20


по_зволяют при проrрам.­
мироuаяии указывать на­
правления и величинн
перемещений рабочих ор­
ганов.
В качестве единой сп­
стемы координат для всех
етанков с ЧПУ прr-iнята
цравая система, при, ко7
торой оси Х, };, Z (сплощ-
1.ше линии, щ1 рис. 1.6)
указывают полшки'rел_ь- •. z
ные напр,авленця. nереме­
щений инструl\1е!-!rа опю~
сuтелъно
неподвилщых
частей станка. По,rюжи-
у
в
1
1•'
~1
y't
х
тельные направления дви- Р
16с -
-
..
.
ис..•.
тандартная система !fO.·
)-Кения заrотОВt\.И относи- . ординат в станках с ЧПУ.
тельно неподвижных ча-
стей станка указывают
оси Х', У', Z' (пунктирные линии на рис. 1.6), направ­
ленные противоположно осям Х, У, Z. Таким образом,
положительными всегда являются такие движения, при
которых инструмент и заготоiша удаляются друг от
друга 1
•
Круговые перемещения инструмента (например,
поворот оси шпинделя фрезерного станка) обозначаются
буквами А (вокруг оси Х), В (вокруг оси У), С (вокруг
оси Z), а круговые перемещения заготовки ( например,
управляемый пс> программе поворот стола на расточном
станке) -: - соответственно буквами А', В
1
, С'. В понятие
«круговые перемещения» не входит вращение шпин­
деля, несущего инструмент, или шпинделя токарного
станка.
Кроме рассмотренных используют следующие допол­
нительные правf!Ла распределения осей координат ме­
жду рабочими органами станков: ось Х всегда распола­
гается горизонтально, ось Z совмещается с осью враще­
ния ин.струмент~ (на токарных станках - с осью- шпин•
деля).
Для программирования обработки важно, чтобы на­
правление движения каждого рабочего органа станка
обозна,чалось определенной буквой, поскольку она ука-
1 В станках с перемещением. рабочих органов ,в трех' взаимно.
перпендикулярных направлениях оси часто обозначают Х, У, Z,
независимо от_ того, перемещается заготовка или инструмент.
21


зывает в программе на тот ра(iочий орган,· который не•
обходимо включить. Однако на клавиатуре перфоратора
для нанесения информации на перфолентунет. букв со
штрJ:Iхами. Поэтому при обозначении ·направления пере•
мещения двух рабочих органов 1щоль одной прям.ой ис•
пользуют так называемые вторичные осц: U (вм~сто X)'i
V (вместо У); W (вместо Z). При трех_ перемещениях
вдоль одного цаправления применяются еще и так на•
эываемые третичные оси: Р, Q, R; ,в частности, третич•
z
6)
у
f
w
Рис. 1.7. Примеры ра:сположення осей координат на станках
с ЧПУ:
а - токарные станин: 6- rорвзонта11ьно-растGЧНые; -ti-;вер'ППU111ьные
консольно,фрезерные; а - сверлильные и вертикальиы.е бесконсольно:
•'
фрезерные. • • •
ная ось .R часто исполь-зуется в станках ·.-при nрограм-
•м:ировании -так • называемых >станда,жных • nнклов дшr
записи исходной координаты перемещения вращающе­
гося инструмента вдоль оси Z в ·случае обработки ряда
одIJнаковых поверхностей одним инструментом.. Вторич~
ные и-третичные,оси используются также в станках, где
число программируемых координат больше трех. На
рис. 1.7 представлены. примеры μасположения и буквен•
ных· обозначений• осей координат на разли9нщс станках
с ЧПУ.
2g


Способ и начало отсчета координат. Каждый рабо­
чий орrан при настройке станка с ЧПУустанавливается
в некоторое исходное положение, из которого в прощ~с­
се обработки заготовки перемещается на строго опреде­
ленные расс:r.ояния, благодаря чему инструмент прохо-_
дит через заданnьrе опорные точки траектории. Направ­
ления :И ·величины перемещений рабочих органов из од­
нрго положения в следующее задаются в программе и
выполняются на станке по-разному в зависимости от
конструкции _системы ЧПУ • и станка. В современных
станка.;( и сщ:темах. ЧПУ используются два способа от­
счета перемещений: абсолютный и относительный ,в JJри­
ращениях) ... ,
._
-,
.
.
,
При а.бсолютно~ способе отсчета положение начала
координат остается фиксированным (неподвижным) для
всей nрогра·ммы обработки заготовки. На программоно­
.сителе запцсываются абсолютные значения коордИIJl!Т
последовательно расположенщ,rх опорных точек, задан­
ные от начала координат. При выполнении такой про­
граммы станок каждый раз отсчитывает координаты от
этого начала. В результате погрешности перемещений,
неизбежные при работе любого с:ганка, не накапливают­
ся Bi процес~е выполнения программы.
Для удобства составления программы и настройки
стан.ков начало координат в· ряде случаев может быть
выбрано iз любом месте в пределах ходов рабочих орга­
нов" Такое смещаемое при настройке· станка начало ко­
ординат называется..«плавающим нулем» и используется
главным образом на р~сточных и сверлильных станках,
оборудоiз,rнных позиционными системами ЧПУ.
В системах с относительным способом отсчета коор­
динат за нулевое к'аждьщ, раз принимается положение
рабочего органа, которое он занимает перед. началом
очередного nеремещения (k следующей опорной точке)·.
В программу в этом случае записываются приращения
координат для последовательного перехода инструмен­
та от точки к точке; Относительный способ отсчета
используется во многих контурных системах ЧПУ. Точ­
}!.ость ПОЛОЖеНИЯ ПОДВИЖНОГО органа В данной опорной
r:очке зависит при этом от точности отработки коорди­
нат всех предыдущих опорных точек (начиная от исход­
ной). В результате происходит накопление погрешно­
стей перемещений_, Поэтому в последнее время намеча­
ется тенденция к использованию в контурных системах
более точного :абсолютного способа отсчета.
2З-


Число ·программируемых • ·• щшжений
(-коорднi-нiт).
По числу программируемых дnижений станки с ЧПУ
могут быть 2-координатными (токарные, сверлильные),
3-координатными ( фрезерные, расточные, сверлильные),
4~координатными (токарные двухсуппортные или фре­
зерные с дополнительным движением инструмента или
заготовки), 5-координатными (главным образом фре:
зерные) и многокоординатными- •. (специализированные
станки). Если управление по одной из rюордина~: стан­
ка может осуществляться лишь при отсутствии движе-
о)
~
Рис. 1.8. Блок-схемы станков с разомкну­
той (а) и замкнутей (6) системами управ-
•
лению·
1 - узел программы; 2 - узел-· управления; 3
-
узел исполнительных механизмов; 4 - уэел об­
ратной связи.
ния по ка~юй-либо другой координате, то число управ­
ляемых координат такого станка иногда условно обозна­
чают десятичным дроб~ым числом, вычитая из полного
числа координат половину координатьr. Так,· если на
4-координатном фрезерном станке программируемый
поворот заготовки (4-я ,координата) может осущест­
вляться лишь при отсутствии движения по трем .основ­
ным координатам, то такой станок может быть охарак­
теризован какс 3,5-координатный. Для ПСПУ число уп­
равляемых координат является практически исчерпыв·а­
ющей характеристикой системы. Для контурных систем
ЧПУ с технологической точки зрения ·важно знать не
только общее число управляемых координат, но и число
одновременно управляемых координат при линейной ин­
терполяции и число одновременно управляемых коорди~
нат при круговой интерполяции.
•
Например, 5-координатная система H55-l при ли­
нейной интерполяции позволяет осуществлять управле­
ние одновременно по всем пяти координатам, а при кру•
rовой интерполяции - только по трем координатам,
к тому же с некоторыми ограничениями.
Разомкнутые и замкнутые системы ЧПУ~ Современ•
ные системы ЧПУ различаются по отсутствию или на-
24


личию обратных с1изеи в механизмах перемещений ра­
бочих орrанЬп. Системы без обратных связей называют­
ей разомкнутыми (рис. 1.8, а), а с обратными связями­
замкнутыми (рис. 1.8, 6). Замкнутые системы сложнее
разомкнутых по конструкции, но в целом работают точ­
нее последних, поскольку здесь фактическая отработка
перемещений. не тол4ко сравнивается с заданной, но н
корректируется системой ЧПУ по сигналам датчика об­
ратной связи.
а)
Гд
•• !И
Рис. 1.9 . . Шаr:Оi3о-импульсный привод подачи .с rидроу_силите~е.м
момента.:
а - схема привода; б - схема шагового двигателя,
Разомкнутые системы ЧПУ, в _механизмах подач ко­
торых. использованы так называемые шаговые двига­
тели, называют шаrово-импульсными.
Шаговый двигатель системы ШД (рис. 1-9, а, 6)
имеет зубчатый ротор 1 и статор с полюсами 2, на об­
мотки которых поочередно подаются управляющие им­
пульсы. Каждый импульс вызывает поворот ротора на
один элементарный угол. Например, если очередной им­
пульс подан на обмотку, to по:юженnя зубцов статора
и ротора совп~дают.
l\orдa следующий импульс будет подан на обмотку
! II, то ротор повернется по часовой стрелке на величину
1/3 t (где t-шar зубцов ротора). Угол поворота а р.о-
25


topa шагового двигателя от одного имnульса: будет' ptt:.
вен:·
360°
а= kz'
r.де k - чисJiо обмоток статора;
z....:: . . число зубцов ротора.
-
·.
•
• 360°
При значениях k;,.,3; z=9 а= 3 _9
= 13°20'.
Шаговые двигатели выпускают со следующими угла­
ми поворота от одного импульса: 1° ( 120 зубцов на ро­
торе при трех обмотках ст!).тора); 1,5° (80 зубцов); 31)
(60 зубцов); 4,5°; 6°; 9°; 15°; 18°; 22,5°; 36°. •
•Крутящего момента, развиваемо.го ,шаговым двигате­
лем. как правило, недостаточно для непосредственного
использования его в качестве привода механизма пода­
чи. Поэтому обычно, шаговыji двигатель применяют
ТОЛЬКО В качестве Задающего устройства, сигналы КОТО·
рога усиливаются различными способами. Наибольшее
распространение в станках с ЧПУ получили гидроуси­
лители конструкции ЭНИМСа (Экспериментального на­
учно-исследовательского института металлорежущих
станков). Эти гидроусилители (см. рис. 1.9,а) состоят
из аксиально-поршневого гидродвиrателя ГД со следя­
щим управлением от золотника УЗ, который приводится
во вращение шаговым двигателем ШД. Вал гидроусили­
теля связан с ходовым винтом привода подач рабочего
орrана РО. При работе системы гидроусилитель обеспе­
чивает си·нхронное вращение выходного и входного ва­
лов при многократном увеличении крутящего момента.
, На рис. 1.10, а представлена функциональная схема
шагово-импульсной СЧПУ. Управляющая программа
в виде перфоленты вводится в блок программы БП, где
производятся считывание и расшифровка команд.· Ин•
'fерполятор И преобразует эту информацию в управля­
ющие импульсы с распределением их между всеми при­
водами подач (на рис. 1.10, а показан только один при•
вод). Поступившие щ интерполятора импульсы усили­
ваются ,усилителем считывания УС и направляются
в распределитель импульсов РИ, который ·осуществляет
распределение импульсов между обмотками статора ша­
гового двигателя ШД. Перед поступлением импульсов
на шд производится их усиление силовым усилителем
У, Двигатель начинает работать и обеспечивает пере­
мещение рабочего органа РО на заданную величину.
Правильность выполнения заданных программой .пе­
ремещений в разомкнутой системе не кон'Fролируется.
26


П9этому возможны ощибки ,из-за пот,ерь •в момент .раз,:
гона или из-за отработки лишних импу.11ьсов в .момецт
торможения двигателя, особенно при малой протяжен­
ности ускоренных перемещений. Чем больше частота
подачи импульсов, тем больше вероятность появления
ошибки. Шаговый двигатель имеет два предельно допу­
стимых значения част-от, при которых ошибки еще не
возникают: а) допустимая величина ступенчатого изме­
нения (перепада) частот,· называемая приемистостью
5)
Рис. 1.10. Функционалt.ные схемы станков с ЧПУ;
а - шаrовQ-импу11ьсная; б - счетно.-импудьсная; lf - импу11ьсная спедящаа;
г- кодовая.
двигателя; б) допустимая максимальная частота подачи
импульсов при условии плавного или етупенчатоrо ее
изменения на величину, не превышающую приемистос;11.
Например, для. шагового двигателя ШД-5Д 1 . {lервая
частота составляет 2000 Гц (имп/с), что нри дискрет.­
ности отработки перемещений 0,0·1 мм/имп соответствует
максимальной. рабочей подаче Sp=2000-60-0,01=
= 1200 мм/мин. Вторая частота равна 8000 Гц (имп/с),
что соответствует ускоренной подаче при выполнении
холостых•·Перемещений Sx=8000-.60 • О,01=4800 мм/мин.
, В замкнутых системах ЧПУ рассогласование между
действительными и заданными величинами перемещений
устраняется при использовании узла · обратной связи
{см. р»с .. 1.8, б).
27


Суще.ствует ряд. разновидностей .замкнутых. систем.
Наиболее распространенными из .них являются: а) для
JJОзиционного управления - счетно-импульсная и ,К(ЩО·
вая системы; б) для контурного упJJавления - импульс­
ная следящая система.
В счетно-импульсных системах (рис. l.. Ш, б) инфор­
мация о заданной величине перемещения вводитсн
I! блок прогрщ,в1ы БП. Число, выражающее величину
Перемеще,Ю!Я И. ПеР,~КОДИ!)ОВаННОе,: 1? .. СОО:ГВеТСТВУЮЩСе
ему количество импульсов, передается в блок сравне­
ния БСр и запоминается. Код технологичесiшх и вспu­
могательных н:оманд· (адреса ра'бочих органов, направ~
ления и скорости перемещений) передается в блок. у11:,
равления БУ и там расшифровывается. Если в.Б.Срд:tv',}~:"
ется некQторое число, отличающееся от f!YЛtl: :(1. е; :з.з;:
щша величина перемещения), то Б·У посьiЛает· упра:в:
ляющий сигнал,, ~кл,ючения двигателю Д того ·привьщ1,
котQр.ый щущеGтвляет перемещ~н.ие; ... пР,е,f!,усt>[отренного
программой РО. Датчик обратной связи ДОС при пере­
мещении рабочего органа направляе1 в ·БСр импульсы
обратной связи. Каждый постуf1ивший импульс умень­
шает заданное программой в БСр их количество на еди­
ницу; Когда РО отработает требуемую величину пере­
_мещения, число импульсов в БСр станет равным нулю.
Двигатель привода РО отключается, система переходит
к отработке следующей команды.
В импульсных следящих системах (рис. 1.10, в) в со­
ответствии с командами из бJ1ока программы БП интер­
полятор И выдает импульсы; которые направляются че­
рез усилитель считывания УС • в бJiок слежения БС, .
--представляющий rобой реверсивный счетчик импульсов.
На выходе БС создается напряжение, пропорциональное
числу накопленных в нervr импульсов. Это напряжение
повышается в силовом усилителе У и подается на дви~
гатеJiь Д привода подачи рабочего органа РО. Двига­
тель начинает работать, и РО перемещается в з.аданноr~
направлении. При движении рабочего органа импульсы
датчика обратной связи ДОС направляются в БС и не­
прерывно гасят в нем поступающие из интерполятора
командные импульсы. Из-за инерции механизма подач
и самого рабочего органа в блоке слежения образуется
некоторый потенциаJI рассогласования, пропорциональ-.
ный числу избыточных импульсов, еще не отработанных
механизмом подач. Чем больше этот потенциал, тем
выше напряжение на двигателе Д и, следовательно,
больше частота его вращения и скорость движения. РО.
28-


б
Пос.пе прекращения поступленшr от интерполятора
командных импульсов движение р3бочего органа про­
должается до тех пор, пока импульсы обратной ·связи
не погасят весь потенциал, накопленный в БС.
В кодовых системах (рис. l.10,г) из блока програм­
мы БП в _схему совпадения СС поступают сигналы, со­
ответствующие значению координаты, на которую со­
гласно программе должен выйти рабочий орган РО
(число в • двоичном коде).• Сигналы, пройдя через
1J.
б)
2 ...
• ~;(п)
5
'/.
,-~
•
P!ic. 1. ! 1. Схем-а фотоэлектрического датчика обратной связтт:
а - расположение элементов датчика; 6 - схема образования ·муаровых поR
лос.
блок управления БУ, вызывают в1<лючение двигателя
подачи Д в требуемом направлении, и РО начинает пе­
ремещаться к заданной позиции. Датчик обратной связи
ДОС формирует и передает в схему совпадения сигна­
лы, соответствующие фактическим значениям координат
при движении рабочего органа.
В качестве датчиков обратной связи, преобразующих
линейные или круговые перемещения рабочих органов
в импульсы, в счетно-импульсных и импульсных слеля­
ших системах пр-именяются различные преобразователи,
и в часгнЬсти ·фотоэлектрические импульсные датчшш.
Схема линейного фотоэлектрического -импульсного
датчика обратной связи показана на -рис. 1.11, а. Стек­
лянная линейка 1 датчик~ крепится вдоль направляю­
щих стола (или суппорта) на станине. На линейке на-
29


несены непрозрач'ные штрихи с шагрм, равным вели­
чине дискретности системы (например, 0,01 мм}. На­
столе станка установлена каретка с движком 3, фото­
элементами 4 и 6 и осветителем 2. Движок 3 представ­
ляет собой короткую линейку, подобную линейке 1, но
'У
~
Рис. 1.12 . Схемы кодовых датчиков обратной связи:
а- вкоде Грея; б - вдвоичном коде 8-4-2-1.
,,,,
~~.
"'
@
,,,,
~
~
~,{s
J
7
7
fq
со штрихами, расположенными наклонно. При переме-.
щении стола с движком относительно· линейки 1 в про­
<;вете движка и линейки появляютсs~ широкие непро•
зрачные горизонтальные муаровые полосы (рис. 1.11,б},
перемещающиеся в вертикальном направлении и вос­
принимаемые фотоэлементами. Каждая муаровая поло­
са соответствует импульсу, который можно «оценить»
как шаг между штр.ихами линейки 1. Сигналы фотоэле­
ментов 4 и 6, освещаемых через отражатель 5, различны
по времени. Этот сдвиг фаз сигналов используется для
оnр.еделения направления перемещения стола.
Кодовые датчики обратной связи преобразуют коор­
дин1:1ты рабочих органов }3 сигналы, соответствующие
числам в двоичном коде, с помощью кодовых шкал. На
рис. 1.12 показаны схемы простейших датчиков- кодо•
вых линеек, располагаемых на станке параллельно на­
правлению движения рабочего органа. Сигналы с~има-
30


ются с линеек с помощью электрических щ~ток,. разме•
щенных tia подвижном органе станка.
•
•
Кодовая Шкала составлена из металлических и не•
металлических участков (заштрцхованные и незаштри­
хованшде квадраты на рис. 1.12). Металлические уча­
стки обеспечивают электрический контакт со щетками
датчика, а неметаллические (изолирующие) не дают та­
кого ко1пакта.. При движении рабочего органа щетки
датчика последовательно проходят участки, считывая
с линейки различные их комбинации. При этом если
щетка контактирует с металлическим участком, то по
линии обратной связи в схему совпадения подается со­
ответствующий сигнал. Как только комбинацщ1 сигна­
лов с датчика обратной связи будет соответствовать
комбинации еигналов, заданных в управляющей про­
грамме, схема совпадения подаст команду на прекраще­
ние подачи. Систему настраивают так, что несколько
раньше фактического выхода РО в заданную позицию
скорость движения РО переключается на замедленную.
Окончательный вывод РО на заданную координату на
замедленном ходу производится с контролем от дру­
гого, более чувствительноr5> датчика. Благодаря .этому
удается снизить влияние инерционных нагрузок и до­
стигнуть высокой точности позиционирования.
В кодовых линейках могут быть использованы раз­
личные варианты кодов. Первые кодовые линейки быди
построены на основе двоичной системы счисления в коде
8-4 -2-1 (рис. 1.12; б). Их недостаток состоит в том, что
контакты щеуок могут перекрывать промежутки между
участкащ1 и датчик .В отдельных случаях будет форми­
ровать ошибочные сигналы. Чтобы избежать этого, цля
построения кодовых линеек используют другие коды, на­
пример так называемый однопеременный код Грея
·(рис. 1.12,а).
1.2. Подrотовка управпяющмх проrрамм
. Метод.
подготовки управляющих программ может
быть ил.и ручным, или автоматизированным.
Ручное программирование применяется при изготон­
лении сравнительно простых по конфигурации деталей,
когда трудоемкость подготовки программ вручную соиз­
. мер има
с трудое.мкостью подготовки исходных данных.
дляi расчето:в на ЭВМ. Выполняется оно и при исполь­
зо~ании систем ЧПУ класса HNC с набором программ
.непосре4сц1енно на пульте ЧПУ.
31


В общем случае для выполнения ручного пг01тn \!-
мирования необходимLI: чертеж детали с· техн11чесr,1нiи.
требованиями .. на ее изготовл_ение; руководство по экс­
плуатации станка; инструкция по программнрованню
для устройства ЧПУ на данном станке; каталqг pe,I<:)'-
щero _инструмента с пастроечнымн размерами; нормати­
вы режимов. резания.
Резу_льтатом ручного программирования явJ~яетсн
условная 1екстовая ИJJИ табличная запись. кадроn управ­
ляющей программы. Эти кадры, записанные первона­
чально от руки программистом, наносятся затем с по­
мощью перфоратора на перфоленту в виде соответству­
ющих комбинаций отверстий или (для систем класса
HNC) набираются на пульте УЧПУ.
.
Подготовка ~1П осуществляется в следующей после­
.довательности: 1) проектирование маршрутного техно­
логического процесса обработки, представляемого в виде
последовательности операций с выбором режущих и
вспомогательных инструментов, станочных приспособле­
ний, с разработкой технических условий на исходную
заготGвку; 2) разработка операционного технологиче­
ского процесса с расчетом (или назначением) режимов
резания, с построением траекторий движения режущих
инструментов; 3) расчет координат опорных точек тра­
ектории движения режущих инструментов; 4_) составле­
ние расчетно-технологической карты; .5) разработка
карты наладки станка; 6) кодирование информации -
формирование кадров УП с их ручной записью в виде
текста или таблицы; 7) нанесение информации Ш! про­
граммоноситель; 8) контроль программьi и исправление
ошибок.
~.
Автоматизация программирования с использованием
ЭВМ позволяет значительно ускорить подготовку и сни­
зить стоимость управляющих программ. Наиболее ши­
рокое применение нашли системы автоматизированной
подготовки програмi..1 для фрезерных станков при обра­
ботке деталей со сложными криволинейными поверхно­
стями. Объем вычислений при подготовке таких про­
грамм настолько велик, что он практически может быть
выполнен только на ЭВМ.
·
Проектирование операционных технологических про­
цессов. Технологической операцией при: обработке реза­
нием (ГОСТ 3.1109 - 73) называется процесс обработки
заготовки на одном (данном) станке, на одном рабочем
месте.
,.
Часть операции, которая выполняется при одном и
32


том же закреплении заготовки на станке, представляет
собой установ. Если заготовка в процессе выполнения
одной и той же операции дважды закрепляется в при­
способлении (например, для обработки вала сначала
.с одной стороны, потом с другой), то такая операция
состоит из двух установов.
Операции- _и установы делятся на технологические
переходы .. Технологический переход - это обр~~.еотка од­
ной какой-либо поверхности одним инструментом прп
одном и том же режиме резания.
При обработке на станках с ЧПУ ,1щ_сто используется
также понятие элементарного перехода, означающее об­
работку. отдельного участка (зоны) поверхности одним
и тем же режущим инструментом при о,цном и том же
режиме резания.
Если с одной и той же поверхности (или ее зоны}
одним и те~ же инструментом при одном и том же •f!е­
жиме резания снимается подряд два одинаковых по тол­
щине слоя металла, то одна такая часть перехода назы­
вается рабочим ходом и в данном случае переход вы-
полняется за два рабочих хода.
.
В задачу разработки операционного технологиче­
ского процесса входит: выбор заготовки, станочных при­
способлений, режущих и вспомогательных инструмен-'
'Тов; определение числа установов; установление количе­
ства и последовательности выполнения переходов и ра­
бочих ходов; расчет (или выбор по таблицам) режимов
резания. Все эти решения должны приниматься обосно­
ванно, с учетом достижения требуемого качества обра­
ботки, ·максимальной производительности, минимальной
себестоимости.
Построение операций механической обработки заго­
товок на ст.анках с ЧПУ производится в основном по
тем же правилам, что и для аналогичных станков с руч­
-ным управлением. В то же время при этом необходимо
.учитывать специфику станков с •ЧПУ. На токарных.
~станках с ЧПУ количество инструментов в поворотной
-резцовой головке или в магазине инструментов ограни-
ченно и, как правило, не превышает 6-12 штук_. Если
учесть, что автоматическая замена инструментов в про­
цессе обработки ведет к увеличению потерь времени, то
при обработке заготовок на станках с чпу· естествен­
ным является стремление одним и тем же инструментом
обра·батывать как м9жно большее· количество различ­
ных поверхностей. Т;,~к, fla токарных. станках с ЧПУ мо­
жно обработку фасок и ~;.анавок ·производить теми )1:е
2 3ак.No507


резцами, которыми осуществляется точение цилиндриче•
ских поверхностей и торцов резца (рис. 1.13). Здпро•
граммировав опред~ленную траекторию движения для
обработки нескольких различных по ширине нормаль­
ных кольцевых канавок (проточек), можно использовать
один канавочный резец, соответствующий ши,рине наи"
х
Канадка
Фаска ЛZ1=5 -
загата~ки
ЛZ2=10
5
8
Коштrур - 1
.
<1
~
11.,. _ ,
r:::,·
>< ""·
<1 11
~
1
заготоlжи
O
1
91--------- ----- ~- ' -
Рис. 1.13. Схема -цвижения резца при токарной
обработке характерных элементов детали (О, /,
2, ... , 9 - опорные точки траектории).
меньшей канавки Ь 1 (рис. 1.14). При этом более широ•
кая канавка (Ь 2 ) обрабатывается этим же резцом за
несколько элементарных переходов в со9тветствии с за"
программированной траекторией движения резца. Рас•
смотренные приемы приводят к сокращению номенкла•
туры режущих инструментов и к снижению по:rерь вре•
мени _на их автоматическую смену при обрабо1:ке.
На токарных станках с ЧПУ имеется также возмож•
ность изменять по программе режимы резания (частоту
вращения шпинделя,. подачу) в процессе обработки од•
ной и той же поверхности.-Это в ряде случаев позволяе'D,
повысить производительность и точность обработки. Так,
при_ точении торца (участок 1-2 на рис. 1.13) по мере
приближения вер·шины резца к оси шпинделя можно
34


программировать увеличение частоты вращения заго•
товки и подачи.
В результате при сохранении примерно постоянного
значения скорости резания и подачи, а следовательно,
и качества обработки поверхности время обработки
торца снижается. Во избежание выкрашивания режу•
щей кромки в момент переключения частоты вращения
шпинделя рекомендуется программировать кратковре­
менные отводы резца от обрабатываемой поверхности.
z
х
Ри~; 1. · 14. Схема точения канавок (проточек)
различной ширины канавочным резцом одного
размера (О, 1, 2, ... , 8 - опорные точки траек-
•
тории).
Изменение режимов резания позволяет повысить про•
изводительнDсть и точность· обработки и при точении
цилиндрических поверхностей. Если, например, .при то•
чении консольно закрепленной заготовки режиму обра•
ботки _соответствуют большие силы резания, то при пря•
молинейном движении резца в процессе точения (траек•
тория 1-2, рис. 1.15) поверхность после обработки ока•
жется криволинейной с бол_ьшим диаметром Dmax у кон"
ца заготовки. Это объясняется тем, что при постоянных
режимах, а следовательно, и усилиях резания заготовка
на конце прогибается больше, чем у кулачков патрона.
Поэтому точные поверхности на станках с ручным уп•
равлением обрабатываются· за 2-3 перехода: сначала
с- большой глубиной резания и подачей, а затем с ма•
лыми глубинами резания и подачами, при которых из•
гибающие ус1:1лия, а значит, и деформации заг.отовкине•
35


зн3чительны. На станке с ЧПУ такую поверхность мо­
жно обработать за 1~2 перехода, изменяя подачу резца
по длине об!:)аботки, т. е. -увеличивая ее по мере прибли­
жения к кулачкам патрона относительно начальной, не­
большой по величине. Если изменение подачи по длине
обработки недопустимо из-за разной шероховатости на
отдельных -участках одной и той же поверхности или
мала производительность, то применяют еще один при­
ем, также свойственный только станкам с ЧПУ: на ма1,­
симально допустимой (с точки зрения возможностей
V
z
Рис. 1.15 . Схема токарной обработки нару)кной
цилиндрической поверхности.
инструмента и станка) • подаче прбграммнруют движе-
ние резца не по прямой, а по криволинейной траекто­
рии (траеkтория 3-2 на рис. 1.15). Форма криволиней­
ной тр,зектории резца рассчитывается так, чтобы пол­
ностью компенсировать влияние изгиба заготовки на
т_очность обработки под воздействием сил резания. Этот
прием называют предыскажением (предварительное ис­
кажение) траектории движения инструмента с целью
компенсации различных погрешностей. •
Токарные станки с ЧПУ обеспечивают наиболее эф­
фективное примененrtе групповой технологии. Все детали
группы подбираются такими, чтобы их можно было об­
работать в одном и том же приспособлении одним и тем
же набором режущих инструментов, каждый из которых
начинае.т работать от одной и той же исходной точки.
Тогда ~+астройка станка на изготовление детали другого
наименования потребует JJишь замены перфоленты на
пульте УЧПУ, т. е. о~еспечивается очень быстрая пере-,
36


наладка станка. В то же время количество наименова•
ний деталей в группе при таком подборе получается от•
носит.ельно большим, поскольку в одну группу включа•
ются детали самых разных форм, в том числе и с- кри­
волинейными поверхностями.
Большое значение при прое.ктировании операций об­
работки на токарных станках с ЧПУ имеет_ правильный
выбор заготовок. Применение заготовок из проката для
изготовления ступенчатых
деталей типа тел вращения
во многих случаях нерента­
бельно из-за большого -объ•
ема обработки и чрезмер•
ного количества отхода.в ме·
талла в ~тружку. Для по•
вышения рентабельности из•
готовления таких деталей в
мноrономенклатурном про­
изводстве целесообразно пс•
пользовать
комплекснЬ!е
штампованные
заготовки
(рис. 1.16), приближе·нные
по форме к готовой детали,
но с таким расчетом, чтобы
из одной и той же заготов­
ки можно было изготовить
несколько деталей разн·ых
типоразмеров. Однако и в
этом случае -объем обработ­
ки и количество отходов мо­
гут оказаться недопустимо
·большими, что снизит эф­
4
5
-~---, -
'-' ---- ---=-~ -~
1
:
1
-
L..
· ~L_: -_ :-~_'::'~::~~
Рис. 1.16. Комплексная .за~
готовка:
1 - контур заготовки: 2 - кон­
тур комплексноfi детали; 3. 4 .
5 - кш1туры ко1н-:ретных дета~
лей. вх:одящпх в группу.
фективность использования дорогостоящего оборудова•
ния с ЧПУ. Поэтому в ряде случаев целесообразнее
производить черновую обработку заготовок на обычном
оборудовании, а затем передавать их .на станки с ЧПУ
-для окончательной обработки.
Проектирование операции обработки на токарном
станке с чпу· начинают с установления переходов об•
работки и необходимых рабочих ходов для удаления
припусков. Из большого количества возможных вари­
. антов
выбирают наиболее производптельный и эконо-
· мичный,
при котором число холостых, вспомогательщ,1х
и ра-бочих дви:жений является наименьшим.·
На р>ис. 1.17 (а, б) показаны два варианта предва­
рительной обраоотки ступенчатой детали. По первому
37


варианту (рис. 1.17,aJ эту ,о:б.рабС>т.ку J1ыяол.няют 0зд три
перехода при удалении слоев металла 1, 2 -и 3, по вто•
рому варианту (рис. 1.17,6) за шесть более ~оротких
переходов снимаются слои металла 1, 2, .. - ~
6. По сум•
марному пути резания оба варианта равноценны, но
первый вариант более предпочтителен, так каf требует•
ся меньше команд на изменение движения инструмента,
уменьшается суммарное время холостых движений за
счет сокращения пути разгоаа и торможения каретки
станка.
12J
б 45123
Рис. 1.17. Варианты токарной обработки ступенча­
тых поверхностей и сверления ступенчатых- отвер­
стий.
На рис. 1.17 (в, г) показаны два варианта обработки
ступенчатого отвер<;тия. По первому варианту (рис.
1.17,в) сначала сверлится отверстие малого диаметра.
а затем рассверливаются .среднее и большое отверстия.
По второму варианту (рис. 1.17, г) сверлят последова•
·тельно отверстия большого, среднего и малого диамет•
ров. Второй вариант более производителен, так как
суммарное время резания здесь меньше. Этот вариан11
также предпочтителен из-за лучшего удаления стружки
и уменьшения увода сверла. Однако если из-за вели•
чины крутящего момента на большом сверле при свер­
лении в сплошном металле применить вторую схему не•
возможно, то приходится использовать схему первого
варианта. При этом целесообразна предварител1:>ная за•
центровка отверстия жестким _центровым сверлом.
38


Все поверхности, окончательная обработка которых
может производиться проходным или расточным кон­
турным резцом, называют основными. К ним относятся:
торцевые, цилиндрические и конические поверхности, а
также поверхности с криволинейной образующей и не­
глубокие канав1ш и выточки (до 1 мм), которые можно
выполнить контурными резцами. Поверхности, для фор­
мообразования которых необходим режущий инстру­
мент, отличающийся от контурного резца, называют до­
полнительными.
Несмотря на разнообразие форм о'брабатываемых
поверхностей, можно установить общую последователь­
ность обработки заготовок на токарном станке с ЧПУ:
1) подрезание торца; 2) центрование (если сверло имеет
диаметр меньше 20 мм); 3) сверление; 4) ч.ерновая об­
работка основных поверхностей; 5) черновая обработка
дополнительных поверхностей; 6) чистовая обработка
этих ,же дополнительных поверхностей, так как она мо­
жет выполняться, как правило, тем же инструментом,
что и черн.овая- обработка; 7) чистовая обработка до­
по:лнителъных поверхностей, не требующих черновой об­
работюt; 8) чистовая обрсаботка основных поверхностей.
При обработке заготовки, установленной в центрах,
первые три ыерехода (или рабочих хода) исключаются.
Важной и: ответственной задачей при :проектирова­
нии технологического процесса обработки на токарных
станках с ЧПУ является обоснованкый выбор режимов
резаняя. Следует иметь в виду,. что для большинства
токаряых станков с ЧПУ не предусмотрена возможность
ввода коррекции режимов резания с пульта УЧПУ для
каждого отдельного перехода, коррекции рабочих подач
возможны только для всей nро!"раммы в целом. По­
этому для станков с ЧПУ в управляющей программе
следует задавать наиболее рациональные для каждой
зоны обработки режимы резания.
Практикой выработ;шы определенные правила вы­
бора таких режимов резания. Так, при черновой обра­
ботке основных поверхностей режимы следует назначать
исходя из полного использования возможностей инстру­
мента и станка, так как от черновых переходов в основ­
ном зависит производительность выполнения операции.
При обработке стал.и максимально допустимая подача
корректируется затем с целью удовлетворительного фор­
мирования стружки. При наличии биения заготовок по­
дачу на участке первого входа резца в ме,алл следует­
снюка1ъ. на 20. -, -30% для предотвращения сколоа р·ежу-
~


щих кромок. Скорость резания обычно выбирают по нор­
мативам режимов резания для станков с ЧПУ, с учетом
экономичеши целесообразной стойкости инструмента.
Режимы резания для чистовой обработки основных по­
верхностей назначают с учетом требований к их шеро·
ховатьсти и точности.
По установленным. режимам резания, которые дол­
жны быть согласованы С; паспортными данными станка,
находят основное время выполнения технологических
переходов. Полученные результаты заносят в операци­
онную карту (по ГОСТ 3.1404-74), которая является
Рис. 1.18 . Схема торцевого фрезерова­
ния плоскости разъема корпуса реду.к­
тора на станке с ЧПУ (/,... , 5 - опор:
иые точки траектории движсн;1я центра
_уорца фрезы).
•
первичным докумен-.
том. В ней_ указыва­
ются также наименq­
вание операции, вы­
полняемые переходы
обработки, приводит­
ся операционный эе­
киз, указываются ис­
пользуемый станок,
шифры . приспособле­
ния й инструмента
и др.
Данные операци­
онной карты исполь-
зуются в д-альнейшем
при составлении расчетно-технологической ка·рты, явля­
ющейся исходным документом для проrраммиромния
обра.ботки, а также при разработке карты наладки
"етанка.
•
Технология обработки на фрезеμных станках с ЧПУ
также имеет свои особенности. Они определяются тем,
что благодаря автоматичес1,ому управлению, позволяю­
щему пере..'li-ещать инструмент в рабочей зоне станка по
любой трае1{тории, появ,rшется возможность при одном
за~,реплении заготовки на станке обработать боль­
шое количество различных поверхностей. При этом на
ряде станков могут быть использованы различные спо­
-собы обработк·и: фрезерованне плоскостей и криволи­
нейных поверхностей, включая отверстия и наружные
цилиндричесr,ие поверхности; свt'рление, зенкерованне и
развертывание отверстий; растачина1ше точ_ных от.вер­
етий; точение наружных цилиндричесю1х поверхностей.
В ряде случаев ва фрезерных станках с ЧПУ приме­
няются специфические приемы обработки поверхностей.
Например, на фрезерных стан1<ах с ручным у,правле- •
·40


нием плоскости разъема корпусов редукторов обычно
обрабатываются за 2-3 рабочих хода торцевой фрезой
большого диаметра. На станке с ЧПУ в этом случае
рациональнее использовать 1;орцевые фрезы меньшего
диаметра~при траектории их движения с обходом по
ко~туру плоскости разъема (рис. 1. 18).
Важным свойством фрезерных станков с ЧПУ явля­
ется возможность обработки на них сложных фасонных
поверхностей. Особенно широкими возможностями в этом
плане обладают 5-координатные фрезерные станки
с ЧПУ. На таких
станках кроме основ­
ных координатных пе­
ремещений фрезы от­
носительно заготовки
можно осуществлять Х
поворот заготовки во­
круг некоторой .оси
(X-Xi рис. 1.19).
Ecлl;I в качестве пя­ Рис. 1.19. 5-координатная фрезерная об•
работка сложных фасонных поверхно•
стей.
тоц координаты ис­
пользовал~ измене-
ние угла наклона а
оси шпинделя станка, то. при одном закреплении заrо•
товки могут быть обработаны также переходные поверх­
IЮсти (галтели) малых радиусов; обработка· произво­
дится концевыми 1<0ническими фрезами со сферическим
закруглением.
Последовательность пооперационного проеIИирова­
н«я технологического процесса обработки на фрезерных
станках с ЧПУ аналогична таковой на токарных стан­
ка:х,. однако из-за особенностей обработки содержание
отдельных этапов проектирования существенно изменя­
ется. К таким особенностям относят конфигурацию об­
рабатываемых заготовок, использование многолезвий­
ноrо инструмента, характер обработки, управление по
трем - пяти координатам при обработке сложных -фа­
сонных поверхностей.
Наиболе~ распространенным режущим инструмен•
том, применяемым для обраt5отки на фрезерных станках
с ЧПУ заготово1< широкой номенклатуры, являются раз­
личные типы конневых фрез.
Число и последовательно~ть технологических вере­
ходов при фрезеровании нз станках с ЧПУ Зсависят от
количества и 1юнфигурации поверхностей и отдельных
зон, обрабатываемых на данной операции, .от -требова-
-4-1


IjИЙ к точности обработки и шероховатости поверхно­
стей.
Наиболее сложной задачей при проектировании опе•
рационного процесса является определение рациональ•
ной траектории рабочих перемещений инструмента при
фрезеровании каждой конкретной зонь, поверхности.,
Сверлильные и расточные станки с ЧПУ целесооб•
разно использовать взамен универсальных в тех слу•
чаях, когда большое число отверстий и других поверх•
ностей может быть обработано при одном закреплении
~аготовки. Это объясняется тем, что на станке с ЧПУ
автоматический вывод оси инструмента на коордиl-!аты,
определяющие ось обрабатываемого отверстия, требует
в 10-20 раз меньше, времени, чем при ручном управ­
лении" При этом точность совмещею1я оси шпинделя
с осью отверстия настолько высока, что отверстия обра•
батываются без применения кондукторов, предваритель•
ной разметки и кернения. Для уменьшения увода сверла
вначале производится центрование, каждого отверстия
центр.авочными. ком.биниро:аанными. сверлами. -
•
•
Для: снижения иотерь -времени на перенал-адку свер•
лильные станки с ЧПУ наиболее целесообразно исполь~
зовать в условиях групповой технологии. Здесь, как и
для токарных станков, детали в rpynny подбираются
такп~ образом, 9"тобы все они могли быть обработаны
в о-щюм приспособлении одним наб~1ром инетрументов
от одной исходной точки программЬJ.
Наиболее характерными для обработки на расrоч- '
ных станках с ЧПУ являются детали типа корпусов,
ШL~!Ощие группу точных отверстий большого диаметра_
наряду с относительно большим количеством крепежных
отверстий малых диаметров. Обработка щ,и одном за­
креплении заготовки всех указанных отверстий обеспе­
чивает правильное взаимное расположение -их осей. При
этом отпадает необходимость применения кондукторов
или разметки крепежных отверстий по присоединяемым
деталям.·
~
На расточных станках с ЧПУ может производиться
фрезерование по наружному или внутреннему контуру.
Операционные технологические процессы для расточ­
ных станков с ЧПУ заметно отличаются. от процессов
обработки аналогичных деталей на станках с ручным
управл:е~ы,1:ем. Так" окончательную обработку точных от­
верстий даже сравнительнD больших (до 300 мм) диа­
метров на расточных стамках с ЧПУ· обь1чно выполняют
не растачиванцем,, а разв.ертыван»ем. Это- объясняется
42


тем, что резец в оправке, настроенной на размер вне
станка, требует затем дополнительной выверки непо­
средственно на станке для компенсации упругих дефор­
маций, возникающих в процессе обработки. Другой ха­
рактерной особенностью построения технологических
процессов для расточных станков с ЧПУ является обра­
ботка детали при одном ее закреплении с двух, трех,
четырех и более сторон с использованием поворотного
стола. При этом да:же соосные отверстия в противопо­
ложных стенках корпусов обрабатываются с двух сто­
рон быстросменным консольным инструментом. Если
расточный станок оснащен смешанной системой ЧПУ,
то появляется возможность взамен растачивания исполь­
зовать фрезерование отверстий, канавок в отверстиях
(см. рис. 1.2), а также внутренних торцов.
.
На сверлильных и расточных станках с ЧПУ имеет­
ся возможность обработки групп отверстий по самм._м
разнообразным схемам. Например, можно сначала об­
работать всеми инструментами (сверлом, зенкером, раз­
верткой) одно отйерстие из группы одинаковых, а затем
переходить к следующему. Возможна и такая схема об­
работки, при которой вначале первым инструментом об­
рабатываются все одинаковые отверстия, затем произ­
водится обрабо.тка этих же отверстий вторым инстру­
ментом и т. д.
Практикуются и другие схемы обработки групп
отверстий. Выбор схемы производится на основании
анализа точности и производительности обработки.
Многооперационные, станки (обрабатыв-ающие цен•
тры) предназначены в основном для обработки корпус•
ных и призматических деталей с большим количеством
обрабатываемых поверхностей. Оuерационные технологи~
ческие процессы механической обработки заготовок на
мноrооперационных станках аналогичны процессам для
расточных, сверлильных и фрезерных станков.
Разработка траекторий, движеnия режущих инстру"
ментов. Для программирования обработки необходимо
детализировать процесс, четко -установив последователь•
ность, направления и характер всех движений рабочих
органов станка. С этой целью со_ставляеrся схема дви­
'жения хар,актеристиIIеских точек режущих инструментов
относительно заготовки, в которой n редставляются тра­
ек7ории движения всех инструментов, участвующих в об•
работке. Схема яр-едназначена для_ последующего рас•
чета координат щюрных точек траекторий, а также дЛЯ
уточнения -отдельных элементов процесса. Кроме того,
ii


схема движения содержит· данные, необходимые для
разработки карты наладки сr,анка.
На схема)!. движения инструментов пунктирными ли­
ниями указывают траектории холостых, а сплошными
линиями - траектории рабочих перемещений. При этом
условно считают, что заготовка остается неподвижной,
а перемещается только инструмент.
В зависимости от сложности схем"В. нлн изображается
в_ карте эскизов (ГОСТ 3. I 105-74), которая приклады­
вается и расчетно-технологической карте (РТК), или
вычерчивается отдельно на бол·ьшом листе бумаги
в крупном :vrасштабе, что де'Jiается обычно для тон:арных
станков. При разработке траектории движения резцов
на токар-пом ставке (см. ряс. 1.13 и 1.14) прежде всего
вы.черчивается 1{01пур заготовки и выбирается исходная
точка движения вершины резп.а (точка О на рис. 1.13)
или одной • из точек режущей кромки (точка О на
рис. 1.14). Положение исходной точки выбирается ис­
ходя из разных соображений: беспрепятств_енный пово­
рот резцедержателя, безопасное снятие детали и уста­
новка новой заготовки ,kт. д. При настройке станка ре­
зец первоначально устанавливается в исходное положе­
ние (точку О), которое задается расстояниями Хо (от оси
вращения шпинделя) и z~ (от торца патрона). Затем
система ЧПУ настраивается так, что при поступлении от
перфоленты соответствующих команд резец автоматиче­
ски выводится в эту исходную точr,у сначала по одной,
з-атем по другой координате. Ре,-ким выхода резца в ис­
ходную точку осуществляется в абсолютной системе ко­
ординат, что позво.ляет сбросить погрешности, накоп­
.ле·нные в процессе обработки предыдущеi1 заготовки
вследствие отработки пере.мещений в приращениях.
Для горизонтально-расточного станю~ раэдельно
указываются исходные -rю,п.ожения ·всех рабочих ор-га­
нов. Например,· за исходное пщюжение бабки сганка.
может быть принято тако-е положение, при котором го­
ризонтальная ось шпинделя находится по высоте- на не­
котором расстоянии от плоскости стола; положение
бабки, лри которО1'11 ось шпинделя лежит в l!Jюскости
стола, является нулев1,1м.
• На схеме движения ппструментов при фрезеровании
изображается траектория центра торuа фрезы (см.
рис. 1.4) или iiентра сферического закругления фрезы
(см. рис. 1.5). При сверJJении отсчетной точкой на ин­
струменте яв.пяетея вершина с-верла.
Прн настройке фр,езерных станков исходная точка
44


обработки чаще всего выверяется по установу 1, закреп­
ленному в корпусе приспособления. Такой установ мо­
.жет быть выполнен в виде точной втулки 2 (рис. 1.20, а)',
запрессованной в корпус / приспособления. Во втулку
при настройке станка вводится оправка 3, установлен­
ная в конусе шпинделя станка. Это позволяет выверить
исходные_ положения рабочих органов по осям Х •и У.
4
у
Рис. 1.20. Установка рабочих органов
фрезерного станка в исходные положе•
ния:
•
а-поосямХиУ;б
-
по оси Z.
Затем оправка выводится из втулки л заменяется фре•
• зой 4 (рис. 1.20, 6). Исходное положение по вертикали
(ось Z) выверяется по торцу фрезы с помощью конце­
вой меры 5 заданной высоты h.
Расчет координат опорных точек. В управляющей
программе должны быть записаны значения координа11
опорных точек, намеченных при разработке траекторий
движения инструмент~.- В наиболее -пiюстом случае пря•
моливейных перемещений инстру~ента вдоль направле­
ний осей кооr.динат при отсутствии повышенных требо­
ваний к точн6сти обработки расчет координат опорных
точек не представ,пяет затруднений и требует от про-
1 Здесь и далее в аиа.чогичных описаниях под установом пони•
мается элемсн1 конструкнии приспособления, предназначенный дл>1
выверки нсходноrо подожения режущего инструмента.


rраммиста лишь внимания. При программировании об,
работки высокоточных поверхностей, особенно фасонных;
необходимо соблюдать ряд правил.
Точные цилиндрические поверхности задаются на
чертеже в общем случае номинальным диаметром с дву­
мя отклонениями. Эти данные позволяют най,ти два
предельно допустимых диаметра: максимальный (DmaxI
и минимальный (Dm1n). Диаметр обработанной поверх•
ности должен располагаться между· этими двумя значе­
ниями. Поэтому вершина резца должна при точении
перемещаться относительно заготовки по такой прямой,
когда обеспечивается получение вала или отверстия не­
которого среднего диаметра Dcp- Обычно принимают
Dcp = 0,5 (Dmax + Dm1n), когда вершина резца проходит
через середину поля допуска. Однако с учетом направ­
лений возможных деформаций инструмента расчетная
траектория должна проходить не через .середину, а в
пределах приблизительно одной трети поля допуска:
у вал-а - ближе к нижнему, а у
_ отверстия
-:-ближе
к верхнему предельному размеру. Следовательно 1 коор- •
дина ты опорных, точек дJiя обрабо_тки т.очных nов~рхно- ,
стей надо ·рассчитывать не по номинальным· размерам,
указанным в чертеже, а с учетом допуска деформаций
технологической системы. Однако обычно при обработке
поверхностей простых форм (цилиндры, плоские торцы,
конусы) для упрощения· ручного программирования
расчет координат опорных точек производят по номи­
нальным размерам с учетом возможности введения кор­
рекций в полqжение инструмента с пульта УЧПУ. При
эхом надо иметь в виду, что число корректоров на пуль­
тах УЧПУ ограниченно и их может оказаться недоста­
точ1ю при 6ольшом числе кадров, требующих. введения.
коррекций.
При программировании токарной обработки следует
принимать во внимание, что вершина токарного резца
веегда имеет закругление некоторого радиуса r. На­
стройка резцов для токарных· станков с ЧПУ произв_о•
дится на специальных приспособлениях вне станка по
двум размерам: Хн и Zн (рис. 1.21,а). При такой на­
стройке вершина резца, относительно которой рассчи­
тывается траектория движения инструмента, является
условной и располагается вне резца. Это не влияет на
точность обработки цилиндрических поверхностей и тор~
цов, но не позволяет точно обрабатывать фасонные по­
верхности. Как показано на рис. 1.21,а, уже при точе­
нии конусов наличие радиуса а на вершине· резца приво-
,1


дит к появлению погрешности. л. Эта погрешность прв
обраб@тке. кон.уса мржет быть, устранена введением кор­
рекцик в положение инструмента с пульта УЧПУ. Что
касается обработки фасонных поверхностей, то введение
таких коррекциЙi не позволяет полностью компенсиро"
в,~ть указанные погрешности. Для их устранения в этом
случае следует пр.и программировании об~аботки фор"
м,иров:ание поверхности (контура) производить не' точ"
кой (вершиной резца), а .. окружностью радиуса ,. Тогда
61
Рис. 1.21. Учет радиуса закругления при вершине токарного
резца при програ.ммировании обработки:
.
а - схема возникновения погрешнос·ти при точении конуса; б - по-
строение траекторнн движения резца при точени» криволинейно/! по•
верхности.
траектория движения резца не будет совпадать с. кон"
туром детали, а представит собой эквидистанту по от•
ношению к этому контуру (рис. 1.21, 6). Это совершен"
1ю аналогично расчету траектории движения центра
фрезы при фрезеровании контуров. .
Определенные трудности возникают при расчете ко"
ординат опорных точек при программировании обработ"
ки криволинейных контуров и поверхностей в случае
применения линейной интерполяции. На современных
станках, оборудованных контурными системами ЧПУ
с линейно-круговыми интерполяторами, таrюй расче-n
выподняется при разработке программ на обработку ири~
волинейных поверхностей, контуры которых очерчены
.4:1


пе дугами окружностей,- а более сложными кривыми
(параболами, гиперболами, эллипсами и т. д.)', а -также
на обработку на фрезерных станках поверхностей, кон•
туры которых хотя и очерчены дугами окружностей, но
плоскости этих окружностей не параллельны коорди•
ватным плоскостям. Последнее объясняется тем, что на
фрезерных станках круговая интерполяция, как пра•
в:11ло, возможна лишь в координатных uлоскостях или
в плоскостях, им параллельных.
Рис. 1.22. Аппроксимация окружности контура ломаной ли­
нией и построение траектории движения инструмента при
фрезеровании выпуклого (а) и вогнутого (б) контуров.
При разработке программ для станков с линейными
инт,ерполяторами опорные точ_ки определяются для каж­
дого отрезка ломаной линии, которой аппроксимируется
Jll:I{l окружности. При фрезеровании плоского контура,
очерченного дугами окружностей, можно выделить два
характерных случая: а) обработка выпуклого контура
(рис. 1.22, а); б) обработка вогнутого контура (рис.
1.22,б). Контур имеет номинальный радиус R при одн{)~
стороннем расположении поля допуска Л. При обработ­
ке выпуклого контура траектория движения центра
фрезы выбирается такой, при которой фреза формирует
поверхность с размером, соответствующим середине поля
допусиа Л на обработку. Величина этого среднего раз­
мера Rc=R+Л/2. Так как допуск на аппроксимацию не
должен превышать величины б= (0,1-0,З)Л (см. с. 18},
то заменяющая ломаная должна уJJожиться в крупюую
полосу шириной ±М2 (от радиуса Rc - 6/2 до радиуса
Rc+6/2). l(ак следует из рис. 1.22,а, в этом случэе 1<0-
синус половины централuног0 угла одноrо звена JIOMa·
tюй равен:
48


(f
Rc-o/2 R+д/2-о/2
cos2 = Rc+o/2 = R+дf2+a;2·
(l.1)
Тогда длина одного звена ломаной на обработанной
)юверхности (веLiичина огранки) определится так:
l=2(Rc- о/2) ~g;= 2(R+д/2- о/2)tg;. (1.2)
Соответственно длина одного звена ломаной траек­
ц:ории центра фрещ,r (расстояние между соседнимиопор­
ными точкам-и) будет равна:
L=2(Rc- о/2+RФ)tg!=2(R+д/2-о/2+RФ)tg;,
-
(1.3)
rде RФ - радиус фрезы.
.
Определим значения l и L при следующих данных,
R=50 мм; Л=О,1 мм; RФ=20 мм; 6=0,ЗЛ=О,03 мм. С4,е­
довательно, 6/2=0,015 мм. Согласно формуле (1.1).
(f
50 + 0,05 - 0,015
cos2= 50+0,05+0,015 = 0,9994007'
откуда ср/2= 1,983 751°.
По формуле {k2) определим значение l: l=2(50+:
+ 0,05 - 0,015) tg 1,983 751 ° = 3,47 мм.
Из формулы (1.3) L=2(50+0,05 - 0,015+20)Х
х tg 1,983751° =·4,85 мм.
/
При обработке. вогнутого контура с номинальным
радиусом: R ·в с.цучае одностороннего расположения поля
допуска· Л (см.'рис. 1.2-2,6) радиус фрезы RФ должен
быть меньn(е радиуса обрабатываемого контура. При
условиях, аналогичных тем, которые были приняты
в предыдущем случае, косинус половины центрального
угла одного звена ломаной траектории движ~ния центра
фр~зы определяется по_ формуле~
(f
Rc+o/2-RФ-o R-д/2-о/2.-RФ
cos2 = Rc+or2-RФ
= R-д/2-о/2-RФ • (l.4)
Длина звена ломаной траектории фрезы
L = 2(R- д/2- o/2-RФ)tg;.
(1.5)
При прежних числовых данных получаем по фор•
муле (1.4):
(f
50- 0,05-0,01.'5 - 20 О998993'S
cos2 = 50-o .os+o.oi5-20 =
'
'
откуда cp/2=2,5bl{_88S
0
.


По формуле (1.5} L=2(50-0J)5-0,015-20)X
х tg 2,563 888° = 2,68 мм.
После определения количества опорных точек ЭК13И•
дистанты и углового шага аппроксимации производя't­
расчет координат этих точек в принятой системе коор•·
у
х
Рис. 1.23. Схема расчета коор­
динат опорных точек при ли•
нейной аппроксимации дуги
окружности.
динат (р.ис. 1.23). Для
удобства расчета угловой
шаг аппроксимации· Л<р1
принимают кратным ц_е­
лому числу, меньшему:­
расчетной величины, оп•
ределенной исходя из да•
пуска-е-мой точности ап•
,nроксимации. При линей•
ной аппроксимации дуги­
окружности (в пределах
углов <ро и <рп) важно на•.
правление обхода дуги~.
поскольку это определяет
значенnе знаков прира­
щений координат. Для
рассматриваемого случая
(см. рис. 1.23) величины
Х и У определяются по
формулам: Xt = R cos ер, и У, =R sin ср1, а приращ€ния
по формулам: дХt = Хн1-Х1 и дУ, = Ун1 -У1.
Для удобства все рассчитанные значения сводят
в таблицу.
Заполнение расчетно-техн'°логической карты и раз-­
РJ!fiотка карты наладки станка. Данные, полученные
в процессе проектирования операционного технологиче­
ского процесса, разработки схем двнжения инструмен­
тов и расчета координат опорных точек, позволяют за•
Щ)лнить расчетно-технологичесиую ка рту ( РТК), не­
обходимую для кодирования. информации, и разрабо­
тать карту наладки станка для обработки данной заrо•
товки.
ГОСТ 3.1418-74 предусматривает две формы РТКз
aJ форма 1 и la -для сrанков с числом кqординат до
шести (для всех групп станков, кроме токарных);
б) форма 2 и 2а - для сташюв с числом координат до
четырех; формы используются преимущественно для то­
карных станков. Кроме граф для записи пор_я.цковоrо
номера, и координат опорных точек (или приращений
координат) РТК содержит графы со следующими дан•
ными: подача, частота вращения шпинделя; направле•
60


ние вращения шпинделя; номер корректора на пульте
УЧПУ; технологические команды. Информация РТК ко­
дируется и наносится на программоноситель.
Для осуществления обработки заготовки на стан_ке
с ЧПУ кроме управляющей программы в виде перфо­
ленты требуется определенная наладка станка, осу­
ществляемая· в соответствии со специальной картой на­
ладки. Такая карта разрабатывается совместно с про­
граммой и предназначается для оператора или для спе­
циального наладчика (в • зависимости от принятого
в конкретных условиях порядка обслуживания станков
с ЧПУ). l(арта наладки для любого станка с ЧПУ дол­
жна содержать следующие основные сведения: модель
станка; модель системы ЧПУ; номер управляющей про­
граммы; шифр и основные характеристики станочного
приспособления; шифры и основн~е характеристики
применяемых инструментов с указанием номеров бJffi­
кoв или позиций револьверной гол.овки и данных для
предварительной настройки инструментов на размер вне
станка; посщщователыюсть работы инструментов при
выполнении ..дикла обработки; координаты. точек начала
обработки .или координаты исходных положений рабо­
чих органов.
В качестве примера в табл. 1.1 приведена карта на•
.ладки токарного станка мод. АТПР2М12У с автомати~
ческой сменой инструментальных блоков из магазина и
нестандартным расположением осей координат. Каж­
дый из блоков· имеет условный номер и настраивается
для обработки той или иной поверхности (номер поверх­
ности указан на блоке в скобках). Так, например, рез­
цом, закрепленным в блоке No 01, ведется обточка по­
верхности 4 детали, резцом блока No 57 - расточка
канавки 2, резцом блока No 87 - подрезка поверхности
7 и т. д. В таблице наладки приведены данные Wz и
Wx, зависящие от конкретного вылета инструмента, ко­
торые устанавливаются на корректоре для данного ин•
струмента, чтобы выставить расчетную точку инстру­
мента (вершину резца)' в исходную точку, заданную
координатами Хо и zo. Карта в целом разработана как
типовая на группу сходных но конфигурации и близких
по размерам деталей. Для каждой конкретной детали
13' карту заносятся свои числовые значения данных.
В отдельных случаях при обработке заготовки orpa•
ниченным набором инструментов (расточные, фрезерные
станки) карта наладки в виде отдельного документа не
составляется, а данные дл·я наладки станка приводятся
51


~ Табл и u а 1.1. Карта наладки
Настро~ка инструмента
Номер./ w I w I инструмент
блока
z
х
N20 1 +1 \-1251 Сверло 0 25, 130
Р18
• N28·1 +7 l'-1251 Сверло 0 50, 130
'
Р18
NOZ1.. О 1· О
1· Резец 2102-0005'
'
• Т15Кб
N02! +2sj
_
15 1 Резец 51i0-1J)30
Т15Кб
N98
1
1 +2s \ -15 j Резец 5110-4086
.
_
•
'
Т15Кб
NОЗ 1 +2s J -151 Резец 51.Ю-4030
Т15Кб
--
'
N57 I+28 \ -10-1 Резец 5110-4053
·
Т15Кб
N04 I' ·о 1 , о 1·Резец 2103-,-()007
•
Т15Кб
N87 I+2s1
-.~
- 10 1 Резец 5110-:- -4030
.
Т15Кб
Конструкторский код
Карта наладки
No74 318 014
Лидер
1111
.No программы 125
Модель станка
АТПР2М12У
УЧПУ »Салют 2Л1"
Сменные шестерни А53
Общая высота кулаqка
[=57
Координаты нулевых
'
тоqек
Хо
Zo
281
140


по установленной форме -на распечатке текста управля­
ющей программы, выдаваемой оператору.
-··
Кодирование информации и нанесение на проrраммо­
носитель. Информация на перфоленте записывается от­
дельными кадрами, содержащими числа, буквы и дру- .
rие символы. Эта запись кадро13 управляющей програм­
мь1 в буквенно-цифровой форме и составляет задачу
кодирования информации. Таким образом, кодирова­
ние - это запись текста программы в той форме, в ко­
торой она затем переносится на перфоленту путем про­
бивки соответствующих комбинаций отверстий.
В основе записи любого символа на перфоленте ле­
жит запись цифр в двоичной позиционной системесчис­
ления. Эта ·система, в основе разрядов которой лежиr
число 2, позволяет десятичные числа представить дво­
!!,ЧНЫМ числом, т. е. числом,. значащие цифры которого
1 и О. Так, например, цифра 9 может быть представ\J\~llа
как l •23 +О• 22 +0 •2 1 + 1 • 2°. Опустив разряды, получим
1001. На перфоленте единица изображается пробивкоil'
отверстия. Если же на пересечении данной дорожки i1
поперечной строки отверстие не пробито, то это воспри­
нимается системой ЧПУ как ноль.
-
В табл. 1.2 представлены запись цифр десятичной
-системы счисления в двоичном коде и их изображение
на перфоленте. Из· таблицы следует, что для записи
любого десятичного числа в пределах -от О до 9 и чисел
от 10 до 15 достаточно первы-х четырех дорожек перфо­
ленты (I-IV). Рассмотренная запись на перфоленте
цифр десятичной системы называется двоично-десятич­
ным взвешенным кодом 8421. Каждая цифра этого чис­
ла определяет значение, или вес, разряда и соQтветст­
венно одного отверстия в каждой из четырех дорожек
перфо.gенты. Та1шм образом, записанное ·в поперечной
строке десятичное число равно сумме весов всех отвер­
стий, пробитых в этой строке. Если, например, встрети­
лась комбинация из трех отверстий, пробитых в I, II и
III дорожках (0111), то в строке записана цифра 7~
4+2+1=7.
Для записи числовых ·значений команд на перфо­
ленте двоично-десятичным кодом 8421 используются
цифры десятичной сщтемы от О до 9, из которых со­
стоит любое десятичное число. Числа от 10 до 15, каж­
дое из которых может быть записано в одной попереq,
ной строке, составляют основу -записи нечисловой ин­
формации (букв и различных {:имволов).
53


Та б л и ц а 1.2 . Запись цифр в двоичной системе
и нц перфоленте
Номера дорожек перфоленты
Цифра
Двоичный
IV]ш11111
эквивалент
2"=3 f 2'=4
1
21=2 j 20=1
,
о
0000
1
OOD1
о
2
0010
!
о
3
0011
о
о
4
0100
о
5
0101
о
о
6
0110
о
о
7
0111
о
о
о
8
1000
о
9
1001
о
о
10
1010
о
о
11
1()11
о
о
о
12.
1100
.о
о
13
1101
о
о
о
14
1110
о
о
{)
15
1111
о
о
о
о
8
1000
о
3
0011
о
о
7
0111
о
о
о
Для записи десятичного числа, состоящего из двух
и более цифр, каждому разряду этого десятичного числа
отводится строчка. Так, например, одна строчка соот­
ветствует разряду 102, строчка ниже - 10 1 и еще строч­
ка - 10°. Обозначая цифры требуемого десятичного •чи­
сла в двоичном коде, получают запись требуемого деся­
тичного числа. Например, число 837 будет записано на
трех строчках перфоленты соответственно: 1000- раз•
ряд 102, 0011-разряд 10 1, 0111-разряд 10°.
Следует отметить, что разработано значительное _чи•
ело кодов с другими набо,рами ~зесовых коэффициентов,
например 2421, 5421, 62'21, 44'21. и др.
Общая система предстзвления цифр, 'букв и других
символов для станков с ЧПУ составJilяет Iroд програм­
мирования. Код устанавливзет соо'ffi'ететвие между циф•
рами, буквами и другими ,сямвол.зми и юс .записью на
перфоленте в виде комбинаций <0-rверспm. Бнесте с тем
64


код предусматривает присвоение каждой букве или
символу достаточно определенного технологического
смысла. Для программирования обработки на станках
с ЧПУ разрабатывались различные коды. Сравнительно
недавно в отечественной промышленности широко при­
менялся код БЦК-5 (буквенно-цифровой пятидорожеч·­
ный -~-;:од). ТТрограммоносителем для нанесения инфор­
мации в этом коде является бумажная лента шириной
17,5 мм. l(роме десяти цифр код БЦК-5 содержит десять
букв русского алфавиtа. Код был разработан в
ЭНИМСе и имел то преимущество, что для нанесения
информации на перфоленту можно было использовать
серийно выпускаемые телеграфные аппараты (например,
ши1араты СТА-2М). В настоящее ·время наиболее рас­
пространенным кодом, используемым для кодирования
и-нфо-рмации в станках с ЧПУ, является код ИСО-7бит.
Код разработан в соответствии с ГОСТ 13052:_74, коТТт­
ры:й отвечает требованиям международного стандарта
ISO - R646, регламентирующего единый международ­
ный код,ISO~7ЫС
В rабл. 1..3 представ.цена карта кода ИСО•1бит
с символами, их назначением и соответствующими кодо,-.
вы.м.а комб-инациями отверстий на перфоленте.
ИнфQрмация. в коде ИСО-7бит записывается попе­
речными· строчками- на первых семи дорожках перфо­
ленты. Именно поэтому данный код называется семи­
битным, что выделено обозначением 7бит. Восьмая. до­
рожка является контрольной, отверстие в· ней дополняет
количество отверстий в строчке до четного..
'
Значащими дорожками с. вес.а ми сооrветственно 842.1
являются дорожки I-IV. Дорожка между• III и IV -
транспортная. Дорожки V, VI и VII служат для оба.
значения признака символа, в основе которого лежит
цифра (или число от 10 до 15), записанная на первых
четыр~х дорожках данной поперечной строки. Так, де•
сятичные числа от О до 9, обозначаемые на дорожках .
1-IV в двоичной' системе счисления, имеют признак
(пробитые отверстия) на дорожках V и VI. Признаком
букв латинского алфавита от А до О является отверстие
на дорожке VП, признаком букв от Р до Z- отверстия
на дорожках V и VII. Имеют соответствующие при­
знаки и служебные символы кода. Так, например, кодо­
вое значение IOOI на дорожках IV-I (отверстия на до'•
рожках IV и I) соответствует~ десятичному числу
9- если имеются отверстия на дорожках V и VI; бук­
ве I - ecJIИ отверстия на дорожке VII; букве У - если
55


Табл и u а 1 3. Нарта кода ИСО-7бит
Ноыер дорожки,
перфорации
11
,
1
1
11
1 r,,:
Рекомен.дуемое значение символа
V!il VII VII V !~ 1 Ч!{+!
1 1\ \ \·\ \ 1 \NUL\ Ноль,пусто,пропускстроки
О\ \\\о\·\//1BS / Возврат на шаг(ПС)
1 1 1 \о\ ·1 \ \ol нт \ Горизонтальная табуляция (ПС)
\/\\о\•\\о\ \LF \ Конец кадра (ПС),
Q\ \ 1 \ol · \о\ \о\ CR \ Возврат каретки (ПС)
О\ \о/\\·/\\ 1SP \ Сдвиг кареткина шаг(ПС)
\ \о/ \о\ ·\ \ 1 '\ ( \ Управление выключено (ПС)
о\ \ol \ol .\ \ jo\ ). \ Управление включено (ПС)
О\ \о\ ·1 \·\о\ lof •% \ Начало программы
1 \o\olol ·1iol ! i \ Устано13ка в исходную точку
.О\
· jo\ \о\· \o\olo\ · 1 Про11уск кадра
\ \о\ \о! •\ \olo\ + / Знак .плюс•
=·
\ \о\ \о! ·\о\ \oj - \· З11ак .минус•
\\о/о\1•\\11°/·цифра0
-о\ \olol l·I 1/о\ 1. 1 Цифра 1
о\\о\о\/·\.\о\\2 \Цифра2
· \ \o\ol \·1\о\о/. з •1 Цифра з
о\\о\о\1•/о\ \\4 \Цифра4
\ lo\of \·\oj \о\ 5 \ Uифра 5
\ \о\о/ \·\o\ol I б I Uиф:)а б
о I io\o\ \•\o\o\ol 7 \ Uифра 7
о\ \о\о\о/•\\\\в \ Цифра8
56


Номер дорожки,
перфораuия
Окончание табл. 1.3
Рекомендуемое з11аче11ие символа
1 lololol -j 1,1ol 9 1 Uифра 9
1ol 1 1 1-1 1 lol А I Круговое движенче вокруг оси Х
1of 1 1 1- 1 lol I В I Круговое -движение вокруг оси У
о I ol 1 1 1. 1 loloJ· с I Кругоrюе движение вокруг оси z
-
1ol 111.lol 11о I Третьяподача
оIol 1 1 1- lo] lol-Е I Втораяподача
О I о\ \ 1 1- lolol I F \ Скорость подачи (первая подача)
1ol11l·-
lololol о I Подготовительная функция -
1ol 1• lo\'. 1 1 1 1 н I допощшт.е-чы1ая функция
0 \ ol I Jo\ ·1-, \о\ 1 Iос~н;ерп_оляционный_ параметр по
0Iь\IJol·I\о\ 1
J
I
ос~н?рполяционный параметр по
I01 1\о\·I
10101
к I ос~н;~рполяционный параметр по
оIol I lol.lo1 1 1 L I Адрес корректора
1 о! 1 lcl -lol lol м I Всnомогательная функция
1ol I lol -lolol I N I Номер кадра
о Iol I lol -lololol о r Не исrюльзу"еrся
1ol lol 1-1 1 1 J Р I Третье перемещение вдоль оси Х
о 1ol lol 1• 1 1 . lol Q I Тр-етье перемещение вдоль оси У
о Iol lol 1-1 lor I R I Третье перемещение ·вдоль оси R
1о! lol r.1 •10101 s I Частота вращения шпинделя
о Iol lol 1- lol 1 1 т I Номер инструмента и l(Орректора
1ol lol 1- lol lol u I Второе перемещение ВДОЛЬ оси х
101 IOI / • IOIO! / V / Второе перемещение вдоль оси У
О 101 /01 1• IOI0/0/ \V J Второе перемещение вдоль оси W
ОIО! 10101•1 111Х I ПеJ1емешениепоосиХ
101 IOIOI•1 1 /01 У I Перемещенне по оси У
Примеч~1111е. 1- транспорmаядорожка.


отверстия на дорожках VII и V; символу «}» - если от.
веретия на дорожке· VI, и т. д.
Все нецифровые символы кода делятся на две груп­
пы: символы для управляющих программ и символы
для управления печатающими и перфорирующими уст­
ройствам и с целью определенного расположения инфор­
мации при лерфорации и распечатке информации. Сим­
волы вто;ой группы в описании их назначения отме­
чены буквами ПС в скобках (см. табл. 1.3).
Нецифровыми символами в коде ИСО-7бит являются
преимущественrю буквы, используемые в программиро­
вании для обозначения адреса осей координат рабочих
органов, адреса технологических команд (шпиндель, ро­
дача), для обозначения интерполяционных параметров
круговой интерполяции в кон-.урных системах (буквы
• 1~ J, К) rc а также функции G и М. l(роме того, исполь­
зуются знаки «плюс», «минус», %, LF (конец кадра):
и др.
-
В систем.ах. программноr() управления функция G на­
зывается подrо.товительнш,1, ею адресуют ииф0р;мацию,
содержащую данные об изменении условий работы са­
·мой системы ЧПУ (линейная интерполяция, круrова-я
ин.терrюляция, включение блока резь6онарезанияит.д.).
Код предусматривает 99 различных подгот.овительных
lf0ман-д, кот0'JЭЫе кодируются числом, записываемым за
символом G (GOO, GOl, G02, GОЗ, ..., G99).
Функция М называется вспомогательной н адресует
инф-орма:цию, характеризующую условия работы меха­
низмов. станка (конец программы, поворот револьверной
юл-овкв, вращение шпинделя по часовой стрелке и т. д.).
Код предусматривает различные по содержанию коман­
ды по адресу М, отличающиеся одна от другой числом,
следующим после буквы М, например МОО, MOI, МО2 ....
Чтобы погасить обнаруженную на перфоленте во
йремя перфорации ошибку, код предусматрив.ает сим­
вол DЕL-забой (отверстия на всех восьми дорожках).
При дублированnи на перфораторе программ и. при вы­
полнении их на станке строчки с этим символом авто-
матически пропускаются.
,
Символ NUL, иgи пропуск строки, применяется для
лучшего разделения - кадров между собой; при задании
этоrо символа в конце кадра (после LF) ~пропускаются
еще две-три пустые строки. Следует отметить, что для
отдеJiьных моделей станков значения некоторых симво­
лов отличаются от рекомендуемых &ОДОМ ИСО 0 7бит зна­
чений.r указанных в табл. 1.3.
58:


В коде ИСО-7б-и1Г
устанавливщ~тся ,р:а3-
делъный КОНТ~ЪIDШН~
бок на перфменrе~юэ­
никших по двум при­
чинам: 1) 11шибк.и 10:Ие­
ратора (нажатие на
другую KЛU!l!I!Шf ПiИ­
шущей МЭ11Ш!!НП 111-ер­
форатора);; 2} ооои 'Ме­
хан изм ов ооf)фщэаюра.
Для обнаружеНШifОIМi\4-
бок операrо-.ра ®JHIG)R.l}e•
менно с ici~фap,ш1i:иcii:
отверстий Шi:ЖМ.ЫЙ iК.аДр
программы jрааечаты­
вается в бу:ювеНIВG-Ц:Иф•
ровом вIще мг .лисrе
бумаги. Эт:а раеше~-аr­
ка сравним,етея ,заrем
с записью кадр.!Ж !li!Ji}U•
граммы, 1IOOTOfjIO !Про­
граммист JВWil1DJIНJИJI ()1'
руки. Д~ ofliшa.pрке­
н ия ошиб()),к ~из-I3а сбо­
ев перфораrора код1
ИСО-7бшr d\I~,ЦfСN,юr­
ривает JК'(i)H!l'~ifbl3 !lilO
четности. Ои юосmmт в
том, что в каждой по­
перечной ст1иоке к,щ
предусмат,рива-ет про­
битие о&яа:ательно чет­
ного чосла отверстий.
Когда
JiП:Iфо:f):м;а,ц1н1я
строки (ие:рш,rе семь
дорожек} из.абрашает­
ся нечетным числом от­
верстJ1й. н;а~ 11,,оромке
VПI и;роо:и:Ме'I\СЯ кон­
троль·нае D:Гверст,ие,, JJ.D·
полняющее з,щ:, tЦ:ИСJю
Рис. 1.:24. KЭJ1.:1i1 $f!рамяю­
щей программы.
VlllVl!W Y1V Ш Л /
1
V
,1 i--00 о
--~~ ~ N-"-----0-
0ОO0
_]!11.ы··__ о о о
"{_: 4 --е---.о о о о
"'2• о --00 о
§,· i 1-e-oo о
о
1 м--е--
ооо о
{
г._;--=е-оо_ о о
t:,
0---(?)0 о
•1 г-е-о·о о о,
т:-эе- О оО
{
4-,0-00 о О
-2 2,-е-00 о о
·~
f,-€-00 о
О
.'S--,в. о о оо
0--00 о
v--OO о
.ti2 п -,-0:0 о
~·-
0,--00
о
·1:-,-00
0000·
Е-е&
оОО
{
7-е--ОО .о ООО
'1 г--0-00 >О о ,
·"'
вО
о ООО
i{';.~gg. ~ о
~·
0--00 о
N---& Оо00
о
о


до четного. Если из-за сбоя перфоратора в строке ока­
зывается нечетное число отверстий, контрольн.ое устрой­
ство на перфораторе подает сигнал о наличии ошибки
и блокирует перфоратор на этой строке для ее в.изуаль­
ного контроля и исправления.
Буквы и числа при кодиро.вании записываются
в пределах кадра в определенном порядке. В настоящее
время общепринятым является так называемый адрес­
ный ..спос9б записи информации на перфо.ченте. При та­
ком способе информация каждого ~<адра четко делится
на два вида: 1) буква (адрес), обозначающая rет ра­
бочий орган системы ЧПУ (-или станка), которому на­
правляется команда; 2) число, - следующее за_ адресом
и обозначающее величину перемещения р11бочего органа
(со знаком «ш1юс» или «минус») или кодовую •запись,
например величины пода_чи и т. д. Буква ·и следующее
за ней число называются словом. Таким образом, кадр
программы сосr.оит из одного, двух или нескош,ких слов
(рис. 1.24). В руководствах к системам ЧПУ обьiчно
указывается рекомендуемь.rй порядок следования а~ре:
сов в кадре, т. е. порядок расположения слов. Напри·
мер, первы~ словом всегда записывается порядковый
номер кадра, в конце кадра всегда ставится символ LF
и т. д. Кроме того, для каждой модели УЧПУ устанав­
ливается максимально возможное количество слов
в кадре, .а также число поперечных строк· перфоленты,
отводимое для каждого слова (число символов в слове).
Условная запись структуры и расположения слов в 1<ад­
ре управляющей программы с максимальным числом
_,!;лов называется форматом кадра.
Правила кодирования для станка с конкретным
устройством ЧПУ определяются следу~ощими· докумен­
тами: а) испо.пьзуемым кодом, устан-а.вливающим обшпе
правила записи чисел, адресов, команд; б) руковод­
ством по программированию к системе ЧПУ (подроб-
_ные правила построения кадров УП); в) руководством
к .станку (запись отдельных команд для данного стан-
ка).
-
•
Рассмотрим пример кодированной записи некоторых
кадров управляющей программы для станка мод.
16К20Ф3-С5 t устройством ЧПУ H22-IM 1. Программа
записана применительно к схеме движения инструмента
(резца), показанной на рис. 1.13.
1 Технические харакrерш.:нши данной и других систем ЧПУ
приведены в приложении j


%
N001G27F70000S124Т102М104LF
N002 G 58 Lf'
N003Х +000000LF
N004Z+000000LF
N005G26LF
N 006 G,10 Х- 004000 LF
N007Х- 012000F10060LF
N008Z+000500F10600LF
N009Х +007500F70000LF
N010Х+902000Z- 001000F10100LF
N. .М102LF
Кадры программы записаны строго в соответствии­
с форматом, установленным для УЧПУ типа Н22-1М.
Условно этот формат записывается следующим образом:
NЗ; 02; Х ± 6(5,4); Z ± 6(5,4); 1 + 6(5,4); К+ 6(5,4); f'5;
S3; ТЗ; МЗ; L2; D + 6(5,4); LF.
•
Цифры после букв означают количество разрядов,
которое содержит числовая часть данного слова. В скоб­
ках (адреса Х, Z, 1, К) указаны возможные количества
разрядов чисел, выражающих геометрич~скую информа­
цию при различных режимах работы УЧПУ. Геометри­
ческая информация записывается в виде числа импу,п:ь­
сов (число миллиметров, поделенное на величину дис­
кретности отработки перемещений) .
. Первым
по программе записан знак %, означающий
«начало программы».
.
В первом кадре (N00l) задана следующая информа­
ция .(см. рис. 1.24): G27-команда на.отработку коор­
динат в абсолютной системе координат для выхода ин­
струмента в исходную точку «:ноль»;· F70000-'- ускорен­
ное перемещение по координатам; S 124 - кодовое обо­
значение частоты вращения: шпинделя величиной
280 об/мин; Тl0Z- команда на установку в рабочее по­
ложение резца с условным номером 2; М104-команда
на вращение шпинделя против часовой стрелки:
.
Информация кадра N002 состоит из одцого слова
G58, которое означает команду на смещенuе нуля. Пе­
ремещение резца в нулевую точку выполняется после
чтения системой ЧПУ кадров NООЗ (по оси Х) и N004
(по оси Z). Кадр N005- команда на работу в прира­
щенцях (G26). В кадре N006 задана следующая инфор-
6-1


мация: GI0- линейная интерполяция (прямо.11инейная
траектория перемещения); Х - 004000- перемещение
по оси Х в «минус», т. е. в направлении к оси враш:ения
шпинделя на 4000 импульсов (20 мм). В кадре N007 за­
дано перемещение ре;ща по оси Х на 1200 импульсов
(60 мм) на рабочей подаче 60 мм/мин (Fl0060) и т. д.
Последний к~лр содержит команду Ml02, означающую
конец программы.
Рассмотренный фрагмент управляющей программы
может быть записан и в виде таблицы, называемой кар­
той программирования (табл. 1.4).
Т а б л и ц а 1.4 . Нарта программирования
х
z
11111
0()1 1 27
1
1100001 124 / 102 \, 1041
11.!
.1
1
0(}3.1
\+0000001
1
111lJ
!+0000001
11f11
t111.1
0051 10 1-0040001
1
1111!
-. 0071
1-012000\
1
00& 1
1 /юбооj
I
j/
009 \
1+0015001
1
\10000\
111
0101
J+oo20001-001oooj
1101001
1
j1
1
1
1
11111
1
1
1
1
1111
1
...j1
-1
1
В последнее время все более широкое применение
находят типовые и групповые методы ручного програм­
мирования, которые позволяют значительно повысить
производител-ьность тр:уда проr.раммиста. Эти методы
.62


-основаны на типизации отдельных этапов работы при
программировании. Действительно, управляющие про•
,граммы изготовления геометрически подобн1>1х детален
должны содержать одинаковое чисJiо кадров, а сами
кадры должны иметь одинаковую структуру. Различны:•
ми должны быть только числовые значения отдельных
команд (координаты опорных точек, значения подаq
и т. д.). В результате появляется возможность исполь•
зовать при кодировании типовые программы. В этом
случае ~тпадает необходимость разработки схемы дви"
жения инструментов и заполнения РТК. Программист
получает готовую распечатку текста программы, в кото•
рой пропущены отдельные числа (обычно это значения
координат опорных точек, скорость вращения шпинделя,
значения подач). Задача сводится к занесению этих чи­
сел в кадры распечатки. Аналогичный способ кодирова­
ния применяется и для групп менее сходнь1х деталеii.­
Конечно, задача в. данном случае несколько услож­
няется: необходимо не только записать недостающие
числа, но также добавить или исключить отдельные
кадры. Однако и в этом случае производительность тру­
да программиста повышается.
Кроме типовых текстов управляющих программ име­
ется возможность использования типовых карт налащж,
содержащих все необходимые данные для н~ладки, кро­
ме координат исходных точек движения инструментов.
Задачей· программиста в этом случае является только
расчет и запись в карту значений этих координат.
Рассмотренный адресный способ кодирования и за­
писи на перфоленту относится к методам записи кадра•
ми переменной длины. Здесь в каждом кадре программы
записывается лишь новая информация о работе станка.
Та информация, которая остается неизменной (напри­
мер, подача), в кадре не записывается и сохраняется
такой же, какой она была задана в одном из предыду­
щих кадров. Такой способ кодирования приводит к то­
му, что длина всех кадров (количество слов в кадрах!
оказывается различной.
-
Существуют также системы ЧПУ, работающие от
перфоленты, на которую информация наносится кадра­
ми постоянной длины. При таком методе записи формат
кадра предназначен для размещения всей возможной
информации, необходимой для отработки кадра, при­
чем каждой команде в пределах кадра отводится строго
определенное место. При отсутствии той или иной коман­
ды формат кадра оставляют незаполненным, Эю 11ри~
~э


водит к увеличению общей ,длины перфоленты по сра­
внению с записью кадрами переменн_ой длины. С этой
точки 9 рения запись_ кадрами постоянной длины нера­
циональна. Единственным преимуществом таких сис-~:ем
ЧПУ является сравнительная простота считывающих
устройств.
При использовании перфоленты с кадрами пGстоян­
ной длины возникают и другие затруднения. Например,
если шаг между 11оперечными строчками на перфоленте
выдержан недостаточно точно, то накопленная ошибка
на длине всего~ 1,адра становится существенной и· при­
водит I{ сбоям при считыван.ии информации. Отмечен­
ные недостатки привели к тому, что системы ЧПУ,
использующие перфоленту с кадрами постоянной длины,
в настоящее время не изготовляются.
Следует отметить еще так называ.емый табуляiщон­
ный способ записи информации на перфоленте кадрами
переменной длины. Если при адресном способе нет же­
стких требований к порwдку расположения слов в пре­
дела;~. кадра, то при табушщионном способе все ,слова
записываются без• адресов и располагаются в строго
определенном порядке в соответств.ии с форматом кад­
ра. Каждое слово отделяется от следующего знаком та­
буляции - символом НТ (см. табл. 1.3). Если какое­
либо СЛОБО, предусмотренное форматом, в данном кадре
отсутствует, то вместо него :;jаписьшается дополнитель-
, ный символ НТ. Знак табуляции используется для по­
дачи- команды, по которой выход считывающего устр.ой­
ства переключается на следующий исполнительный
орган станка или следующую ячейку запоминающего
'устро·йства.
_
Кадр NOOl 'программы (см. с. 61) при табуляционном
способе записи будет иметь вид
001 нт 27 нт нт нтнтнт 70000 нт 124 нт 102 нт
104HTHTLF.
При распе"!атке на перфораторе кадров УП, постро­
енных табуляционным способом, слова автоматически
распределяются по графам карты , программирования
(см. табл. lA).
Следует отметить,· что по всем параметрам (удоб­
ству использования; расходу бумаги) табуляционный
способ уступает адресному и поэтому используется сра­
внительно редко. Несколько более удобен универсаль·­
ный способ записи, представляющий собой со,iетюн,е
адресного и табуляцнонвого способов. В этом случае
64


кроме и~щользования знаков табуляции .каждое. слово
записывается· со ~воим адресом:
N ◊Ы-НТG 27 НТНТНТНТНТ F 70000 HTS 124 НТТ
102 НТ М ldf HTHTLF.
•
Распечатка таких кадров. производится в форме таб­
лицы, но с .адресом перед каждым числовым значением
команды, т. е. почти так же, как и_при обычном адрес­
ном способе.
.
Ряд старых моделей станков с ЧПУ оборудован маг-
нитными пуль-тами без янтерполя'Горов. Программа о_б­
работки деталей для этих станков· записывается непо­
средственно в ВИ.l;{е магНI!ТНЫХ штрихов (.импульсов) на
-магнитных лента·х. •Запись информации на магнитную
·ленту производится ьт предварительно изготовленной
перфоленты с помощью специального комплекса, состоя­
щего из интерполятора и устройства записи програм-rvr­
на магнитную ленту. Перфолента с записанной на ней
программой обра,ботки- детали устанавливаете-я в счи­
тывающее устройство интерполятора, на выходе кото­
рого • формируются управляющие сигналы. Однако
в данном случае ·эти сш-налы направляются не к рабо•
чим органам с.танка,_ а -на .~писыва·ющ~е головки маг­
нитофона. В результате на магпитнои ленте запись
к-оманд на. перемещения подвижных opratroв станка фор­
мируется В Виде маГНИТНЫХ ШТ.{)ИХОВ, СЛfдУЮШ.ИХ ОДИН
за: другим. в.даль леtiты; •
••
• И'ногдii -т~куЮ; за:пщь называют записью перемеще­
ний в унитарном коде (декодированном).. Любое деся­
тичное число-в- унитарном коде выражается набором
. такого
количества единиц, сумма которых равна этому
·ч·ислу, например, цифра 6 в унитарном коде записыва­
·ется числом 111111, состоящим из шести· единиц .. На.
магнитной ленте каждой единице этого чисда соответ­
ствует один -магнитный штрих. Средняя плотность запи­
си на магнитной ленте составляет 10 импульсов на J мм
длины. Это означает, что для записи перемещения, рав­
ного IOQO мм,.при дискретности 0,01 мм/имп потребует~
ся участок магнитной лентьi длиной 10 ООО мм (o,t~~~0)·
В -коде ИС_О-7бит на nерфо~енте запись этого же числа
с· адресом. и· .знаком осуществляется на шести строках
при. •дл_ине участка перфоленты, равной бt=б-2,54=
==1'5,24 мм 0 (t='2154 мм--:. шаг между поперечными строч­
ка,ми, на 'Перфоленте).".
3 .Зак.~ Nt 507
65


Устройств-а подготовки проrрамм. Контроль и исuра­
вл·ение uроrрамм. Ручная подготовка управляющих -про­
грамм с перфорацией кодовых комбинаций на перфо­
ленте осуществляется с помощью различной аппаратуры.
Наибольший эффект достигается в том случае, если
аппаратура для подготовки программ работает в еди-
ном комплексе.·
•
Устройство- подготовки данных на перфоленте
(УПДЛ) типа «Брест-IТ» содержит: рабочий стол опе­
ратора, электронный шкаф, пишущую машинку «Кон­
сул-254», перфоратор ПЛ-80, считывающее устройство.
Код записи программ - ИСО и ВЦК-5, Максимальная
скор.ость обработки информации в режимах, связанных
с работой пишущей машинки,-до 10 ·символов в 1 с.
Максимальная скорость обработки информации в режи­
мах сравнения, реперфорации и сравнения с реперфо­
рацRей - 50 строк в 1 с. УПДЛ «Брест-1 Т» позволяет:
производить запись программы работ'Ы станка на пер­
фоленту; изготовлять дубликаты перфоленты; осущес.т­
влять контроль программы, записанной на перфолен,:е,
различными способами: сравнением двух· лент, сравне­
нием информации, записанной на ленте, с информацией,
записанной на печатном блашtе, и т. д.
Устройство ПРЕПАМАТ ЕС-9021 (ВНР), аналогич­
ное «Брест-1 Т», та,.кже предназначено- для подготовки и
'контроля программ на перфоленте.
.
В состав комплекса подготовки и .проверки программ
АПСП-1200 входит дисплей, позволяющий .не только
выводить на экран буквенно-цифровую информацию, но
=I!._корректировать ее при отработке и исправлении про­
грамм, что создает значительные удобства в работе.
По источнику возникновения все ошибки на перфо­
ленте подразделяются на ошибки программиста, ошиб­
ки оператора, работающего на перфораторе 1 и сбои пер­
форатора. Как указывалось выше, оши:б-ки из-за сбоев
перфоратора обнаруживаются а-втома.тически в прQцес­
се нанесения JIНфqрмации на перфоленту путем контроля
четности числа отверстий в поперечных строках (:t1.ля
кода ИСО-7бит).
.
Ошибки оператора, работающего на перфораторе, вы­
являются и исправляются по-разному. Если ошибка за­
мечена оператором непосредственно в процессе перфо­
рации, то она исправляется сразу путем возвра'та •пер­
фоленты на шаг в обратном направлении, пробивки в
ошибочной строке символа OEL (забой) и нанесения
правильной информации в следующей стрGке. Если
66


ошибка осталась оператором незамеченной, то она вы­
является путем сравнения распечатки кадров на бумаге
с текстом программы, написанной программистом" При
выявлении такQго рода. ошибок определяется их вели 0
чина и решается вопрос о необходимости исправления
перфоленты. Исправление пёрфоленты осуществляется
путем заклеивания отверстий в ошибочной строке и про­
.бивки нового символа с по·мощью ручных устройств раз;
личных конструкций, позволяющих набрать в строке
любую комбинац·ию •отверстий, или путем р.еперфорации
исправленной ленты при использовании комплекса под­
готовки и контрсrля программ.
Для определ~ния ошибок дроrраммиста • и другого
рода невыявленных ошибок перфоленту с программой
перед обработкой партии заготовок подвергают допол-
нительному контролю.
.
•
На станках с позиционным управлением вскрЫ'l'.~-.
ошибки программирования легче, чем на станках с кон­
турным управлением. Это объясняется тем, что можно
установить перфоленту на станок и проверить движе­
ние 1kex рабочих органов вхолостую, контролируя точ­
ность позиционирования на каждом перемещении по
цифровой индикации или путем измерений.
На станках с контурным управлением контроль по­
ложений мо:жет выполняться только в запрограммиро~
ванных контрольных точках с остановками. Поэтому
приходится контролировать траектории движения инст­
румента путем .вычерчинаняя их· на бумаге (плоские кон­
туры). Для этого используют автоматические. чертеж~
ные устройства, ко,ординатографы, работающие от пер­
фоленты, а: при их отсутствии - непосредственно станок.
с простыми дополнительными приспособлениями. Так,
для контроля фрезерной обработки плоского контура
в шпщщель фрезерного ·станка устанавливают каран­
даш, который при работе 'Станка от перфоленты вычер­
чивает на листе бумаги, расположенном на столе, тра­
екторию движения центра фрезы, т. е. контур, эквиди­
стантный заданному. ·При правильном программирова­
нии вычерченный контур должен отвечать заданным
геометрическим формам и размерам, а по окончании от­
работки всех перемещений инструмент должен возвра­
титьс_я в исходную точку.
Предварительный контроль перфоленты для 3-коор­
динатной (объемной} фрезерной обработки обычно про­
изводится при рабо~:е станка вхолостую без 1 приспособ­
ления, инструмента и заготовки. При этом визуально
61


К,QIIтнолируют •nриJ!ципщ1льную правильность .цв1ркений
рабочих органов ,станка·, а точному контроlJЮ подвер­
га~т только возврат этих органов в исходную точку
обработки;
.
После выявления и исправл_ениf! всех оiпибо~ пере­
числе·нными в·ыше способа·ми производите~ окончате_ЛЬ,_:
ная. 01'.Ладка программы по результа_там обработки·hроб~
ной детали. Измерение фактических разм·еро13 эт9й _де­
тали после обработки позволяе.т окончательно исправит'':>
перфоленту и ввести коррекции с пульта УЧПУ.
•
Возможность введеюrя коррекций в перемещения _ра­
бочих органов с пульта .УЧПУ обеспечnвается записью
в кадрах управ·ляющей программ1?1 числовqй информа­
ции по адр_есу L, задающей вид коррекции ii номер_,<ор­
ректора на пульте. Если в кадре ..не задана информация
по адресу L, то введение коррекций в кадре невозмож­
но. Число корректоров~ на пультах УЧПУ огр·аниченно,
поэтому коррекции задаются только в ,кадрах обработ-
ки наиболее точных поверхностей: .
.
.
Необходимрсть •введения. J<оррекци_й . · оп р е д~ : 7 1 яе т с я
и
другими причина.ми. Например, почти всегда лр.едусм:~-­
тривается возможность введения • коррекции на вылет
инструмента. Эта коррекция вводится 13 заданный про­
граммой корректор в соответствии с действительным
вылетом инструмеuта при отладке программы на ста}iке.
Коррекции на • положение инструмента позволяют
компенсировать ошибки, возника!{)rцие пыи настройке
станка, а также ошибки, выявленные ·.при. оt5ра§отке
первой ·детали, которые произошли вследствие дефор•
мации •заготовки, инструмента, элементов станка и Qри-
<@flОсобления под действием усилий резания или других
причин (например, тепловых деформаций). •
•
На фрезерных· станках, оснащенных современньiми
CЧfIY, имеется возможность вводить с пущ,та УЧПУ
коррекции на радиус фрезы. Дело в том, что программ-а
обычно рассчи.rывается на стандартный номинальный
радиус фрезы. В то же время послелерето.t:1ки,диаметр
(а следовательно, и радиус) фрезы меняе.тся. !{тоб1;,1 та­
кой переточенной фрезой МОЖНО:,было_ обработать точ­
ный коцтур, надо измерить ее фактиче.ский диаметр и
набрать на выбранном корректоре пульта коррекди«?,,
равную:
13Ф == DФ- DФ мм,
2
.
rде DФ - диаметр новой фрезы~
.
DФ :-- диаметр пер_еточенной фрезы.
68


.. С.л,едует
()Тметить, что .коррекция на радиус фрезы
вводится :только при .круговой интерполяции; при Лlf~
нейной интерполяции ту же функцию выполняют кор-
рfкции иа положения фрезы.
.
. Автом атиз ация
программирования. Система автома­
т,изированн()го программирования (САП) -.-это ком­
П.[Iекс вычислительных программ и технических средств,
_позволяющих. при наличии ИСХОДНЫХ данных, получае­
мых с чертежа детали, осуществлять выпуск управляю-
щих прогр,ам!'\1 с помощью ЭВМ.
.
1
•
Развитие САП пошло по пути создания систем про­
граммирования, ПОЗВОЛЯЮЩИХ ВС>ЗЛОЖИТI;, На ЭВМ Не
только .геометрические· р11счеть1, но н отдельные этапы
технологического проектирования: построение рацио­
нальных траекторий движения инструментов, определе­
ние рациональных режимов резания, выбор инструмента
из имеющегося н.абора, определение последовательносТ1r
операций и т. д. Это при13одит к постепенному перерас­
танию САП в системы автоматизированного проектиро~
вания технологичесiшх процессов (САПР ТП). Каждая
из современных САП, как правило, предназначена для
стаююв определенной группы: токарных, фрезерных, рас­
точных и сверлильных. Например, система· ЕХАРТ
(ФРГ) . фактически складывается иа трех систем:
ЕХАРТ-1 - для
. сверлильщ,1х
и • расточных станков,
ЕХАРТ-2-для _токарных и ЕХАРТ-3-дл_я фрезерных.
В СССР _для токарщ,1х станков разработана развитая
система СПСТАУ, для фрезерных станков создань~, си­
стемы САП-2, САПСМ22/32, САП-3, САП-ЗМ, СО--АП-2,
САП-5 и др.
Все системы САП делятся на: а) универсальные, по­
зволяющие· программ-ировать обработку широкого клас­
са деталей, ограниченных сравнительно простыми, ·наи­
более распррстраненными поверхностями (плоскость,
сфера, цилин·др, конус и др.); б) специальн_ые, ориенти­
рованные н-а: • программи.рование обработки наиболее
◊ЛОЖНЫХ поверхностей определенного типа. •
.
К ·униiзерса.11ьным относятся, например, системы A-PJ,
ЕХАРТ/; сАп-·2, САПСМ22/32, САП-3, ·спс-ТАУ,
САПЕС, ТЕХТРАН .
.В
качестве примера специальной САЛ можно п'р:иве­
сти ав.rомат.изирqванную систему программирования
фре;3ер.ной обработки турбинных лопаток (АСПОЛ),
разработанную н11:.з.~воде-вту3е при ПО турбостроения
4:Ленингра~ский .Металлический завод» и используему10 •
69


как в указанном объединении, так и· !Э 9бъединении
«Ленинградский завод турбинных лопаток».
• Специалы~"ые системы
имеют дополнительные про­
граммы для предварительного математического постро­
ения всей поверхности, коrорая в подобных случаях
обычно задается на чертеже неполно (координатами от­
дельных точек п-о.верхности, контурами плоских или ци­
линдрических сечений). Каждая система САП и САПР.
ТП разрабатывается для какой-либq конкретной ЭВМ,
что в ряде случаев препятствует их широкому распро-
странению.
•
jисход~ые данн~1е/
.--------!1!-----------,
. Процессор
+--\
-
Вычисление гео- \
метрических и +-- .
технОJюrиче.ских
Инструменты j
Материалы J
пара.метров обра.- 1 Хара.ктеристикц 1
ботки заготовки +--
.
станков
.,________ ....;
+
...,_Печат_ь для__ ] Пр~межуточный j
контроля j резулыат
...
----------./ ----. ·---···
1
_
1
------
i'
~i'
t
t
Постпро­
цессор
п~~~;g;- ·j
,-~о-пряжени.е
.со
станком·
Постпро­
цессор
-----
Постпро­
цессор
,эвм
---- 1 11 -111 -- ---- -·
+t
70
:- ---- ---
.---------"7
Управляющая
программа для
станка с ЧПУ
(пер,фоJJента)
Сопроводительная
доку м еl_!тация. для
оргмероприятий
.
.
Схема /.1. Струк,ура сис,емы авт.ома,изированного
-
программирования


ч
-
t•
Уnравляющая
перфолента
t
Распечатка программЬ1
N00l G88X-90000Sl2T3M08
N002G81X-17100Y...: . .03325F99
NO0зz+o2783Fl1
N004Z-02783
·. NОО5У-1ЗЗООZ+О2783
NO0бZ-02783
N007Y-1ззооz+о21sз
N008G88M09
N009X-~0OOOY-90000S06T2MQO
1
tt
, Па.стпроцессор
t
+
.
Карта настройки станка
1. Исход!iЫе подожения по­
движных органов от нул~
станю~:
Х:::; +255 мм
У::::+100 мм
z:::;:o
2; Наладка иис;трументаль­
ного магазина: -
No1Фреза,щифр••
.No 2 Сверло, щифр. • •
--····~·••tt••·
1
Настро~ка станка
Станок с ЧПУ I+--\
'
'
1
с.хема 1.2 . Фущщии постпроцессо~а
~
'
Производственные характе­
ристики,
Основное время
•
1• мин
Время уста!iовки И!iСтрумента
! ••• мин
~ ••МИН
Длина перфоденты
••~м
t
1Предва~яrельная кал~кулю~ияl


.На
схеме 1.1 nредставлещ,гстрУ.I<-:rура с,овреме'Uной
САП и nроцесс переработки исходных данных. в .управ­
ляющущ, программу.
Подгртовка исходных данн_ых состоит в том, ч:rо тех-.
нолqг-программист с помощью специального технологи­
ческого .языка записывает основную информа~ию. для
программирования: геометрические характеристики· де­
тали с. чертежа, название станка, на котором должна
обрабатываться заготовка, марку материала детали. и
общие технологические указания, . например· примеuяе­
мый инструмент. Все характеристики указанных про­
граммистом инструмента, станка, м·атериала имеются
в запоминающем устройстве ЭВМ 1;1 не требуют расшиф-
ровки для выполнения расчетов.
.
Управление работQй ЭВМ в процессе rюдготовки всей
необходимой информации для управляющей программы
осуществляется· специальной программой, которая назы­
вается процеесором. Результат ра~четов, получаемый и.а
_выходе процессора, <!Одержит. в общем виде вс.ю инфор,
мацию о_ работе станка ..-Этот резу.;J.Iь:rат /для контроля
выводится на печать, Для переработки этqrо промежу­
точного результата в кадры управляющей программы
используют постпроцессоры-, также _предстаi3ляющие со­
бой с'пециальньLе вычислитеJtьные п.рогр_аммы. Кажщ,1й
постпроцессор может _формировать перфоле,нту только
.п.ля данного станка с ЧПУ. Поэтоr;_iу САП всегда сод~р­
жит несколько постпроцессоров, ·
.
.
.., ,.
Постпроцессор кроме перфоленты· (схема 1.2)-.rотр.­
вит распечатку этой перфоленты для контроля, f{арту
настройки ·станка с указанием используемых инструмен­
ТОD и корректоров на пульте УЧПУ, производственные
характеристики, нообходимые для оценки качеGтва и эф­
фекти~ности технологического процесса.


2
~ .1; ·конструJ<цнн станков,
•. Станки токарной группы с устройством ЧПУ обыч~
предназначаются для обработки заготовок типа «тел
цращения», имеющих сложные криволинейные поверх­
ности или •сложный профиль.· Их .т.ехнологические воз­
можности определяются различными фак.торами, основ­
•ными. из которых являются конструкция, класс точно­
сти;· компоновка и техническая характеристика СЧПУ. .
По компоновке _все токарные станки с ЧПУ можно
разделить на две самостоятельные группы: станки, со­
зданные на базе универсальных станков, и специализи­
рованные станки оригинальных• компоновок: предназна­
чеiНiые для, ·обработки опреде.ленного класса заготовок.
Станки<·первой группы· мало. отл,и:чаются от аналогич­
ных универсальных станков и обычно имеют rоризон­
т.альные направляющие, .а для специализированных стан­
ков чаще всего характерны оригинальная конструкция
и направляющие, расположецные в вертикальной пли
наклонной плоскости. Кроме того, все токарные станки
с ЧПУ подразделяются на станки: с ручной еменой ин­
струмента; с автоматическим поворотным резцедержа.­
;rелем или ре-вольверной головкой; с автоматической
сменой инструмента из инструментального магазина.
По точ·ности !3Се токарные станки с ЧПУ делятся на
станки: нормальной точности - класс Н; повышенной
точности - класс П; высокой точности - класс В и осQ­
бо высокой точности-класс А. В последнее время на­
~ ,~~<!..<:..~ '-.~ ~~ ~~~ ~
~ ~~<::..~~«.._е._~~ ~t::, . ~C !:... ~<:K~ <:1:.&.KK<l.l'S.
ё ЧПУ п0вышенiюй, высокой и особо высокой точности.
По технол;огическому назначению :гокарные станки
с ЧПУ можно разделить на отд.ельные подгруппы в- за-
73


висимости от конструктивных и технологических осо­
бенностей заготовок, обрабатываемых на, них. С учетом
возможносtи обработки на токарных станках с ЧПУ
все детали типа «тел вращения» разбиваются на четыре
основные группы: -детали типа дискьв; детали типа вту­
лок, коротких валов, пальцев; детали типа валов,
штанг; мелкие прост~1е детали крепежа, арматуры п
другие, изготов.iяемые главным образом из прутковой
заготовки.
•.В зависимости от технологических о·собенностей про­
цесса обработки каждая из указанных групп может
быть разделена на три подгруппы: требующие только
нару)fшой обработки; тр~бующие тощ~ко внутрен1:Iей об­
работки; требующие наружной и внутренней обработки.
Каждому виду деталей и техно.tюrичеёкому процессу
обработки соответствует определенный тип станка·
с ЧПУ,,обеспечивающего максимальную производитель­
ность с учетом удобства обслуживания, загрузки, транс­
портировки деrалей и т. д. В соьтветствий с этим все
токарные· сi:анкн с ЧПУ можно- разбить на 8 основных
подгрупп (схема 2.1).
В качестве представителей первой подгруппы можно
привести отечествеННЬJе токарные патронно-центровые
станки мод. 16Б16Ф3, 16l<20Ф3, 16КЗОФ3, • I6К50Ф3 и
токарно-револьверный патронный полуавтомцт с ЧПУ
мод. 1П426Ф3. Ко второй подгруппе относятся токарные
патронно-центровые полуавтоматы с инструмента-льны,
ми магазинами мод.. l716МФ3 и 1725МФ3, а также то­
карные центровые полуавтоматы мод. 1716Ф3 и ,1725Ф3.
liаиболее типичными представителями станков третьей
родrрупnы являются. токарные чатронные полуавтоматы
мод. 1П752МФ3, 1П756ЕФ3. В настоящее время разра­
батываются новые модели токарных станков с ЧПУ,
. среди
которых .можно отметить токарно-револьверные
прутково-патронные •и тока рно-'револьверн_ые прутковые
• автоматы. Станки такьго типа -вход_ят в четвертую и пя­
тую подгруппы. В качестве представuтелей станков ше­
стой подгруппы (лоботокарных) можно привести пат­
ронные полуавтоматы с ЧПУ и инструментальными ма­
газинами мод, 1691МФ3 ·и 1А691МФ3, а также патрон­
ный полуавтомат. мод. 1А691Ф3. Станки седьмой пqд­
rруппы· в основном предназначены }];ЛЯ обработки круп­
ногабаритных и тяжелых заготовок в мелкосерийном
производстве. В качестве примера можно привести то­
карные цен'fровые станки мод; 1К660Ф3, 1К665Ф3,
IК670Ф3, 1К680Ф3, 1К675Ф3 и др. На станках восьмой
74


• -+. l l I Токар.ные ст.аю{и с ЧПУ с. диамеtром. устанав.1И- .,
ваемых заготовок 320-1000 мм
.
:>.,
' t::
::r
u
Токарные патронно-центровые и цеirтровые полу-1
- + 2 а~томаты с диаметром об.2.аботки над суппорта ..
160-400 мм
••
-+1· 3 1·Токарные патронные п~луавтоматы ~ диаме.тром \
обра,ботки над станиной 200-630 мм
}
'
,
g.-+ 4
:,:·
•i _i,j
Токарно-револьвер·ные прутково-пат'ронные стан­
ки с диаметром обрабатываемого прутка 25 и
н
u
65 мм
•
'
-+\ 5 1 .Токарно.-револьверны_ е прутковые •автоматы с 1
диаметром обрабатываемого прутка 16 и 50 ~ -
.
.
-+] 6 1Лоботокарные полуавтоматы с диаметром уста- J
навливаемоrо изделия 1000-1250 мм
1
7 / Тяж~лые токарные и вальцето~sарные станки с /
~-
; диаметром .об~аботки над суппортом 8~ -30 00 мм \
➔1 8 } Токарно-карусеJJ.ьные станки с· .д.иаметром обра-1
• 1 батываемоrо изделия 1250-8000 мм
Схема 2,1. Основные подгруппы токарных станков с ЧПУ
иодrруппы (токарно-карусельных) обрабатываются де­
тали типа дисков, фланцев, колец, имеющие большие
диаметральные р.азмеры и малую-- длину. Такие станки
выпускаются как одностоечными, так и двухстоечными.
В качестве примера можно привести станки мод.
l512Ф3, 15l6Ф3, 1512МФЗ и 1516МФЗ.
Широкие технологические возможноста современных
токарных станков с ЧПУ обеспечиваются использова­
нием контурных систем ЧПУ с линей:tю-круговыми ин­
терполяторами. Эти системы позволяют производить об­
работку заготовок,. имеющих сложный контур, нарезать
резьбу, вводить коррекцию на положение инструмента,
75


а также обеспечивают высокие скорости хQлостых пере-
мещений. -
-
•
.
·
•
РассJl..!ртрим ба-лее подробно :,~етройство и· характери~
ст_ики некоторых станков данной группы.
Токарный патронно-центровой станок с ЧЦУ мод.
16Б16Ф3. Станок .(_1:1зrотевитель-"- Средневолжский· стан­
костроительный завод). предназначен. для мноrоинс1;1)у­
ментальной токарной обработки тел вращения с канав­
ками,. фасками и криволинейными образующими. Он мо­
жет qыть использован it для нарезания в ав~оматиче~
ском цикле цилиндрическlf_Х и коническ,их резьб, а так­
же архимедовых спиралей. Спроектир.ован на базе уни­
версального токарно-винторезного станка мод. '16Б1_6П
с учетом стыковки его с системой ЧПУ. Класс точности
станка - П. Предназначен как для ·центровых; та~{ и
для патронных работ в мелкосерийн,ом и сери•йном про­
изводстве. Основные узлы станка конструктивно не­
сколько измеl'Iены .110 сра_внению с базов9й моделью.
Станина корqбчатой формы с поперечными. П-образ­
ными ребрами устанавливается на пустотелой _ту~бе: По
двум закаленным направляющим~станины перемещаетсrr
суппорт; а две другие направляющие. служат для перg­
мещения задней. бабки. Привод главного- движения со­
стоит из двухскоростного аtинхронноrо. электродвига­
теля А07-52-8/4 и автоматической -~оробки скоростей
АКС209-6,3. Привод обеспечивает с учетом перебора,
смонтированног·о в шпиндельной баб.к~. 17 ступеней раз­
личных частот вращения шпинделя. Автом_атич~ское пе'­
реключение частот вращения шпинделя возмо)!{нО в двух
щm:пазонах, определяемых включением шпинде-ля напря-
мую или через перебор.
.:
_
Привод продольной подачи включает элект.рогидрав­
л11ческий двигатель, беззазорную _цилиндрическую пере­
дачу и шариковую передачу винт 7 гайка. Привод поле-
•речной передачи аналогичен
приводу продольной . по-.
дачи. Вместо цилиндрической • передачи •исиол:ьзуется
червячная пара.
..
.
.
Четырехпозиционный рездедер.щатель _смон.т.йрован
на поперечной ПО{!зушке, в передней ее части; В: ,авто­
матическом цикле работы·станка 'он управляется от.про­
граммы и обеспечивает последовательный в~хо:ц •каж­
дого .из четырех инструментоg ~ . _и сх од но е· Р.а бО не ~· 11'Q.по­
ж-ение. Поворот и зажим резцедержателя .осущестВ'ля­
ются гидроцилиндром, прикр~пленным • к поперечцой:
псiлзушке. Инструменты усtан~вливаютёя в. ,иН~тJ)умен­
тальные блоки, у которых базовая ус.тановочна:я поверх•
16


н9сть BЫJJOJ):Heнa в .вид~ цилиндрической прямозубой
шестерни. Такая конструкция· позволяет. устанавл_ИВ?1:._Ь·
резцы дл~ наружной 09работки и расточные в одинако-
вые резцовы~ блоки. .
..
.
Со с'щнком пqставля~t(:Я кощ1леюr инструментов, ко­
торые настраи_ваIQтся на размер вне стан.ка.'
Конструщия станка позволяет производить обра­
.ботку наружных и внутренних поверхностей _вращения
дета.лей при их установке как в центрах, та!{ и в пат­
роне. • Технологичес)ше возможности станка 16Б 16ФЗ
11ри центровой и патронной 09работке практически рав­
ноценны. Использование для силового резания только
четырех инструм.Ещтов, устанавливаемых в передний рез­
цедержатель, . несколько ограничивает технологические
возможности станка. Станок оснащен у~тройством ЧПУ
типа ЭМ:907; информация кодируется кодом ИСО-7бит
на восьмидорожечной •перфоленте.
Краткая техническая характеристика станка
мод. 16Б16Ф3
Наибольший диаметр обрабатываемого изде-
лия, м_м:
•
над станиной ... ~
.•..• -• •••.•
•••
над суппортом -
.
.
.
.
.
•••.;••..
fuибольшая длина обрабатываемого изде-
лия, мм .......... •, .....• ....... ,.
Наибольшцй диаметр прутка, проходящего
через отверстие в шпинделе, .мм ......• ••
Наибольшее перемещение· суппорт.а (карет-.
K:fl), .м.м_; .
.
•.
•
'
••..'.
про_до~ьR_ое _-. _
.,
.• ,•- -..•••
_
•••• • •.•
роперечное . . . ;
.
;•.•
.
.
•.•••
Количество инструментов в резцедержателе
Число ступеней рабочих частот вращения
шпинделя ..................•
Число ступеней автоматически переключае,
-мых_ частот вращения шпинделя . . . ... . . .
Пределы частоты вращения шпинде-ля, об/мин
Пределы рабочих подач, мм/мин:
продольная.... •
.
.
,•..•
.
.
.
.
ттопе:речная .. ;
.
.
..........• .
дискретность отс_чета по осям координат, мм:
.,
продольной .........•
..... ..
.
поперечной............... •
• Gкорости у_ско.ренных перемещений, мм/мин:
про~ольных....... •••• •
.
.
•
~о.перечных . ~
...••••••
-:"..•
.•
Шаг нарезаемых резьб, мм • ; •......
Мощность электродвигателя главного приво-
да,·квт . . . ....·
.
~ ., ' . •... .......
.
..:Га бар итн ые
размеры станка, мм.. • • •
·мас<:а. ст_анка, кг • • • •• • •.• •
..
•••••
320
160
710
34
700
240
4
17
6~1200
3-600
0,01
0,005
4800
2400
0,2-10
3,8/6,3
•
3065 Х2395 Х 1860
2500
77


:Как и J других станков с ЧПУ, сконструированных·
на базе ·универсальных станков с ручным управлением,
здесь за1руднены отвод и удаление 1 стру~ки из зоны
реза'ния.
•
Токарный патронный полуавтомат с ЧПУ мод.
1П756Д Ф3. Станок (выпускается. Рязанским станко­
строительным заводом) является базовым из новой гам­
мы полуавтоматов для патронных работ.
Полуавтомат предназначен для ,токарной обработки
по программе различн·ых деталей из черных и цветных
металлов и сплавов, имеющих цилиндрические, торце­
вые, конические, ступенчатые и криволинейные поверх~
ности, а также для сверления и растачивания централь~
ных отверстий. На станке возможно нарезание наруж­
ных и внутренних резьб. ~станок может оснащаться для
загрузки заготовок ·манипуляторами портального типа
МОД. СМ80Ц2,5.ОIА.
Компоновка полуавтомата определяется наклонным
расположением зеркала направляющих станины ( под
углом 20° к вертикали); что~обеспечивает свободное уда­
ление стружки из зоны обработки и свободнь1й доступ
к обрабатываемой детали. Такая компоновка позволила
объедщшть в сtдну деталь станину и основание и умень­
шить-металлоемкость полуавтомата.
Применение накладных стальных закаленных щш,рав­
ляющих продольного и поперечного хода в сочетании
с -опорами качения и антифрикционными накладками
гарантирует длительное сохранени~ точности полуавто­
мата И высокую жесткость еуппортной группъ1 .
...flривод главного движения состоит из шпиндельной
бабки и двигателя 1юстоянного тока. Шпиндельный узел
имеет •жесткую конструкцию и высокую виброустойчи­
вость.
В шпиндельную бабку ~ведено электромеханич~ское
устройстводля механизированного переключения• диапа­
зонов частот вращения шпинделя. ·
На станке установлены д1эе револьверные головки со
встроенным электромеханическим • приводом. Располо­
женная ~ верхней части суппорта револьверная головка
имеет ось вращ~ния, параллельную_ оси. шпинделя, и
предназначена. для IIаружных. работ. Нижняя головка
с осью, перпендикулярной оси шпинделя, служит для
установки на ней осевого инструмента '(борштанг 1 сверл,
• разверток
и т. п.). Bcero + в цикле обработки. может
использоваться д0 16 инструмен'fОfl.· Для улучшения
78


условий резания, на с:rанке обеспечивается подача СОЖ
(смазочно-охлаждающей жидкости) .на р-абочую грань
режущего инструмента.
Краткая техническая характеристика станка
мод. 1П756ДФ3
.Наибольш!l'й диаметр -устанавливаемого
изделиilнадстаниной,мм......~
.
Наибольший диаметр обрабатываемого
изделия в патроне, мм .....
Наибольшая_ длина, мм:
обрабатываемого изделия .•• , ••
растачивания • . .•. . .. . .••.•
~Iределы. частоты вращения шпинделя, .
00/MИlf,•••••,~ •
,
,
,
,
,
,
Рабочие подачи суппорта; мм/мин:
продольные,,,. •
.
.
,
.
.
щ:юеречны_е . ,
.
, ....•..
Ускоренные подачи суппо-рта, мм/мин:
продольные, . , , ,
.
.
.
.
.
•..,•
поперечные .. ·,
.
,.•
.....
,.,
Наибольший шаг нарезаемой резьбы, мм
Конецшпинделя..., •••...•. ,•
Коли11ество инструм·ентов .. . . • ,.,, . •
Дискретность отсчета по· ос·ям коорди-
нат, мм:
продол:ьной ..• . ,
.. ..
поперечной... , •, . •
Мощность. электрqдвигателя
привода,кВт...•; . •
.
..,
.
главного
.
Габаритные размеры станка (без вынос­
ноrОi 6борудования и устройства ЧПУ), мм
. Масса
станка (без выносного оборудо­
. вания
и устройства ЧП.[). кr .• , ..
63(}
500
320
200
8-1600
(По заказу -10-2000)
1-2000
1-2000
10000
10000
40
llM
12--. . 16
0,001-0,002
0,001-0,002
22
(По .заказу - до 4q)
•3200Х3500Х2600
8000
Конструкция полуавтомата предусматривает воз­
можность встройки как отечественных, так и импортнык
приводов подач, приводов главного движения, механи­
зированных средств закрепления обрабатываемых дета­
лей, устройств ЧПУ, а также устр-ойств ЧПУ модуль­
ного (встраиваемого) исполнения.
Разработаны. модификации полуавтомата с .устрой­
ствами ЧПУ типа: • «Sinumerik 7Т» фирмы «Siemens~
(ФРГ), «System 6Т»· фирмы «Fanuc» (Япония), «Coп­
tor 32» Ф?РМЫ «Olivetti~ (Италия), а также с отече­
ственньrми УЧПУ.
Все модификации могут оснащаться загрузочными
устройствами типа автоопер-атора. На основе базового
исполнения полуавтомата соз.ж.ан автоматизированный
участок с управлением от ЭВМ,/(АСВ-30).
79


~д.аление стружки осуществляется_ через окно~в ср.е.р.­
ней части станины на заднюю сторону пол_Jllвтомата
с помощью пластинчатого транспортера.
Смазка ответственных узлов централизованная, авто­
матическая. Зона резания дадежно защищена: от раз-
брасывания стружк-и и эмульсии. ·
•
-
Токарно:-карусе~ьные одностоечные. станки -с ЧПУ
мод. 151~Ф3 и 1516Ф3. Станки (изготовляются 'J\расно~
дарским станк9стр0wrельным заводом им. Т.. М. Седи­
на) предназначены для обработки различных деталей
из черных и цветНi?!Х ~~таллов в условиях ер.иничног-о.
м~лкосерийного и серийного производства:~·- На них мо­
жно производить обтачивание ,и растачивание поверх-­
и.остей с прямолинейными-и криволинейцыми образую­
щттми, протачивание торцевы-1\ поверхностей, прорезание
кольцевых канавок, сверление, зенкерование и развер­
тывание центральных отверстий и др._ Эти станки осо­
бенно эффеl{тивнь1 при обработке деталей сложной· кон­
фигурации с большим числом точных. поверхн~стей. • •
Вращение планшайбе сообщается от- с-тупенчатого
привода главного движения с коробками скоростей на
электромагнитных муфтах и с асинхронным электродви-
•гателем. В качестве оыор шпинделя планшайбы исполь­
зованы крупногабаритные ·высокоточные роликовые ко-.
нические подшипники~ Для перемещения суппорта по
оси Х и ползуна п_о оси Z служат следяще-регулируем-ые •
тир·исторн1,1е пр!f_воды подач и высокоточ~ые ·передачи
винт- гайка качения; регулирование подачй бессtурен­
чатое. На поперечине предусмотрены накладные сталь­
нъrе ·закаленные направляющие, защищенные телескопи­
ческими щитками от стру2кки и пыли. Для зажима цопе­
речины на станине используется автоматизированный
гидравлический механизм. • .
.
Смена режущего инстрJмента осуществляется авт0-
м~11ически при программируемом повороте и фиксации
пятшюзиционной револьверной rоловt<и. Ста,н·ки ком­
плектуются1 оснасткой для размерной настройки бь~стро­
с~енных резцовых блоков вне станка, Каждый блок фик­
сируется на основании, закрепленном на револьверной
головке посредством эксцентрикового ·механизма. •
Станки оснащены устройством ЧПУ типа -Н55-2. осу­
ществляющим автоматическое управлени~ верхним (вер­
тикальным) револьверн_ым суппортом и приводом глав­
ного движения по заданной програм~_е, ВВОДИМ()Й с вось-~
мидорожечной перфолент!». Управленце исполниrе~ь-ны~
ми· органами станка может осуществляться также ·.в ре-
80


жиме пред~арительного набора (ручного вв'ода ;fiанныхJ
С"-ПОМОЩЬЮ' пwеключателей И КНОПОК, рs}.СПОЛОЖеННЬЕХ;:НЗ,с
панели упра'вл~ния устройством ЧПУ, и в режиме, на­
ладки (от подвесного пульта). Устройство обеспеч.fl!вает
, работу в следующих
режймах: «Полная программа»,
«Основная программа», «Ускоренная программа», «По~
иск кадра», «Выход в ·заданную точку», «Кадр», «На­
ладв:а», «Ис:ходное». Система кодирования информа­
ции-"-- ИСО-7бит. Управление контурное rio двум коор­
-динатам, интерполяция линейная и ·круговая. Наиболь­
ший радиус интерполяциц - 4999,99 мм, ТОЧfIОСть интер~
поляции - 0,01 мк-с Дискретность отсчета перемещений
по обеим: координатам - 0,01 мм.
Краткая техническая характеристика станков
мо,11.. 1512Ф3 и 1516Ф3
Модельстанка.....
151~ФЗ
1516Ф3
Наибольшие размеры
(диаметр Х высота.) уста-
навливаемого изделия, мм 1250 Х 1000
1600 Х 1-000
Наибольщая масса уста- •
навливаемоrо изделия, кг
4060
6300
, Диа~тр планшайбы, мм
1120
1400
Н_аиболыnее перемеще-
ние револьверного еупnор-
та, мм:
rор-изон'Гащ,н.ое .,
.
•
775
950 .
вер.tикальное . . . .
700
_ 700
Число •ступеней частот
вращен:~,:я планш-а.йбы , . - ~ ;
18
18
, Пределы
час-тоты в.ра-
щения пJiatiшaMы, о{St,мин
5-: -250
4_:.200
Пре,деjJЬ! горизонталь-
ных.: 111 вертикальных подач
суцп()рта, мм/мин . . . . .
3-300
3-300
Наибольший шаг наре-
заемой ·резьбы, мм . . . ,•
40
40
Наибольшая скорость ус-
тановочных перемещений
суппорта, мм/~ин . . • .
.
.
•
3000
3000
tiаибоJ1ьщий . допусти­
_мый крутящий момент
на шпинделе irлаюirайбы,
н~м(кrс,м);, .,.
.
.
•
12260(1250)
15690(1600)
Мощность' электродви~
гателя г.1авноrо привода,
кВт...........
30.
.
30
Общая установленная
мощность электродвиri:1 те-·
ле·й стан.ка и, устройсjва
ЧПУ,кВт•. . . .,.
.
.
.
•
40
40
,
Габаритные iэ'азмерЬI
.
.
,
.
станка,r,1м...... :- •2880Х3220Х4980 3170Х3500х4980
Мас~а ~танка, :кг • • ~ •
-15ООО
• _17 500
81


Точность и стабильность"размеров .обрабатываемых
деталей обеспечиваются благодаря автоматиче·схому. уп­
равлению суппортом, высокой жесткости станк~, приме­
нению в конструкции высокоточных элементов, 4 Предва­
рительной настройке режущего инструмента. вне станка.
Автоматическое управление позволяет орrаю1зовать мно­
гостаночную работу.
2.2 . Токарный станок с ЧПУ модеnн 16t<10Ф3
Одним из наиболее распростран_енных токарных
станков с числовым .программным упр-авлением являет­
ся станок модели 16К20Ф3. •
Краткая технич(;ская характерис,тика станка.,
мод. 16К20ФЗ
Наибольший диаметр обрабатываемого изде-
лия, мм:
\
•
над станиной . ·:
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
надсуппортом..............
• Наиболыпая длина обрабатываемого изделия,
мм -............
' ....... .
Наибольшее перемещение суппорта, мм"
продольное•................
поперечное . . . . . ...•
.
.
.
.
.
.
',.
Количествоинструм,ентов..........
Число ступеней частоты вращения шпинделя
(общее/по программе) ............. .
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин
Пределы рабочих подач, мм/мин:
продольная................
поперечная..........1
•
•
•
•
•
•
Дискретность отсчета по о~м координат, мм:
=-
продольной............. •.
.
•поперечной
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
•..
Скорости ускоренных перемещений, мм/мин:
, продольных ......... ,
...
,.,
..•
.
поперечных........... r
•
•
•
Шаг нарезаемых резьб, мм . . . ....• .
.
Мощность электродвигателя главного приво-
да,кВт.............•·
.
.
...
.
.
"
400
220
1000
900
250
6
22/9
12,5-2000
3-1200
1,5-600
0,01:
0,005
4800
2400
0,1-Ю
10
Габаритные размеры сtанка, мм .
Массастанка,кг..........
3360 ){1710 Х 1750
•
'4000
Станок может .быть сtiабжен различными у.строй­
ствами числового программного управления. Так, на­
пример, станок ._мод. 16К20ФЗС1 работает совместно
с устройством «Контур 2ПТ-71», станок мод.
16К20ФЗС2--- совместно с устройством СС221-02Р фран­
цузской фирмы «Алкатель», станок мод. l6К20ФЗС4-
с устройством ЭМ-907. В настоящее время выпускается
82


также ст.анок мод. 16K20Tl с устройством ЧПУ «Элек­
троника НЦ-31:..
.
Основными узлами станка мод. 16К20ФЗ (рис. 2.1)
являются основание 15, передняя (шпиндельная) бабка
14, станина !2, суппорт с .кареткой 8, поворотныц резце-
держатель 7 и задняя бабка 4.
•
•
Основание станка представляет собой монолитную
отливку. На нем устанавливается станина. Внутри осно­
вания слева помещается электродвиrатель привода
rлавноrо движения. В средней части основания располо­
жен стружкосборник. В первом отсеке смонтирован на­
сос охлаждения и размещена емкщть для саж.
Станина станка выполняется кор·обчатой формы с по­
перечными ребра~и П-образноrо профиля. Важ.нбй ча­
стью станины являются направляющие, по которым пе­
ремещаются каретка суппорта и задняя бабка. В пра­
вой части станины крепится привод продольной по-
даqи ~
•
Передняя 'бабка закреплена на левом конце стани­
:ны, и в ней находится коробка скоростей станка. Основ­
ной частью коробки скоростей является шпиндель, на ко­
торый устанавливается патрон 13. Шпиндель смонтиро­
в-ан в двух кон.ических роликоподшипниках. В передней
бабке монтируется также датчик резьбонарезания .
. Поворо тный
резцедержатель имеет rоризонrальную
ось вращения и размещается на поперечном суппорте.
На нем. смонтирована с-ьемная · инструментальн-ая го­
ловка, на которой одновременно можно установить
6 резцов-вставок или 3 инструмен_тальных блока. Пово.­
рот j)езцедержаJеля. осуществля~тся по программе или
по команде от пульта 17 станка. Поворот и зажим рез­
цедержателя при наладке станка осуществляются вруч-
ную.
.
Задняя бабка служит для поддержания обрабатыва­
емой загото1щи. в центрах. Она имеет пневматическо'е
устройство, облегчающее перемещение ее rio направля-
ющим станины и предотвращающее их износ.
.
Приводы поперечной ·и продольной подач. станка со­
стоя:~- из. приводных шаговых двигателей с гидроусили­
телями моментов, одноступенчатых редукторов и ша,ри­
ковых передач винт -гайка с вицтами 9 и б. Предусмоr­
рена возможность •установки •датчиков обратной связи .
.Ста нок
имеет неподвижное и подвижное ограждения.
Подвижное ограждение 16 снабжено прозрачным экра­
ном, предохраняющим от попадания стружки и позво­
ляющим. производить наблюдение за ходом обработки.
83


;:
{8
f7 .....: f!J
fO9.8•7
J2
1
. рис, 2.1 . Общ~й вцд токарного ~та.нка мод. 16К20ФЗ.


JJ.ля 9брабо1;ки длинных заготовок используется лю•
н:ет 11. Подвод СОЖ в зону резания производится, по
команде с прогр.аммы или с пульта управления станка·
через ··устройство 10. Настройка нулевого положения
проязводится в узле 5 с использованием конечного вы­
ключателя 3. .
.
.
•
.
Гидропривод ~тан~а включает в себя гидростанцию
1, гидроусщштель моментов продольного хода каретки,
гидроусилитель моментов поперечного ~ода суппорта и
,магистральные трубопров<щы, соединяющие между со­
бой гидравлические _узлы и аппаратуру. Гидростанция
состоит из регулируемого насоса с приводным электро­
двиг<1телем, ре;зервуара ДЛЯ z.:tacлa емкостью 200 ,Л, эле­
МеRТОВ фильтрации и охлаждения рабочей жидкости и
контрольно-регулирующей аппаратуры: В резервуар за­
ливается предварительно отфильтрованное минеральное
·масло марки «Турбинное 22п», уровень его не дол-жен
быть ниже контрольной отметки . на маслоуказателе.
Предох:ранит~льный клапан регулируемого насоса на­
.страива·ется на давление Р=40__;_50 кгс/см 2 (3,92-
4,90 МПа).
При работе станка крутящий момент с .вала шаго­
-вого электродвигателя через муфту передается _на вход­
IIОЙ вал гидроусилителя. При отработке шаговым дви­
гателем определенного числа импульсов происходит по­
•ВОрот входного вала гидроусили·теля и смещение следя­
щего ~олотника гидроус;илителя на соответствуIQщую
величиliiУ.. Масло от ·насеса ~:идростанции под давлением
поступает через: щели следящего золотника и распреде~
лительный диск. и воздействует на поршни ротора гидра­
.усилителя, который поворачивает выходной вал прqпор­
дионально величине открытия щелей. Величина пово­
·рота ВЬIХОДНОГО вала гидроусилителя соответствует ЧИ·
- c.iry импульсов, поданных на шаговый двигатель, а ско­
,рость - частоте их следования. Таким образом проис­
:ходит синхронное вращение ротора шагового двигателя,
выходн,,оrо вала гидроусилителя с крутя·щим моментом,
:необходимым для перемещения -раоочих органов.
•
Устройство. числового программного управления
;Смонтировано в ;отдельном шкафу 18.
Токарный станок мод. 16K20Tl щ1алогичен по кон-­
:струкции станку мод. 16К20Ф3, но оснащен 2-коорди­
'натной контурной оперативной системой числового про~
граммного управ-ления с УЧПУ мод; _ «Электроника
;йЦ-31». Система обеспечивает линейно-круговую интер­
·поляцию и· является замкнутой:. перемещения раб.очих
85


органов no обеим координатам (Х и ·Z) осуществляются
с помощью следящих приводов подач с фотоимпульс­
ными датчиками обратной связи.
Перемещения рабочих, органов отрабатываются на
станке как в абсолютной, так и в относительной систе­
мах координат. Величины перемещений задаются в про­
грамме чи~лом импульсов пр.и. дискретности отработки
на станке 0,01 мм/имп по оси Z и V,005 мм/имп по оси
Х. Наибольшее программируемое перемещение по обеим
осям составляет 999 999 импульсов.
Система обеспечивает прямое программирование кон­
турной подачи в диапазоне 0,01-20,47 мм/об. Ускорен­
ные перемещения рабочих органов· осуществляются со
скоростями 5 м/мин по оси Х и 7,5 м/мин по оси Z.
Устройство ЧПУ «Электроника НЦ-31» обеспечивает
возможносц, ввода и редактирования управляющих
программ с помощью клавиатуры пульта опер,пора,
а также две формы хранениJI управляющих программ:
оперативную и долговременную. Для оперативного хра­
нения программ служит -оперативная память, .для долго­
временного хранения ~внешняя память. Внешняя па:­
мять выполнена в виде кассеты внешней памяти (·КВП),
которая предназначена для хранен.ия программ . вне
станка. Любая набранная на пульте управляющая про­
грамма может быть при необходимости записана на
КВП. Для отработки на станке улравляiощей програм­
мы, имеющейся в КВП, необходимо предварительно за­
нести эту программу в оперативную память УЧПУ.
Оперативная пам'ять устройства делится на 6 зон,
~торые нумеруются цифрами от О до 5. В каждую зону
может быть одновременно введена тqлько одна управ­
ляющая программа, содержащая не боле~ 250 кадров;
Таким образом, в- оперативной памяти одновременно
может храниться 6 программ. При этом станок может
выполнять только ту программу, которая в данный мо­
мент находится в нулевой зоне;· Для выпсfлнения дру­
гой программы, находящейся в оперативной памяти
УЧПУ, необходимо эту программу предварительно пере­
слать из соответствующей зоны (1-5} в нулевую
• зону.
На рис. 2.2 представлен пульт оператора, располо­
женный на фартуке ·станка. На пульте имеются клави­
ши с. соответствующими символами, индикаторы,. сиг­
нальные лампочки. Эти элементы для у.добства работы
объединены в группы (очерчены пунктирными рамками)
по функциональному признаку.
•
'86


87


HPJt наборе.· кадров"'-уnf}а,вляющtей,::·н,с;}фаммы:. ·уnо­
требляются следующие адреса команд .с(см.·клавиши на
рве. 2.2): N-noмep кадра; Х "--поперечное перемеще­
ние резца; Z- продольное перемещение резц,~; Р . .. ., .- - до ­
полнительные геометрические ·параметры;. S _:_ частота
вращения шпинделя; Т - команда на выбор позиции по,
воротного резцедержателя; F--' - - подача или ш!iг резьбы;
. . G - подготовительная функция; М ~ вспомогательная
функция. •
-
.
.
Кроме перечисленных при наборе программьi и ввода
ее в па~ять УЧПУ используется ряд. дополнительных
символов. Смыс.ловые значения основных символов этой
группы при~едены в табл. 2.1.
Настройка станка и ввод программы осуществляют­
ся в следующем порядке. Прежде всего выполняется раз­
мерная привязка каждого инструмента к системе· коор:;
динат ·станка. Эта процедура осуществляется методом
пробных рабочих ходов с обработкой цилиндрических
поверхностей (ось Х) и торцов (ось Z) _с последующим
измерением фактически полученных размеров, которые
учитываются затем при вводе в память УЧПУ коорди­
нат исходных точек движеlfия инструментов. Ввод коор­
динат исходных точек по,.. адресам Х и Z в память сис_те­
мьr осуществляется с использщзанием кла·вишей 5 и 8
(см.- табл. 2.1).
•.
Далее на пульте оператора (см. рис. 2._ 2) цабирается
програмr,fа, предварительно. составленная . :гехнологомо·
проr:раммис,:ом на специальном бланке.· Режцм ввода
программы устанавливается нажатием клавиши .6 ·.(см.
табл. 2.1). Затем нажимается клавиша 7 деблокировки
·памяти и набираю~.:,ся ~ад{)Ы программы. После набора
каждого кадра нажимаетс·я клавиша~ {3, в результате
чего. кадры пqследовательно вводятся в. память УЧПУ.
Последним вводится кадр с единств·енной командой
МЗО, означающей «Конец нрограммы» и вызов в нуле­
вую зону для отработки другой программы, хранящейся
Б оперативном ·запщ,шнающем УЧПУ иJI.и в· КВП.
Орrаны управления станк.ом. ·в настоящее время наи­
большее распространение по.пучил станок . мод.
16К20ФЗС5 с· устройством числового программного уп-·
равления Н22-1М. Поэтому дальнейшее описание орга­
нов управления и режи'мов работы буде:_~: приводиться
именно на этой модели. ·Управление станком .может про-.
изводиться ка~_ с пульта, расположенного на са-мом
станке, так и с_ пульта, расположенного на устройстве
числового программного управления (рис. 2.3).
•
8.8


Т:а б л-.и-ц а- 2.1 . Смысловые-значения некоторых,·симво:nn~ •
,н_а П)'JtЬТе о.ператора станка мод. 16К20Т1
N!
снwвола Изображение символа
tклави•
на клавише
ши_) ..
_-
2
3
4
7
8
Bl~
8
в..
~]
~
~
~
Значение символа
kлав1tша залания признака вхожде­
ния кадра в группу ка,1ров_с оди­
наковь1м режимом работы УЧПУ
в соответствии - с командой по,
адресу О, заданной в первом кадре
данной группы
Клавиша задания признака~ снятия
фасок под углом 45"
Клавиша задания относительной си­
стемы· отсче·та -:координат:_
Клавиша задания признака ускорен­
ного перемещения
1(лавиша для включения . режима.
размерной привязки анструме.нта
(задания координат ·исходной
точки)·
Клащнuа задания режима ввода
(запоминания) кадров УП
Кла13;иша разрешения на ~вод в па­
мять новой информации (деблоки­
ро_вки памяти)
Клавиша для ввода. в память УЧПУ
ка~ров ,УП


Наличие напряжения на пуль~е станка подтвержда•
ется загоранием сигнальной лампы 10. Включение гид­
ропривода осуществляется нажатием . кнопки 22 «Пуск
. гидроагрегата»,
а выключение - кнопки 21 «Стоп гидро­
агрегата». Включение насоса станции смазки происхо­
дит автоматически при включении станка, при этом за­
горается сигнашшая лампа «~онтроль смазки» 1. В слу­
чае необходимости можно •дополнительно осуществить
подачу масла нажатием кнопки «Толчок смазки» 23.
Подача масла осуществляется в течение всего времени
нажатия кнопки, и это надо учитывать, чтобы избежа_ть
избыточной подачи масла. Нормальная работа системы
смазк,и подтверждается сигнальными ,!!ампами «Подо­
грев масла» 3 и «Ма_сло разогрето» 2. •
J
4
5
G7•8910ff
2423222(20
(9.18f7(5(5(4(J12
Рис. 2.3 . '1улЬ-т упрамения станка мод. 16К20ФЗС5.
.
Перед началом работы переключатель 9 ре~има ра- 1
боты станка С'!'авится в требуемое положение: ручное
управдение, режим автоматического цикла, покадровый
R_~)КИМ. В положении· «Ручное управление» возможно
управление станком с помощью кнопок и нереключате­
лей, расположенных~на пульте станка. Так, например,
можно включить кнопку 20 «Включение поворота резце­
держателя», после чего переключателем 4 позиций рез­
цедержателя устанавливается требуемое положение
инструментальной головки. Включение прямого враще­
ния шпинделя осуществляется кнопкой 19., а обрат­
ного - кнопкой 17. Выключение вращения шпинделя
производится кнопкой 18 «Стоп шпинделя». Включение
подачи осуществляется при помощи кнопок 7, 8, 16 и 15:
Направление движения указано стрелками рядом с кноп­
ками. Величины подач задаются переключателями ре­
жима перемещения инструмента 14. Останов произво­
дится с помощью переключателя 12 «Стоп подачи». Вы­
бор требуемого числа· оборотов шпинделя п·роизводится
переключателем скоростей шпиfщеля б ,при~исnользова-
90


нии кнопки 5 «Толчок шпинделя». На пульте станка
имеется кнопка 11 «Аварийный стоп», при нажатии ко­
торой вь1ключаются все системы станка.При положении.
переключателя 9 режима рабоч,1 .станка «Режим авто­
матического цикла» возможна работа по программе.
В этом случае необходимо нажать кнопку 13 «Пуск про­
граммы». Включение охлаждения производится с по-
мощью переключателя 24.
•
.
Режимы работы станка. Основные режим1;,1 работы
станка задаются изменением положения переключателя
16 режимов на пущ,те оператора· устройства числового
программного управления {рис. 2.4). Переключатель
может быть· установлен в следующие положения:. «Ав­
томат» - автоматическая работа по программе от пер­
фоленты, при котороji происходит чтение кадроJЗ и от­
работка информаiцш; «Поиск кадра» - автоматический
поиск в программе кадра требуемого номера; «Ускорен­
ная отработка» - программа отрабатывается независи­
мо от заданной величины подачи на перфоленте на мак­
симальной рабочей подаче;· «Проверка ленты» - про­
грамма принимается устройством без ее отработки на
станке, проверяется на четность строки и по структуре
кадра; «Ручной щюд» - ручной ввод .информации в объ­
еме одного кадра; «Ручное управление» - перемещение
по заданной координате в любом направлении; «Возврат
в "Оп» - ручной режим установки подвижных _органов
станка в нулевую точку стаuка с подачей, равной ско­
рости ускоренных перемещений; «Сброс» - режим. на­
чальной установки устройства.
,
Включение-отключение питания УЧПУ производится
с помощью кнопок «Вкл.-выкл. сеть». Затем переключа­
тель режимов на пульте ставится в тр.ебуемое положе­
ние. Начальная {исходнаяJ установка устройства про­
исходит автоматически при включении питания: Во всех
остальных случаях,• при необходимости,...установка логи­
ческих схем УЧПУ в исходное состояние производится
при использов&нии режима «Сброс». Для этого .пере­
ключатель режимов ставится в соответствующее поло­
жение и производится •общий сброс цепей логических
устройств УЧПУ путем нажатия кнопки 17 «Логика».
Отдельно осуществляется сброс логичес1шх цепей в ует­
ройстве управления шаговым приводqм (УУШП), путем
нажатия кнопки 20 «Привод». После этого возможна
р~бота в ~ругих режимах.
В режиме «Ручное управление» 'перемещение по­
движных органов станка происходит в соответствии
91


<Са ,---,-,,-----,-----'--------+----,.---------------------------------
,t-,:1;
f
2
з
4
sо7
8
Геометр_ическая
-~8
···
.·
\..
Остано6
Подача- 3⁄4
~ет_ь Работ.а О.х • 02
ЛрОQУСК. ~Тi. уанр~ ·mO
?О.80 •
ее~.е
хадра е~нол.i f<ail а
~о
• \90
Конец Конец Технол п , iJ л
4
•
кaiJpa прогр. осiпанад ,1риио огика
О
fOO
9·(9)9./
с~
АВтомат
-
20
,
ffO
:-
:o.qoq _
Поиск кaiJpa ' о
{20
,
Руч~ои дбоiJ
!JcRop, Olflpa5om!({l
•
Р!f.чное !J(lра8ление ._
Про6ер1<а бГt.
flыстр__,шШ
. \ Возбра_т
ленты . ц
xoii __ а,г _б ,,О"
Пуск
Р2
2{ го ,19.,
18
{Т
fб
f51 fч
fJ
12 11 fO.9
, Р:Ис.- 2.4:' П)tльт оператора устр~йства числового, программного управлен,ия H22-IM . .


с командами. как.с .пульта управлщшя сетанка~-Т-ак р с
пульта оператора УЧПУ" В этом режиме .направление
перемещения зависит от цоложения тумблеров 22 и 21
(Х и Z). ·при установке тумблеров Х и Z в положение
«плюс»· или «минус» происходит перемещение подвиж-.
ного органа станка· по с()ответствующей. координате
в заданном направлении. В режиме «Ручное управле­
ние»· УЧПУ вычислительных операций·. не производит,
а величина перемещения зависит от подачи, за.п.анной на
тумблере 14 (6 Гц-40Q Гц), и времени нахождения
тумблеров Х или Z в крайне~ положении. Нажатием
кнопки 19 «Быстрый ход>>, можно задать максимально
возможную скорость перемещения. Пр11 этом предвари­
теш,но должно быть выбрано направление (тумблеры
21 и 22), а зате~ нажата ,кнопка. При выключении
сначала отжимается кнопка «Быстрый ход», а затем от­
клюtfается направление: Нажатием кноuки 18 «Шаг» за­
дается перемещение на одну единицу дискретности при
включенной кнопке 13 «Стоп подачи». Работа системы
в режиме «Ручное управление» по If:Омандам с пульта
станка описана на с. 90.
•
.,
Устройство числового программного управления по­
зволяет покадрово вводить программную информацию
для управления ст.анком с пульта оператора и пульта
коррекции без использования перфоленты. Для этого
переключатель. режимов на пульте оператора необхо­
димо поставить в положение «Ручной ввод». На пульте
коррекции-на переключателе «Адрес» .нажимается кноп~
ка выбранного адреса, например G, и на декадных пе­
реключателях «Ручной ввод.» набирается требуемая ин­
формация. Затем необходимо нажать кнопку «Ввод» и
продолжить набор информации по другим адресам. По­
сле набора на пульте коррекции всего кадра включается
кнопка 15 «Пуск» на пульте оператора и производится
о4работка кадра на станке. Дл'я ввода и отработки сле­
дующего кадра -все действия необходимо пов1орить.
В режиме «Ручной ввод» программа вводится по одному
кадру последовательно адрес за адvесом и заносится
в регистр буферной памяти интерполятора УЧПУ. От­
раqотка вводимой информации производится с момента
нажатия кнопки «Пуск».
•
••
Ручной ввод смещенного нуля на пульте коррекции
производится· тремя кадрами в следующем порядке:
а)· на пульте коррекции вводится функция 027,
включается кнопка «Ввод», а потом включается кнопка
«Пуск» на пульте оператора;
93,


б) далее вводится функция 658; при этом необхо­
димо убедиться по цифровому индикатору 1 на пульте
оператора, что_ величины смещения, набранные на пере­
ключателях «(;мещение Ох» и «Смещение Oz», введены
в регистры-накопители PrHx 10 ц PrHz 9;
•
в) по адресам Х и Z вводятся нулевые перемещения
путем· набора на переключателе «Ручной. ввод» числа
+ООО ООО и скорости перемещения по адресу F (напри­
мер, 1О 600). После нажатия на пульте· оператора кноп­
юr «Пуск» произойдет отработка смещенного нуля.
Для автоматического выполнения рабочей програм­
мы от перфоленты переключатель режимов на пульте
оператора необходимо поставить в положение «Авто­
мат». При этом возможно два подрежима работы систе­
мы: I) автоматическое непрерывное считывание всех
кадров перфоленты с их отработкой до команды на4пер­
фоленте «Конец программы» и 2) автоматическое покад­
ровое считывание с покадровой отработкой информации.
Для работы системы в первом подрежИ'Ме нужно вклю·
чить тумблер фотосчитывающего устройства ФСУ-2 и
• установить
перфоленту с программой на начал6 про­
граммы. Далее с пульта оператора необходимо произ•
вести сброс устройства, как было показано ранее. После
положения «Сброс» перекдючатель режимов ставится
в положение «Автомат». При наличии в карте н_аладки
указаний на смещение нуля и ввод коррекции на соот-
_ветствующих декадных. переключателях ( «Смещение
Ох» - «Смещение Oz»; коррекция) пульта коррекции на­
бирается требуемая информация.
Устройство числового программного управления по­
-зволяет с помощью переключателя 5 «Подача,' %» кор­
ректировать заданные в. программе подачи в широком
диапазоне - от О до 120%. Для этого переключатель
ставится в требуемое положение, и в процессе отработки
программь1 все подачи изменяются на соответствующу~е
величину. Автоматическое считывание и отработка про­
граммы производятся после нажатия ·кнопки «Пуск» на
пульте· оператора. Гlри необходимости осуществления
технологического остано'ва программы нужно нажать
кнопку 3 «Технол: останов» и для продолжения дальней­
шей работы - кнопку «Пуск)). Если .в процессе' работы
необходимо произвести пропуск выделенных в програм­
ме кадров, то следует нажать кнопку 2•«Пропуск
кадра».
Автоматическое покадровое считывание и покадро­
вая отработка информации производятся при нажатой
94


кнопке 4 «Конец кадра». Запуск. следующих кадров,
если кнопка «Конец кадра» будет отпущена, осущест­
вляется вручную от кнопки «Пуск» пульта оператора.
В ряде .случаев в процессе отработки программы
требуется найти какой-либо кадр. Для этого пер.еклю­
чатель режимов на пульте оператора надо поставить
в положение ~Поиск_ кадра». Затем перфолента с про­
'граммой устанавливается в устройствоf ввода программ
УЧПУ на ~ачало или между двумя любыми кадрами,
если лента склеена в кольцо. На декадных переключа­
телях пульта коррекции «Ручной ввод» набирается но­
мер- требуемого кадра, и поеле включения кнопки «Пуск»
на пульте оператора фотосчитывающее устройство авто­
матически считывает перфоленту до заданного кадра
с высвечиванием его на цифровых индикаторах 1. При
этом режиме на станок выдает~я технологическая ин­
формация - S, M,_J, но отработка перемещений не щю­
изводится.
Для предварительной проверки правильности. подго­
товленной рабочей программы п~реключатель режимов
на пульте оnератора нужно поставить в положение
«Ускор. отработка». В этом режиме перемещение всех
рабочих органов станка происходит на максимальной
рабоч.ей подаче. Заготовка на станок при проверке его
работы в этом режиме не ставится.
Если при работе в режиме «Автомат» или «Ускор.
отработка» .появились сигналы «Сбой УВ» (устройства
ввода 6), необходимо провести проверку ленты. Пере­
ключатель режимов на пульте оператора ставится в по­
ложение, •«Проверка ленты», и нажимается кнопка
«Пуск»; при наличии сбоя в программе происходит оста­
нов устройства ввода программ и загораетrя табло
«Сбой ЧПУ» ? (при сбое по структуре адреса) или
«Сбой ввода» и «Сбой ЧПУ» (при сбое по четности).
В, случае сбоя станка загорается табло «Сбой станка» 8.
Для того чтобы вернуть подвижн"ые органы стаика
в нулевую {исходную) точку, необходимо переключа­
тель режимов поставцть в положение «Возврат в "О''».
После этого тумблер напра~;~ления по Х поставить в по­
ложение «+Х» и включить подачу. При выходе -в «О»
по ·оси Х на пульте оператора загорается лампа Ох и
дальнейшее перемещение прекращается. То же самое
необходимо произвести и _по оси- Z. При работе с пульта
оператора переключатель режимав на пульте станка
(см. рис. 2.3) должен находиться в положении «Про­
грамма». При установке переключателя· на пульте стан-
95


ка в положение «Ручное управление». происх<>.LНП'"~л?­
кировка всех режимов с пульта щ1ератЬра:, кроме-режи­
ма «Сброс». с; помощью _кнопок 11 и 12 произ,вод.ится~
проверка кодов частоты вращения шпинделя 1f вспомо-
гательной функции:•
•
.
f~тройство управления шаговыми .. • rrриводами
(У.УШП). предназначено для преобразования, фор миро~
в·ания и усиления сигналов, поступающих из интерполя­
тора, !3 сигнапы управления током :Фазовых обмоток ша­
говых двигателей ШД типа ШД-5Дl. УУШП является
составной частью устройства числового програ~много
!РаЬiщ,~ JНраб,рка!
Ра5оти Соа,7 Шf"J{,
п~к;
2~ 83
{8;Z8{
68 8S
Скорость паиачи, Гц б •
,·
ыстр.
оаиео,н 5 50 5IJO ioooflJIJfJ
xai/
1i1:J(1Э О
Сарае •
Шаг аВтоно'м.
ОО
/Jкл: •
о!Jьiкл. ~ •
·О.·•
Рис; 2.5 . Пу11ьт контроля устройства управления шаговыми при"
водами.
управления. УУШП может работать по сигналам интер­
полятора в режиме «Работа», а iакже по сигналам. ав­
тономного генератора в режцме «Проверка». Последний
служит для ав:-~шомной настройки и проверки работо-
способности устройств.а.
.
.
•
Пульт контроля УУШП (рис. 2.5) предназначен для
управления устройством в \)ежиме • «T\\ia~e\)\<,,'d)) \\ 11, .J\\\
\\'\\)\\\Y-c\\\\\V>. t .G ~' 1G'i\R\\~ \\)аз щаговь1х.. двигателей . . "Вклю­
чение всего у,стройства числового прогр-аммного упра13-
ления и вхедящего в него УУШП производится включ.~:·
нием кнопки «В·кл.» на пульте контроля. Пр1;1-этом з.аrо­
рается лампочка «Сеть»·, подтверждающая включение
питания. Затем тумблер режима в зависимости, от ·по-,
ставленной задачи ставится в nоложение «Рабьта» 'Или
«Проверка»,что -подтверждается индикацией на пульте.
В режиме «Работа» производится отработJ(а программы
непосредственно на станке. Прцчем состояние фаз шаго­
вых двигателей контролируется с помощью• индикаи,ии
(фа.~а. ~кАюч~,~а:-- Jlамnочка горит).. В режиме «Про,
верка» переключатели «+Х», «~Х», «+Z» и «--Z» слу­
жат для выбора направлениJI .,перемещения .нри_вода
9!3


(прямой или обратный} по каiкдой: коьрдюtаt~. Пр11
этом с помощью кнопок «Скорость подачи», «Одиночн.»,
«5», «50», «500», « 100Q», «2000», «Быстр: ход» и «Шаг>
,дискретно изменяется частота автономного генератора.
Включением кнопки «.Сброс автоном.» осущесtв.11яеtся
сброс логических цепей в автономном режиме. В сл,учае
·сбоя в работе УУШП загорается сигнальная лампочка
«Сбой YYШil». Выключение устройства производится
нажатием кнопки «Выкл.» на пульте контроля.
Следует \ отметить,
что пульты оператора
на устройствах ЧПУ
постоянно видоизменя­
ются и оформляются с
использованием симво­
лики по гост 24505-
80 (см. приложение 2).
!О
Подготовка устрой­
ства фотоввода про­
граммы УФВ-2-1 к ра­
боте. Заправка перфо-
лентывустройствофо- 8В7б 5 432-f
товвода программы Рис. 2.6 . Устройство фотоввода про-
(рис. 2.6) производится
гра:ммы УФВ-2-1.
тремя способами, ко-
.
гда: перфолент,;1 не склеена в кольцо; перфолента скле­
ена· в кольцо; перфолента намотана на бобину.
В первом случае перфолента 2 аккуратно уклады~
вается в бункер 5 устр,ойства, через ролик 10 заправ­
ляется в фотосчитывающее устройство ( ФСУ-2), протя­
гивается на ·длину около 70 см, обводится вокруг роли­
ка 8..и закрепляется в зажиме 7. После каждого· про­
гона перфолентьr через ФСУ-2 в рабочем режиме (счи­
тывание -программы) она снимается с зажима и дейст-
. вия
повтор_яются. Для того чтобы постоянно не заправ­
лять и не загрязнять ленту в проце,ссе заправки, ее
склеивают в: кольцо. Установка производится как и в
первом случае, но закреплять ленту в зажиме не нужно.
Если перфолента намотана на бобину 9, то перед за­
правкой ее необходимо пропустить под направляющим
роликом 6, связанным с тормозным устройством, предо­
храняющим ленту от произвольного с-матывания. После­
дующие действия аналогичны первому случаю.
Фотосчитывающее устройство предназначено для
считывания программы с· восьмидорожечной. перфолен-
4 Зак. о507
97


tы. Сигнальi в нем возникают тогда, когда оtв~'рстnя,
пробитые в ленте, при ее протягивании оказываются над
фотодиодами считывающей головки 4. Фокусировка
лампы 3 осветителя производится таким обра.зом, чтобы.
световой пучок перекрывал поле считывания кадра с не­
большим запасом и не имел визуально различимых гра,
даций· по яркости.
Зарядка перфоленты в фотосqитывающее устройство
производится после включения тумблера 1 на плате уст­
ройства фот.оввода в положение «Вкл.». Для того чтобы
вставить ленту в паз ФСУ-2, необходимо нажать кла­
вишу «Зарядка». Лента заправляет.ся таким обра..зом,
чтобы ведущая (транспортная)' дорожка ее находилась
ближе к передней панели. После зарядки необходимо
нажать клавишу «Пуск». Следует иметь в виду, что. бес­
перебойная работа ФСУ-2 зависит от своевременной и
-
иравильной регулировки лампы_ осветителя, чистоты
оптических узлов и чистоты самой перфоленты.
Ввод коррекции положения режущего инструмента.
Коррекция положения режу,щеrо инструмента позволяет
компенсировать погрешности, возникающие в процессе
о·бработки заготовки на станке, а также отклонения
в установке инструмента между позицией теоретической,
принятой программистом, и действительной. При от­
ладке программы пробная обработка детали на станке
производится в покадровом режиме. После изготовле­
ния пробную деталь измеряют. Величины отклонений
размеров от заданных определяют путем непосредствен­
ного измерения с помощью универсальных измеритель-
~ых инструментов (штангенциркуля, нутромера, микро­
метра и т. п.). Чтобы определить, какое число импуль­
сов надо направить в УЧПУ, требуется величину по­
правки разделить на значение дискретности: по оси
Z- на 0,01 мм и пооси Х- на 0,005 мм. Например, от­
клонение по длине составило -0,20 мм, а по диамет­
ру - + 0,32 мм. Число импульсов п коррекции для ли­
нейного размера будет nл=О,20: 0,01=20 и для диамет­
рального размера nд=О,32: 2: 0,005=32.
Полученное отклонение по диаметру делят пополам.
Поправка вносится в координаты по оси Х. Полученные
числа со знаком «+» для линейного размера и знаком
«-» для диаметрального набираются на группе декад­
ных переключателей пульта коррекции (рис. 2.7) с уче­
том направления по Х или по Z и номера корректора.
Все переключатели на пульте раз'биты на две группы
(по Х и Z) по девять номеров в каждой группе. Вели-
98


чина коррекции Может ·изменя'!ъся в широких пределах:
от -9999 до +9999. В устройстве возможен ввод кор­
рекции по одной из осей или одновременно по двум
осям {парная коррекция). Для введения коррекции про­
грамма обработки должна содержать команду, выража­
емую· адресом L. В младшем разряде L указывается но­
мер корректора {1-9), а в старшем - тип коррекции,
который кодируется цифрами 1, 2 или 3 (цифра 1 соот­
ветствует одиночной коррекции по оси Х; 2 - одиночной
• Ручной бВод
'r/x'/~1⁄2:,/~'s'м'/ Смещение Ох СмещениеDг
DlrзlФ~lglglglcja , grg?a , DcJ1cJlglglg\g\cj\g\g\gl@glglgю
Корр_екция
©хr©z
©хч ©z
©Х7©z
D\g\r:J\y\glglglglglglg\o OO@@glglglglglglga Oчlglgl'g!glglglglglgl~
©Х2©z
©Х5©Z
©ХВ©z
Ol@glёjjgiglglglglg@Q Oslglglgir:jlglr:jlr:j@lcЮ Or:Jlr:j/r:j/g/r:j/gjg/r:jjg/gю
©ХJ©z
©ХБ©2
©Хg·©Z
D@r:Jlgjr:jlglg\glg\glg\a oglg\glglglglglglr:jl r:JO oglglglglg\glg\gjg\gla
Рис. 2.7 . Пульт коррекции устройства Н22-1М.
коррекции по оси Z; 3- парной коррекции по осям Х и
Z). Например, если в программе записаны команды L13,
L29, L37, то они означают следующее: LIЗ-коррекция
по оси Х, номер корректора - 3; L29 - коррекция по оси
Z, номер корректора-9; L37- парная коррекция, но­
мер корректора - 7.
Величины,. набранные на переключателях того или
иного корректора, алгебраически складываются с вели­
чинами приращений или конечных значений координат,
указанных в кадре ·с командой на коррекцию.
Необходимым условием для введения коррекции яв­
ляется режим линейной интерполяции, который в УЧПУ
типа Н22- IM указывается функциями GO 1, G 1О, G 11.
Вспомогательной командой для отмены коррекции
является подготов.ительная функция G40. При наличии
в кадре функции G40 и адреса .L, соответствующего на­
бранной коррекции, последняя вводится с противопо-
99


ложными, чем на пульте, знаками при работе в прира­
щениях или блокируется при работе в аб<;олютной си­
стеме.
Порядок ввода коррекции следующдй:
1. Переключатель режимов на пульте оператора
устанавливается. в положение «Ручной ввод».
2. На переключателях «Адрес» пульта коррекции.
нажимается требуемая клавиша Х или Z, в зависимости
от того,- по какой оси вводится коррекция.
•
3. На соответствующей группе декадных переключа­
. телей
набираются требуемые величин:ы коррекций с нуж-
ными знаками.
•
.
4. tlажимаются кJiавишй «Ввод» на пульте. коррек-
ции и «Пуск» на пульте оператора.
•
Расположенные у группы декадных переключателей
сигнальные лампочки загораются при включении кор­
ректора в работу.
2.3 . Режущий инструмент и приспособnения
Режущий инструмент. На токарных станках с ЧПУ
применяются различные виды режущего инструмента.
Условно их можно разделить на две группы.: инстру­
менты для наружной обработки и инструменты для вну­
тренней обработки. 1( первой группе относятся проход­
ные, контурные, резьбовые, канавочные и другие резцы.
Ко втор~й группе можно отнести расточные резцы, а
также сверла, зенкеры, развертки.
В суппорте станка режущий инструмент закреп-
.Jiяется с помощью вспомогательного инструмента: рез­
цовых блоков и оправок. Резцовые блоки (рис. 2.8) прц­
меняют для нормализованного режущего инструмента,
который используют на универсальных станках с руч­
ным управлен·ием. Настройка инстру_ме~та на размер
.производится путем изменення его положения в блоке.
В оправках обычно устанавливаются настроенные на
размер малогабаритные резцовые вставки (рис. 2.9), по­
добные тем; которые используются на автоматических
линиях.
Крепление инструмента в револьверной.головке про­
изводится или непосредственно (рис. 2.10, а), или с по­
мощью различных переходных элементов: инструмен- •
тального блока с цилицдрическим хвостовиком и рифле­
ниями на лы~ке (см. рис. 2.8, а); инструментального
б,1с1ока с напрамяющими типа «ласточкин хвос1:» (см.
рис. 2.8, 6). В станках с инструментальным магазином
100


для крепления режущего инструмента применяются ин•
струментальные блоки с двумя V-образными пазам.и для
б,;:~.зирования, на станке (рис. 2.10, 6) ..Для закрепления
блока используется Т-образный паз. Положение блока
в продольном направлении· определяется упором. Све­
дения о номенклатуре и основных размерах унифициро­
ванного вспомогательного и специального_ режущего й:н-
Рис. 2.8 . Резцовые блоки: а - с ци­
Лl:f!!дрическим хвостовиком; б - с ба­
•
зирующей призмой.
Рис. 2.9 . Резцовые встав­
ки.
струмента приведены в руководящем техническом мате•
риале РТМ2 ПlО-2-79 «Система вспомогательного инст•
румента для станков с ЧПУ». Разработанная система
инструмента создает благоприятные предпосылки для
централизованного выпуска инструментальной оснастки,.
улучшения обеспечения инструментом как отдельных
станков с ЧПУ, так и станочных комплексов.
Сбор"ные резцы с механическим креплением много­
гранных неперетачиваемых бь1стросменных пластин из
твердого сплав·а наиболее применимы на токарных стан­
ках с ЧПУ. Использование таких резцов повышает стой­
кость на 25-30% по сращrению с напайными резцами,
исключает пайку. твердого_ сплава и заточку, инструмен­
та; обеспечивается постоянство рабочей высоты верши­
ны относительно опорной поверхности, постоянство дли- ,
ны режущей . кромки при повороте пластины или ее
смене, возможность использовани'я на одной державке
различных марок твердого сплава в зависимости от об~
рабатываемого материала 1 а также постолнство коорди-
101


нат рабочей вершины и режущих кромок относительно
опорных поверхностей.
_
Наиболее широкое· распространение на токарных
резцах к станкам с ЧПУ нашли пластины (рис. 2.11, а, 6)
шестигранной формы с углом 80° со стружколомающими
канавками на одной стороне и без канавок по ГОСТ
19048-80 и ГОСТ 19047-80, пластины (рис. 2.11, в)
трехгранной формы со струщ:коломающими канавками
Рис. 2. 1О. Крепление инструмента:
а - непосредственно; 6 - в инструментальных
блоках с двумя V-образными пазами в ·магазине.
на одной стороне по ГОСТ 19046-80, пластины
(·рис. 2.11, г) ромбической формы с углом 80° и струж­
коломающими канавками на одной стороне и отвер­
стием по ГОСТ 19059-80, пластины (рис. 2.11, д, е) пя­
тигранной формы со стружколомающими канавками на
одной стороне . и без канавок по ГОСТ 19065-80 и
ГОСТ 19064-'80, пластины (рис. 2.11, ж, з) шестигран­
ной формы со стружколомающими канавками на одной
стороне и без канавок по ГОСТ 19068-80 и ГОСТ
19067-80, пластины (рис. ~ .1 1, и, к) квадратной формы
со стружколомающими канавками на одной стороне и
без канавок по ГОСТ 19052-80 и ГОСТ 19051-80, пла­
стины пара_ллелограммной формы с углом 55° и струж­
коломающими канавками на одной стороне по ГОСТ
19062-80 .
Помимо формы выпус!{аемые промышленностью пла­
стины различаются ио марке твердого сплава (ВКЗМ,
ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ТТ10К8Б, Т5К12В, Т17К10, Т5К10,
Т14К8, Т15К6, ТЗОК4) и по размерам, которые харак­
теризуются диаметрами вписанных окружностей. У пла­
стин, подготовленных к использованию, как правило,
102


Рис. 2.11 . • Типы многогранных неперетачиваемых
быстросменных пластин из твердого сплава:
а, б - шестигранной формы с углом 80°; в - трехгран­
ной формы: г - ромбической формы; д, е - пятиграи-
-
ной формы; ж, э - шестигранной формы; и, к - квад­
ратной формы.
103


а)
/1-/l
.
~
б)
А-А
*-
<о
·,<:::
А
н.л '
·1
~~~·~1. 11 ~t
11-л_
с
~ r ~~~1,--•--
лl?


)К) д:::L
kL
б-б
L
н
Рис. 2.12 . Типы сборных резцов с механическим крепле­
нием многогранных неперетачиваемых твердоспл~вных пла-
ст-ин:
•
q-г
-
для контурного точения; д - з - для растачивания отвер•
стий.
,105


обработана плоскость основания и заточена по передней
грани ленточка, примыкающая к режущей кромке. В на­
стоящее время все более широкое распространение по­
лучают пластины,.выпускаемые согласно СТ СЭВ 551-
77 -СТ СЭВ 555-77. Техничёские требования на эти
пластины соответствуют СТ СЭВ 202-75.
Так же, как и на пластины, на резцы, предназначен­
ные для обработки на станках с ЧПУ, разработаны го­
сударственные стандарты. Так, 'например, согласно
ГОСТ 21151-75 «Резцы токарные сборные проходные
с механическим креплением многогранных твердосплав­
ных пластин» резцы изготавливаются четырех типов:
с квадратными плас_тинами с углом <р=45°, с шестигран­
ными пластинами с углом (!)=60°, с пятигранными пла­
стинами с углом (!)=60°, с трехгранными пластинами
с углом (j) = 92° как левого, так и правого исполнения.
По ГОСТ 20872-80 выпускаются сборные резцы для ,
контурного точения четырех типов: с пластинами парал­
лелограммной формы (рис. 2.12, а, 6), с пластинами
трехгранной формы (рис. 2.12, в, г). Для растачивания
отверстий рекомендуется применять сборные расточные
резцы по ГОСТ 20874-75 (рис. 2.12,д-зJ с пластина­
ми треугольной неправильной формы, а также с квад­
ратными и пятиугольными плас'Iинами.
Разработаны стандарты (СТ СЭВ 190-75-СТ СЭВ
195......с75) на резцы с напаянными пластинами из твер­
дого сплава.
Срок работы пластин резцов можно значительно
удлинить, если периодиче~ки производить доводку их
!J)аней алмазным надфилем. Изменение размера резца
после доводки легко компенсируется на станке с ЧПУ
с помощью корректоров. Это делает применение сбор­
ных резцов на станках с ЧПУ чрезвычайно эффектив­
ным.
Настройка инструмент'а на размер. Обеспечение стан­
ков с ЧПУ предварительно настроенным инструментом
значительно сокращает подготовительно-заключитель­
ное время, затрачиваемое на переналадку станка, и
вспомогательное время, затрачиваемое на смену инстру­
менте.. Для токарных станков с ЧПУ применяются раз­
личные конструкции устройств, обеспечивающих на­
стройку инструмента вне станка. Большое распростра­
нение получили устройства мод. БВ-2010, -2011, -2012
Челябинского инструментального завода.
В устройстве мод. БВ-2011 (рис. 2.13) инструмен­
тальный блок 1 устанавливается в переходной плите 2.
.106


Плита заранее монтируется на столе 3 с помощью эта­
лонного блока 5'так, чтобы при подводе каретки устрой­
ства с визирным микроскопом 4 . вершина эталонного
блока совпадала с перекрестием осей в поле зрения ми­
кроскопа. При этом перед индикатором б отсчета по оси
4
вив 11.
♦♦
♦♦
Рис. 2.13. Устройство настройки инструмента на размер
мод. БВ-2011.
.
Х должен быть установлен набор концевых мер, соот­
ветствующий расстоянию вершины эталонного блока от
расчетной базовой плоскости резцедержавки. Та же са­
мая выверка, но по второму размеру делается и по оси
Z с помощью второго индикатора (на рисунке не пока­
зан). После закрепления переходной плиты на столе
в указанном положении индикаторы настраивают на
ноль, эталонный блок снимают, перед индикаторами
устройства устанавливают концевые меры, соответству-
107


✓ющие требуемым по наладке (по осям Х и Z) настроеч­
ным размерам от базовых плоскостей резцедержавки
до вершины резца. Каретка с визирным микроскопом
подводится к нулевому положению по обоим индикато- •
Рис. 2.14. Устройство настройки инструмента на
размер мод. БВ-2010.
рам при установке указанных концевых мер. Инстру­
ментальный блок устанавливается в переходной плите,
и резец настраивается в нем таким образом, чтобы вер­
шина ,инструмента совпала с перекрестием осей в поле
зрения микроскопа в указанном нулевом положении-ка­
рец:и.
108


Настроечное устройство мод. БВ-2010 (рйс. 2.14) по
сравнению с устройством БВ-2011 обес.печиваеt более
высокую точность настройки и возможность визуаль­
ного контроля радиус.а закругления вершины резца. На
этом устройстве инструмент настраивается в инструмен­
тальнъ~х блоках по заданным размерам в двух горизон­
тальных координатах. Положение режущей кромки ин­
струмента по вертикали проверяют. индикатором, уста­
новленным на отдельной стойке. Инструмент настраи­
вают совмещением изображения режущей кромки инст­
румента на экране проектора с координатной сеткой.
Проектор 1:щ заданные координаты устанавливают по
линейным шкалам с отсчетными спиральными - микро­
скопами. Несущие на себе проектор каретки переме­
щаются по призматическим направляющим.
Техническ~я характеристика устройств БВ-201Q и БВ-2011
Модель устройства . . . . . БВ-2010
БВ-2011
Увеличение проектора (микро-
скопа).............
3ох
3ох
Точность установки инстру-
мента по каждой координате, мм
0,005
0,01
Поле зрения объектива проек- -
тора (микроскопа), град . . . .
6
6
Расстояние, мм:
от базовой плоскости до
режущей кромки инструмента
До 200
До 100
от режущей кромки инстру-
мента до объективе проектора
(микроскопа)..........
до 80
До 60
Рабочее перемещение кареток,
мм:
продольное....:
поперечноа.....
300
.
200
300
200
Габаритные размеры, мм
Масса, кг ...
. 875Х975Х870
540
705Х750Х480
265
Устройство мод. БВ-2012 конструктивно аналогич­
но устройству мод. БВ-2011, но имеет рабочее переме­
щение нижней каретки до 600 мм, а верхней- до
350 мм.
Приспособления. На токарных стан~ах с ЧПУ обыч­
н0 применяются универсальные приспособления. Они
просты по конструкции, имеют ручные зажимные эле­
менты, но отличаются высокой точностью изготовления.
При обработк_е на _станках токарной группы заготовки
устанавливают в центрах, в самоцентрирующие патроны
или на планшайбы. Поводковый центр, используемый
109


при чистовом обтачивании деталей типа ва.rюв, показан
на рис. 2.15. Подпружиненный плавающий центр б обес­
печ~вает центрирование левого торца детали. Комплект
поводков (наружный диаметр зубчатой поверхности по­
водка 13-110 мм), изготовленных из стали ХВГ (HRC •
55-60), позволяет обрабатывать валы диаметром 15-
120 мм.
Отклонение от перпендикулярности торцов обраба­
тываемых деталей не влияет на точность обработки, так
г--------1/ О.ОJг--------~-
!/
S4J2
Рис. 2.15. Поводковый центр.
как поводок 1, качаясь в двух плоскостях, самоустанав-
. .ливается
по торцу обрабатываемой заготовки. Качание
поводка осуществляется на двух 'парах роликов 3, рас­
положенных в двух вза.имно перпендикулярных плоско­
стях в пазах стакана 5, люльки 4 и водила 2, путем пе­
ремеще;ш-я по поверхности стакана. Для нормальной ра­
боты поводкового центра необходим постоянный при­
жим торца обрабатываемой детали к зубчатой поверх­
ности поводка. Это обеспечивается вращающимся цен­
тром задней бабки станка, оснащенной пневмозажимной
пинолью.
Усове_ршенствованнь1й вращающийся центр (рис. 2.16}
.способен
выдерживать значительные радиальные и осе­
вые нагрузки, воздействующие на него при продолжи­
тельной токарной обработке деталей при частоте вра­
щения 1000-2000 об/мин. Он имеет конический ролико­
вый 2, шариковый упорный 4 и игольчатый 5 подшип­
ники. В корпус вращающегося центра для периодиче-
110


~кого· заполнения внутренне:/\: полости маслом йвернуtа
~асленка 3. Передняя часть вставки 1 выполнена удли­
fенной с двумя конусами: конус с углом 60°- под цен­
rровое отверстие и конус с углом 30° - промежуточный.
Гак.а.я конструкция вставки обеспечивает подвод режу­
дего инструмента как можно ближе к центру и позво­
'lяет обтачивать детали с минимальным диаметром 6 мм
2J4
270
Конус Морзе 5ЛТ5
гост 2848-7:i
']
Рис. 2.16. Усовершенствованный вращающийся центр.
(вращающиеся- центры, ранее применявшиеся на токар­
lIЫХ станках, позволяли обрабатывать детали с мини­
мальным диаметром 15 мм).
Режимы резания. Режимы резания при обработке на
токарных станках с ЧПУ назначаются согласно общема­
шиностроительным нормативам режимов резания. При
черновом обтачивании наружных и торцевых поверхно­
стей" а также растачивании внутренних поверхностей ре­
жимы должны назначаться с использованием полных воз­
можностей инструмента и станка. Глубина резания t (мм)
определяется в зависимости от технологических усло­
вий обработки, а подача на оборот s (мм/об) назнача­
ется согласно нормативам. При обработке стали на ве­
личину подачи должен вводиться поправочный коэффи­
циент Кв, учитывающий влияние _характеристики обра­
батываемого материала на удовлетворительное форми­
рование стружки. Например, для инструмента. с непере­
тачиваемыми пластинами твердого сплава поправочный
коэффициент Кв на подачу может быть опр_еделен по
табл. 2.2.
Скорость резания v (м/мин) можно определить по
табл. 2.3 . Поправочные коэффициенты к этим значе­
ниям v даны в табл. 2.4-2.7.
111


1' а t'i л II ц а 2.2 . ПоnравоqныА коэффициент 1(s на велиqииу подачи
Марка стали и вид
термообработ_1;и
< ••u
i
.. .,,
><t..
·i::::i::
~~
~~
:i::
;;;>:·»
••с--,
><,е.
••С--,
>< ·· -,:
~><
><,е. '
Вид обработки
Тип резца
'D , м/мии
~:i: ~~g ~1Е ~><:i::
••t..><
~..~~
..:><
><><со :i:: ••
00-
~~м х<
. ,, ....
о..
6"'6 "'E -t g·fe- аО
"-'>, ..
c--i.. ,.t..
:".~
~ ..u~
1.О"'tЬ"'~ ·- > < ><
t..:><
>, ><><
и:,оо
и:,со
и:,ои:,
... .,, ...
~сУ)сУ)
"'""
.... ..... ...
Черновой про-, До 100 1 1,7 1 1
11
ходной;проход------.;------'----,--,---
Наружное ной подрезной Свыше 1001 1,3 1 1
1 0,8
и торцевое 1---~- -- +- -- -- -, -- -- ,-
1
----;----.,...
1
--
точение Проходной До 100
1,1
1
1,2 1,3
контурный: 1----_--'- - - -' - -' - - - - -'- -...;_-;..l--
правый, левый Свыше 1()0 1. 1,2 1 1
1,3 1,5
Растачива­
ние
ЧерновойIДо100 1 1 1 1 10,910,85
расточноii Свьщ1е 100 1 1 1 1 r-0,85 1.0,80 .
-.-Р-а-ст-о-чн_о_й_l_Д_о.,__10-О-'-1-1-,1--= -l -1- --' -l- --'-1,-2 -,- ~
контурный Свыше 100 1 1,2 1
11,311,3
1 У - термообработка .улуqшеиие•.
Та б .ли ц а 2 3. Скорость резания 'D при точении проходными,
подрезными и расточными резцами
при угле в плане '1' = 95°, м/мин
Обрабатывае!dЫЙ материал
-
1
'Iугуи
1
Чугун
Сталь
серый
ковкий
н проqный
t, мм
s, мм/об
Материал инструмента
Быстроре-1
жущая.
.Твердый сплав
сталь
До 0,2
57
160
105
120
0,3
48
150
100
115
До1
0,4
42
135
93
110
0,5
40.
130
88
105
0,6
37
125
84
97
0,8
33
120
80
93
,
До 0,2
44
140
92
110
0,3
35
120
80
94
2,5
0,4
30
115
74
87
0,5
27
105
70
82
0,6
25
100
65
77
0,8
22
93
60
70
До 0,2
34
125
80•
83
0,3
27
105
70
80
.5
0,4
24
95
63
74
0,5
22
90
-58
68
0,6
20
85
54
64
0,8
17
75
48
57
112


Т[а>б.л и ц а 2.4. Поправочный коэффициент К1
11а' скорос'l'ь резания при обработке стали
Твердость НВ,
Марка обрабатываемой ста.11и
кгс/мм• .
156
156-207
10; 15; 2Q; 25; 30; 35; 40; 45; 50 170-229
207-269
269-302
285-321 ..
-
137-179
'
- 156-207'
15Х; 20Х: 30Х; 35Х:; ·зsхА; 40Х 170-217
207-255.
255-285
286-332
45Г; 50Г
170-229
229-269
269-.е285
--
156-217
12Х2Н3А; 12Х2Н4; 20ХНМ; 179-'-255
40ХНМА
156-207
197-'269
Материал режущей части
инструмента
быстрорежу-1 _ _
щая ст~ь
твердын сПJ1аа
1,55
1,0.
0,85
0,65
0,55
0,5
1,05
0,85
0,75
0,6
0,5
0,4
0,7
0,55
0,5:-
0,75
0,6
0,8
0,55
0,9
0,6
..
1,35.
1,0
0,9
0,75
0,7
0,65
1,1
·О,95
0,9 -
0,75
0,7
0,6
0,8
0,7
0,65
0,85
0,75
0,9
0,7
0,95
0,8
Табл и ц..а 2.5 . Попра'Вочный коэффициент К1
на екор_ость •резания· при обработке чугуна
•
Условия работы
-Вид обрабаты~аемого чугуна Твердость, НВ
без корlСИ, 1- ·
по JСорке
143-207
1,2
1,0
Серый qyryн
.
163-229
• 1,0
0,8
170-241
0;9
0,7
2~ -295
0,7
0,6
,
·120-140 • . 1,3
0,85
. Ко_вкий
и прочный чугун 130-170
1,0
0,7
207-229
0,64
0,55
265-285.
0,45
0,40
...
5 Зак. N, 507
113


табл и ц а 2.6; . JlоnравочныА коэффir•m·К:~-.
На СКОрОСТЬ резания ·.В З8ВИ.СИМООТИ. 0.T._ CTOkOCTJI[ ИB.CTpyllreHTa
•'
.,
.;, ·-~
,. ..
".~ ·,
Материал
Стойкость Тр; мин
обр.абатываемой детали 1
инструмента
до_зо1 45 j 60
-
Быстрореж~щая сталь 1,311,22.
1,15
Стал.ь
1:I К6
2,0 1,77 1,55
Tl.4K8
1,6 1,42 1,25
Т5К10
1,25. ЦЗ 1;0
.
Серый
ВКЗМ, ВК2
1,6 1,5 . 1,4
чугун
ВК4, ВК6
1,35 1,25 1,15"
ВК8
1,15 ц 1,0
Чугун ковкий и
ВКЗМ, ВК2
2,1 1,92 1,75
прочный·
ВК4, ВК6
1,75 l;б 1,45
.
ВК8
1,45 1,32 1,~
Та б л и ц а 2.7 . Поправочныfi коэффициент К3 на скорость
резания в зависимости от вида обработки •
Переход
Условия обработки
Коэффициент К•
р accr ачи в ание
d, мм
j более 75·
1,0
-
менее 75
--
О,35
..
0,4
1,35
Поперечное
d2
точение
di
0,5-0,7
1,2
0,8-1,0
1,05
-
П·римечание. d- диаметр,мм;dнd, -
наибольший н иаимеиъший дИ8•
иетры обработки, мм.
,
Режимы обработки (v, t, s) 'на черновых переходах
необходимо проверять по следующим значениям: наи­
бол,ьшие усилия подачи -не должны превышать значе­
ний, доп_ускаемых механизмами станка;· крутящий мо­
мент, возникающий при.резании, не должен. ·превышать
момента, передаваемого механизмами станка и зажим:•
ным устройством приспосьбления. •
Таким образом, скорость резания равна:
' V ='VтаблК1К 2 К3 м/мин,
114


где К1, К2, Кз --- коэффициенты, зависящие от обраба­
тываемого материала; от стойкостv и
марки твердого сплава, а также от
вида обработк~ соответственflо. •
Если условия закрепления заготовки или ее недоста­
точная жесткость. ограничивают сечение срезаемой
стружки, то обработку целесообразно начинать с мень­
ших подач, программируя их увелич~ние по мере при­
ближения к патрону или к участку вала с большей же­
сткостью. Для ступенчатых деталей необходимо произ­
водить разбивку по участкам в соответствии с длиной:
ступени.
.
•
,
Подачу на первый черновой ход при обра~отке заго­
товок, -имеющих_биение по торцу, наружному диаметру
или отверстию, ·на участке входа резца целесообразна
снижать на 20-30%, чтобы предотвратцть. сколы режу-·
щих кромок. Черновое растачивание глубоких отверстий_
для лучшего· отвода стр.ужки также целесообразно про­
водить· по участкам длиной 1,5-2 диаметра расточной:
оправки (или отверстия).
•
•
Черновую • обработку торцов рекомендуется прово­
дить с изменением частоты оборотов, е-сли скорость ре­
зания отклоняетея от выбранных значений больше чем
на 20%. При использовании контурных резцов для вы­
полнения черновых переходов обязательно учитывап.
материал· режущей части инструмента. Перемещение
черновых проходных и расточных резцов при подрезке
торца от центра производить с подачей, в 2-2,5 _раза
большей подачи при продольном точении.
'
•
Рекомендуемые периоды стойкости резцов на черно-
• вых операциях для станков с. ЧПУ сс;>ставляют: сборныr.
Т а б .ли ц а 2.8. Глубина реза1:1ия t
при·чистовой обработке ~атериалов
Обрабаты.ваемая ·поверхность,
Наружный диаметр .
Внутренний диаметр, ·мм:
30-50
........
.
5:)иболее...........
Торец ·на ЮI;.>ужных поверхностях
прптоqениикцентру.......
, Торен н~ наружных поверхностях
п;.>и тоqе1ши от центра . . ~
.
.
.
То,>еа 11:! внутрr:>н1~их поверхно­
.стях 11:>11 т,,чеilИН К llt>IIТ!JY .
,
,
,
\.
'
t, ММ·
0,1-0,8
0,4
0,5-0,б
0,6-0,8
0,15-0,20
0,15-0,20
115


та б л и .u.a 2.9 . Подача s при чистовом точении резцами
С пласtинами 113 твердого сплава
•
•••
•
•-
или быстрорежущей стали,_ мм/об
-·
Радиус при вершине резnа r,)ш
Шерохо- Обрабатыв аемыit
ватост.ъ
матери ад
v, м/мип
~
1
j
Ra, мкм
. 0,5
l,fJ
2,0
Сталь уrлеро-1 <50 -О,3-0,5 0,45-0,б 0,55-0,7
дис1:а11 и. леrи-
>50
0;4:-0,55 0,55-0,65 0,65~0,7
μованная
·"'
.10-5
.Чугун, бронза
0,40-0,50 0,5-0,6
и алюминиевые Vm!n, • • • Vmax 0,25-0,4
сплавы
.
Сталь уrлеро-
<50 0,18-0,25 0,25-,-0,3 0,3-0,4
дистая и леrи-.
>50 0,25-0,З _0,3-0,35 0,35-0,5
рованная
5-2,5
-
Чугун, бронза
,
и а.чюминиевые 'Uμ,!a •• . Vmax O,IS--:-0,25 0,25-Q,4 0,4~0,6
сплавы
.
.., _
'
Сталь уrлеро•
<50
0,10 0,11-Q .,15 0,15-0,22
дистая и леrиро- 50-,-100 . 0,11-0,16 0,16-0,25 0,25-0,35
ванная
>100 0,16-0,2 0,2-0,25 а,25.-О,35
2,5-1,25
Чугун, бронза
и алюминиевые 'Um!n ••• Vma~ 0,1-0,14 0;14-0,20 ОД-0,35
сплавы
.
с· неперетачиваемыми пластинами твердого сплава -
35-45 мин; из быстрорежущей стали - 30....мин; расточ­
ных и проходных с напаянными· пJiастинами твердого
сплава - 20-35 мин.
•
Допускае·мь1е величины износа hз для- непер~тачивае-
• мых пластин - 1,8 мм; для резцов с _напаянными· пла­
стинами твердого спJiа:ва-'- 1,0.: .:. . .:: . 1,4 мм; дJ1Я резцов из
-бьiстрорежущей
стали ...:..с 1,5-2,0'- мм:
Следует име-~:ь
в виду, однако, что в ряде случаев для·сохран~ния точ­
ности •сх_анков с ЧПУ черновъrе операции,.--евязанные
с удалением большей части - при!!.Уска, •выполняют на
универсальных станках.
--
При чистовЬм обтачивании наружных и торцевых
поверхностей, а _также при растачивании внутренцих
поверхностей режuмы резания должны назначаться
с учетом требований к шероховатости и точности обра-
116


батываемых поверхностей. )1ри исцоль::юв,анщи ·стандарт4 .
наго режущего инструмента глубина резющя можеr на­
заачатьея по табл. 2.8, а пощ~чу следует определять по
табл. 2.9, а Т1:!.КЖе по- общемашиностроительным норма-
_
тивам.
.
~
Скорость резания можно определить по табл. 2.3.
Величину подачи на чистовых перех,щах проверяют по
жесткости. технологической системы. Для этого можно
исμользовать ,нормативные· данные.
П~ремещение- чистовых, контурных проходных и рас4
точных резцов при подрезании ТQрца • обратным точе­
нием. рекомендуется пр◊водить с подачей, равной 2,5 з .
.(s - подача при прямом точении по цилиндру); обра­
_ротку фасок.-- с подачей, равной s для угла 45° ·на
конические поверхности или 0,5 s по каждой из коор4
динат.
-
-
Рекомендуемые периоды стойкости резцов с учетом:..
высокой стоимости станко_в ·с ЧПУ те же, что и при чер-
новой обработке. -
•
. Табл иц а 2.10 Подача s для прорезки_ и 9трезки, мм/об
Обрабатываемый материал -
Диаметр Шири-
Закаленная сталь
обработки, иа рез-
с ,:в.ердостью HRC
Сталь и сталь-
мм
ца, мм:
1
.иое литье
Чугун
<50
>50
До 20
1;3 - 0,05-0,07 0,03-0,05 0,05-0,10 0,11-0,14
До 40
3 0,07..,..:О,09 0;05-0,07 0,10-0,12 0,16-0,19
·до 60 3-6 0,09-0,11 0,07--: -0,09 0,13-0,16 0,20-0,24
До 100 6 0,11-0,13 0,09--'О,11 0,16-0,18. 0,24-{),27
До 150 6-10 0,13-0,15 0,11-0,15 0,18-0,22 0,30:...0,35
200 и
10 . 0,17-0,20
-
0,28-. 0,32 0,4-0,45
выше
Пр им еч аи.и е. При работе резuами, установленными в револьверной_ го•
л9вке 1 применять коэффициент 0,8.
Допускаемые~величины износа при чистовой -обра­
ботке: для неперетач_иваемых пластин - 0,4-0,6 MMi
для резцов с lfапаянными пластинами из твердого
сплава,::--0,4-0,6 мм; для,рездов из. быстрорежущей
стали~ 0,5 мм.
•
•
При черновой обработке канавок раз_личных фо'рм
подзчу рекомендуется назначать по табл. 2.1 ·0, а ско-
117


росц, резания-по. табл. 2.11-2.12. Величину' <:короста
резания необходимо умножить на поправочные коэффи~
циенты Kdv, Kov, Kuv. (табл. 2.13}.
Чистовые переходы прорезными резцами по дн.у ка­
навок следует выполнять с подачей, рекомендованной
в табл. 2.14, и со скоростью, предусмотренно~ для чер­
новых переходов ('tм, табл. 2.11). ~
.
•
-
•
Таблиц а 2.11. Скорость резания 'll , м 1мин,
при прорезке и отрезке Тlfердосплавными. резцами
при подаче s
•
Твердость обрабатываемого материала, НБ
Стадь кОнструкu~он11а~ уrлеро~истая
Чугун
и~легированная
ковкий
1
серы(\
'°
с
со
.. ..
8~u:,
"'
§
~~<О
О>
С)
;!:
~~
u:,
~·
::q ~
:i
"'
"'
С'1
§
:О!
.
1
1
1.1
1
1
1
1
1
1
11
'°
.. ..
О>
"'
§ ,..
<О
"'
С)
§"'
о
~
с,;-
;::\
;!:
~~
""
u:,
;!;
c::f
:!:
!::;
"'
"'
.
-.
,
0,092452181931721531361201008475756659
0,1 21819317215313612010795797J)706255
0,12193172153136120!0195897566665952
0,14 172153136120107958584-7062625549
0,16 153 136·120107 95 ,85 75 79 66 59 59 52'46
0,1913612010795857567756255,554944
0,221201079585756759705952524641
0,25107958575675953665549494439
0,2995857567595347625246464136
0,3975675953474237,5546•41413632
0,5259534742373329494136363229
0,7
-
-
-
-
-
-
-
443632322926
-
Режимы резания при обработке канавок комбинацией
из канавочноrо. и проходного контурного резцщ1 реко­
мендуется назначать: для -контурных резцов - в соот­
ветствии с табJl. 2.3~2.7; _для прорезных резцов - в со-
·ответствии с табл. 2.10-2.12.
•
Важное значение при работе на станках с ЧПУ
.имеет
правильность выбора р~жимов резания. Опера то~
-станка должен уметь по ряду внешних проявлений опре­
делять рациональность запрограммированных режимов
р.езания и уметь с nомо~μью корректоров режи~ов улуч­
шать условия "Обработки. П:режде в~го для улучшения
условий обработки ИСПОЛЬЗУ!<)Т коррекцию подачи. Если'
при точении об{)?Зуется сливная •ружка, которая плохо
Н8


ТJ1..б·л и ца ,2.,2. Скорость резания
, i, при прорезке
.
и ·отрезке резцами из быстрорежущей стали Р18 при подаче s
,,
'
Обрабатываемый материал
0,1
42
0,13
36
0,16
31
0,2
27
Сталь конструкционная углеродистая
0,25
23
0 0 = 75 кrс/мм2.
0,31
20
0,39
1·7
0,49
15
0,6
13
0,76
11,2
.
143-229
1
36
~ 170-225
0,06
32
197-269
28
143-229
1
1
32
170-225
0,08
28
197-269
25
14,3-229
1
1
28
170-225
0,1
25
197-269
22
143-229
1
1
25
170-225
0,14
22
197 ..: ..259
20
143-229
1
22
170-225
0,18
20
Чугун ..серый ТВ"ердОСiЬ, нв· 197..: ..259
17,7
143-229
1
-
20
170-225
0,25
17,7
197-269
15,7
143-229
17,7
170-225
0,33
15,7
.
197-269-
14
143-229
1
0,44
1
15,7
170-225
14
197-269
12,4
143-229
1
1
14
. 170-225
0,6
12,4
197-269
11
143-229
1
0,8
1
12,4
170-225
-11
197-26У
9,8
119


Окончание ,щаб.i,,;..·Щ/2
Обрабатываеuый материал
149-163 1
79'
До 201 · Q,06
59
163-229
44
149-163
'68
До 201
0,08
51
163-' -i29
38
149-163
'
1-.
59
До 201
0,1
44
163-229
·,
33
149-163
1
51
До 201
0,14
38
163-229
28
Чугун ковкий Твердость, НВ 149-'163
1•
44
до·201
0,18
33
163..:. .229
24
149-163
1
1
33'
до 201
Q,25
28
163-229
21
149-163
1
33
До 201
0,33
24
163-229,
18
-1 4Q..;:..}63
1
28
До 201
0,44
21
163-229
15,5
!
149-163 ·1 ' 0,6
1.
24
до 201
18
удаляется из зоны резания и может быч, причиной по­
ломки режущей пластиню, то добиться дробления струж­
ки можно з;~ счет увеJJ.ичения под.ачи. Если щерохова­
тость поверхности находится нюке'требований техниче- •
ских условий на обрабатываемую заготовку, то умень­
шить ее можно за счет снижения величины подачи. При
возникновении вибрашш в процессе обр.аботки, сопро_.
вождающейся специфическим звуком (гудение при низ­
ких частотах, свист при выс9ких) или· появлею1ем узо­
ров на обработанной поверхности, вывеспt сщтему из
зоны вибраций можно либо уменьшая, либо увеличивая
подачу.
120


Та б л. и·ца··2.t3.~. Поn.рам.чиые ~1'6Эффпциенты
на скорость _резания- при прQрезке и отрезке
Коэффицие)<ТЫ
Усдови11 обработки каиавсtк
Отношение d : D
Характер обработки
0-0,4
0.5~0,7
0,8--J,0
1,0
0,96
0,84
1
.
Без охлаждения~ .
-
.
• С охлажденш,м
-:-
I5K10
Тl5К6
1
•. 1,0. 1
1,4
Марка: твердо- стали
го сллавас при об-~-------------;----:---­
ра.ботке различ-
1
1
1
1
i,o
• 1,54
1
1
·1lо
ных материалов
чугуна
1
ВКб
ВК8
o:s~=
Таблиц а 2.14. Подача s для чистовой.проточки дна канавоl(
в зависимости от обрабатываемого материала, мм/об
Глубина
реэюшя t, мм·
0.1
Ш11р1111з
резца, мм
1
2
3
6
!О
Обрабатываемый материал
Зйк2ле11ная ~таль
HRC<51)
0,07
0,10
0,2
0,3
0.5
1
HRC>50
-
-
0,1
0,15
025
Сталь,
стальное ,
литье
0,10
0,15
0,3
Чугун
0,15
0,20
0,4


ФРЕЗЕРНЫЕ стдНКИ С, чnу
ГЛАВА
з
3.1. Конструкции станкiSв
Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обра­
ботки плоскостных дета!JеЙ, таких, как планки, косынки,
крышки, плиты,, корпуса, плоские и. пространственные
кулачки и т. п. Технологические возможности данно~
группы станков определяются конструкцией, компонов­
~ой, классом точности станка и технической характери­
стикой системы ЧПУ.· Конструкции станков принципи­
ально отличаются от конструкц!:!й базовых моделей уни­
версальных станков, что связано с особенностями про­
граммн<"!f'о управления. Жесткость станков значительно
пов.ышена. В приводах подач используются точные без­
люфтовые передачи И- винтовые шарико_вые пары, что
позволяет· производить обработку при встречном и по­
щтно~ фрезеровании. Это обеспечивает более высокую
точноетъ и производительность.
По компоновке фрез~рные станки с ЧПУ. делятся на
вертикально-фрезернЬ!е и горизонтально-фрезерные.
Первые имеют вертика.1п,ное • расположение шпинделя,
а вторые- горизонтальное: Станки обеих групп могут
быть консольными и бесконсолъными;-с ручной и авто•
матической сменой инструмента, одношпиндельные и
многошпиндельнь1е, с числом управляемых координат
три и более.
•
• На фрезерных станках с ЧПУ можно производить
не только фрезерование в автоматическом цикле, но и
сверление, зенкерование, растачивание и т. д. Это рас­
ширяет номенклатуру деталей машиностроения, которые
можно обраба_тываJъ на ,ст.анках, позволяет концентри-
ровать операuи_и, что уменьшает uикл обработки. .
,Консольные вертика·льво-фрезерные ста.нки с ЧПУ
122


мод. 6РНФ3 и 6Р13Ф3 Дмитровского· и Горьковского
заводов фрезерных станков наиболее широко распрост­
ранены на промышленных предприятиях. На базе стан­
ка мод. 6Р 13Ф3 создан станок с револьверной голщ3кой
мод. 6Р 13РФЗ и. четыр_ехкоординатный станок мод. ГФ-
1813С 1. Станок мод. 6520ФЗ Львовского завода фрезер·
ных станков относится к группе бесконсольных станков.
Станки мод. ТФ-2171 и ЛФ-260МФЗ, созданные на базе
станков мод. 6Р13Ф3 и 6520Ф3, снабжены магазинами
режущих инструментов. Использование· магазинов не
снижает жесткости станков и позволяет производить
автоматический выбор и смену режущих инструментов.
Ленинградское станкостроительное объединение им.
Я. М. Свердлова выпускает целую гамму фрезерных
станков с ЧПУ; -предназначенных для обработки дета­
_лей, имеющих сложные криволинейные поверхности.
К таким станкам относятся _горизонталыю~фрезерные
станки мод. 6Б444ФЗ, 6Б443ГФ3, 6Б444ГФ3, 6Б445ФЗ,
ЛР336Ф3 и т. д. Для обработки сложных деталей, та­
ких, как лопасти крупногабаритных гребных винтов, в
объединении разработан станок мод. ЛР268ФЗ. Для об­
работки .цельных гребных винтов Ленинградским СКБ
тяжелых и уникальных: станков разработана группа
станков мод. КУ350, КУ351, КУЗ52.
•
Современные фрезерные станки с ЧПУ оснащаются
контурными системами ЧПУ с линейно-круговыми ин­
терполятора ми. В приведеннрrх моделях станков исполь­
зуются системы ЧПУ ~контур -2ПТ-71», НЗЗ-11'v1, НЗЗ-
2М, Н55-1, Н55-2М и т. д. Некоторые модели систем
ЧПУ имеют блок смещенйя эквидистанты, который по­
зволяет производить обработку по одной и той же про­
грамме как новыми; так и переточенными фрезами
уменьшенного диаметра.
Приведем краткое описание конструкций и характе­
ристик ряда фрезерных -станков с ЧПУ.
Вертикально-фрезерный бесконсо-льны_й ·станок с ЧПУ
мод. 6520Ф3. Станок предна,значен для обработки изде­
лий сложной формы торцевыми, концевыми, угловыми,
дисковыми и фасонными фрезами с управлением при об­
работке по трем координат?М одновременно. Для этого
станок, оборудован "тремя идентичными раздельными
следящими приводами, каждый из _которых включает
силовой гидроцилиндр и следящий золотник. Управле•
ние следящей системой осуществляется от шаrов_ых дви•
гателей с задающими винтами. Класс точности стан•
ка-Н.
'
123


Основание станка имеет коробчатую форму с пере•
городками и ребрами жесткости. В ·верхней части осН6•
вания ю~ходи:rся цилиндр, а на его боковой поверхнр.•
ети-:- следящий зо,лотник поперечного .пер~мещения сто­
ла станка. На основании размещена стойка, в которой
смонтированы цилиндр вертикального перемещения
шпиндельной бабки. со сл~ящим золотником и коробка
скоростей. С правой стороf!Ы бабки установлен задаю­
щий винт вертикального перемещения с шаговым ·дви•
га тел ем.
•
Продольное перемещение стола станка осуществля­
ется гидроцилиндром, установленным в салазках .. $а•
дающий винт с шаговым двигателем продольного пере­
мещения расположен на переднем торце стола, а сле­
дящий золотник - в салазках-; Задающий винт попереч.•
ног@ ·перемещения находится на боковом торце сала-
зок.
.
Дл}{ повышения жесткости при фрезеровании и пре­
дотвращения самопроизвольного пеQ_е,мещения шпин­
дельной бабки . на станке имеется механизм за:жи·ма
бабки. Зажим осуществ-ляется •С помощью тарельчатьrх
пружин, разжим - гидравлический. Управление за:щи­
мом бабки может осуществляться по программе. При
отключении станка от~ сети зажим бабки происходит
автоматически. •
Задающие винты пр~щольного, попереч_ного и верти-
.кального- перемещен_ия
К'Онструктивно аналогичны. Резь­
ба на этих винтах упорная, а сами они смонтированы
на шарикоподшипниках. Вращение ,задающих винтов
оое~печивают шаговые двигатели • через одноступенча-
тые понижающие редукторы.
.
На станке 6520ФЗ смена инструмента осуществляется
вручную при закреплении его в шпиндеJ.Iе с помощью
быстР.осменноrо патрона. Частота вращения шпинделя
устанавлив.аетtя gручную с помощью трех рукояток.
Обычно С1"аНОК оснащен устройством числового про­
гра·ммного управления мод,: НЗЗ-lМ. УЧПУ предусмат­
ривает два режима работы: режим програм.много управ-
• лени51 .и :наладочный ре.жим ручного управления. В стан­
ке программируются перемещения по коqрщiнатам Х,
У, Z, изменения скщюстей этих перемещений и техноло­
гические команд1;,1: включение (выключение) шпиндеюt,
отжим {зажим). шпиндельной бабки. Станок обеспечи­
вает точность обработки контура (отклонение от гео­
метрической формы·окружности) в пределах ±0,1 _мм,
124


а точность позиционирования -рабочих органов·-о,06-
0,ОТмм.
•Учнтывая отнgситель.но небольшие размеры _стол.а,
ограниченные -перемещения рабочих органов по осям Х,
У, ·z и наличие одного -шпинделя, на станке це;Лесооб•
ра:tно обрабатывать малогабаритные :детали, для фре•
зерования _которых требуете~ ограниченная номенкла.;
тура режущего инструмента.
Краткая техническая характеристика станка мод. 6520ФЗ
_Разме р~,i
рабочей поверхности стола, мм .
Наибольшее перемещение стола, мм:
продольное. - .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.•
•.••
попе-речное.....•.
. -..
.
.
.
-.
.
..
.
Дискретность отсчета ho осям координат, ·мм
Вертикальный ход шпиндельной бабки, мм
Пре:nелы частоты вращения шпинделя (18 сту-
пеней),об/мин..........--·
.
.
..•
_ Пре~елы
рабочих цодач по координатам,
мм/мин ................. _
..
.
Скорость ускоренных· перемещений по коор-
250)(630
·5 00
250
0,01
275
31,5-1600
7-700
'2 400
:.11.1~:~ат11м, мм/мин .. , ·:
.
;..•••. ', •••.•
Мощность главного_ привода; кВт . . . .
Габаритные разме-ры станка,· мм • _. • .•
.
Масса {с приставными устро_цствами), кг .
4
1480Х1890Х2070 -
-- 3000
На базе станка мод. 6520ФЗ на Львовском завод~
фрезерных станков разработан многоинструм~нтный
вертикально-фрезерный ст_анок мод. ЛФ260МФ 0З
(ри<;. 3.1) с магазином режущих юtструментов: Станок
имеет расширенные технологические возможно,сти. Он
предназначен для обрабqтки деталей сложной конфигу--·
рации из черных и цветных ме·таллов, легированных,
- жаропрочных
сталей и легких сплавов.
'
Краткая техническая характеристика станка_ мод. ЛФ260МФ-3
Размеры рабочей поверхности стола, мм .
250Х630
Наибольшее перемещение сстола, мм:.
продольное•.............
поперечное...............
Дискретность от.счета по осям координат, мм
В'ертикальный ход штшдельной бабки, мм •
Пределы частоты вращения шпинделя (18 сту- _
пеней),об/мин.......:
.
.
.•.;
.
.
.
Предеды рабочих подач f!O коо[:!динатам при
бесступенчат·ом регулировании, мм/м1ш ....
Ск'орость ускоренных перемеще·ний по коор~·
~500
250
0,01
350
31,5-1600
•
5-1200
динатам, 111м/мин . . ,,
.
.
.
.
.
•.....
'
4800
Мощность главного привода·, !{'В·т . . . .
8
Габаритные размеры ст-анkа, мм .... "• . 2QOOX2020X2150
Масса (с _пр~1ставными устройств~ми), кг·._
5000 .
-
Миогоинструментный вертJшальный коисольно-фре-,
зерный станок мод. ГФ-2171. Станок предназначен для
125


контурной и объемной обработки деталей: сложной коп­
фигурации из различных металлов и легких сплавав
в мелкосерийном и серийном производстве. Управление.
объемной обработкой достигается при сочетании движе­
ния стола станк.а с обрабатываемой деталь10--в горизон­
тащ,ной плоскости по двум координатам и вертикаль­
ного перемещения шпттнделыюй головки с режущим ин­
струментом.
РИС.-:. J,l. Многоинструментный вертикально-фре3ерный станок
мод. ЛФ260МФ-3.
Выбор и смен~ инструмента (фрез, сверл, разверток,
зенкеров) осуществляется по программе автоматически
из мага,зина с помощью механизма смены .инструмента.
·В приводах подачи применены электродви~атели по-
стоянного тока.
•
I<раткая техническая характеристика станка мод ГФ-2171
Размеры рабочец поверхности стола, мм .
,
•
1600Х400
Наибольшее перемещение стола, мм;
продольное.........• , •••••
поперечное- •.....- ...• , , ••
..
вертикальное (установочное) .....
Дискретность отсчета по осям координат. мм
Наибольшее перемещение ползуна, мм .. ~
-
Пределы ч'а.стоты вращения шпинделя, об/мин
126
1000
400
420
0,01
250
40-2000


,пределы рабочих, подач по -координатам,
мм/мин.. •
.
.
.
.
.,
.
.
.
.
.
.
.
.
. ,,,
..
, Скорость , ускоренного перемещения (одно~
временчо тол:ько в ,одном.направлении), мм/мин
Число инструментов в магазине .....••
Времясменыинструмента,с.. • ;,• • • •
М9щность главного привода, кВт • • • • • •
Габ<1ритные размеры станка, мм , ..• , ..
Масса станrщ (с прмставными устройства-
ми), кг ..... ,
..............
.
3-2000
4800
12
6
7,5
4400Х3550Х277~
5700
Горизонтальоо-фрезерный станок мод. 6Б444Ф3. Ста"
нок (рис. 3.2) является модификацией копировалы,юго
Рис. 3.2. Горизонтально-фрезерный станок мод. 6Б444Ф3.
станка м.од. 6Б444Г. Он снабжен устройством ЧПУ
Н55-2 с линейно-круговой интерполяцией. Устройство
позволяет коррек:гировать пр-ограмму, благодаря чему
можно использовать.фрезы, диаметр которых отличает­
ся от ,запрограммированного, и изменять припуск на по­
следующую обработку. Устройство ЧПУ позволяет так­
же предварительно производить набор координат и за•
давать режим движения фрезы, благодаря чему послед•
няя перемещается в точку с заданными координатами
по заданной траек.тории (прямой или дуге окружности);,
с зад<).нной скрростью. Возможно уJiравление одновре­
менно по трем _координатам, что позволяет обрабаты­
вать по одной программе сопряженные пространствен­
ные детали типа пуансонов и матриц, детали с осевой,
127


центральной или зеркальной- симr;rетрией, а та:кже де•
тали в масштабе· 1 : 2, •1 : s; 1 : 10; что значительно-
. умеиьшает
объем проrрам.мирования. Станок имеет спе~
циальные датчики «нуля», предназначенные для фикса•
ции подвижных узлQв в начальном положении нс после­
дующей _то~шой остановки узлов в этом же положении.
Эти ·датчики_ позволяют контролирова'тъ правильность
отработки программы.
•
Краткая техническая характеристика· .станка мод 6Б444Ф3
Размеры рабочей· поверхности стола, мм . :
.
1000Х2000
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг
5000
Наибольшие перемещения, мм:
_вертикально·е • . . . :
.
.
.
.
.
.
.
.
,.
горизонтальное. . . .•
.
.
.
.
.
.
~...
осевое ................. .
Днскμепюсть отсчета по осям координат, мм
800
1400
500
0,01
-
Пределы частоты вращения шпинделя (20 сту-
пеней), об;мин .
-.
.
.•.
.
..
_.
.,:.........
25-2000
Пределы рабо~их подач, мм/ЩJН . . . . . . .
3-3000
Скорость ускорешюrо перемещения, мм/мин
4000
- Мощность
главного привода, кВ:r , .... :-
.
__
._
7"5
Габаритные размеры станt<а', мм ... , ·:
. • 46J!)Ж4150Х3500
Масса станка, кг: ....- . ... .
,.•.
.
.
Ш 700
На базе с~рииноrо станка мод._ 6Б444Ф3 спроектиро~
ван специальный фрезерный станок мод. ЛРЗЗбФЗ, кото­
рый предназначен дщi обработки кулачков, rребных,вин­
тов, лопастей рабочих колес гидротурбин и т.. п. ,
3.1. Консол1;,ный .вертикально-фрезерный станок
с ЧПУ модели 6Рt3Ф3
Одним из, наиболее распространенных фрезерных
- станков
с ЧПУ является ·станок мод. 6Р.13ФЗ. Поэтому
особенности устройства и эксп:Луатаuии данной группы
станв:ов р<1.скрыты на примере этой модели. 1
Нраткая техническая харантеристик~ станка
, мод. 6РIЗФ3
Размеры р.абочей поверхнос.тя стола; ~м
Наибольшее перемещение столu, мм: •
продольное . .
-.-
.
.
.
.
.•.
.
..
.
.
.
поперечное........:
.
. •...
Дискретность отсчета по осям координа.т, мм
Вертикальный -ход ·шп·индельной бабки, мм . .
Пределы частоты в1>ащения шпинделя: (18
ступеней),об1мин..........:
.
.
.
.
Пределы рабочих пода<r по координатам"мм/мшr
Ск_орость ускорещ1ых перемещений по коор-
динатам, мt.1/мин . . . . '"'~·
.
.
.
••••..
Мощность главного привода, кВт .• . ~
Габаритные размеры стан'i<а .. мм
•
Масса•(с приставщ,1ми устройст_цами), кг·
12fJ•
400Xilб00
1000
400
0,01
380
'1-
•
40-2000
5..; . . ..1200
2400
7.5
30I5X41"50X2580
5700·


Станок може.т· быть енабжен различными устройст­
вами программного управления. •На:ибольinее распро-
•странение получил станqк мод. 6:Р13Ф3 с устройством
ЧПУ типа НЗЗ- lМ. ·
•
~
Ос~овными узлами станка мод. 6Р'l3ФЗ (рис. 3;3) яв­
.ляются
станина, коробка скоростей, шпиндельная го­
ловка, консоль, стол с салазками/и редуктор.
Рис. 3.3 . Общий вид. фр.езерноrl!> станка мод. 6Р1ЗФЗ.
Станина· имеет жесткую конструкцию,, котор__ая дости­
гается за сч.ет развитого основания и большого числа
ребер. Ее корпуссп_ереди имеет вертикальные направ-·
ляющие, по которым перемещается консоль. В левой
нише станины _смонт11рована коробка скоростей с уст­
ройством flере~лючениsi частот· ·в•ращения шпинделя,
Переключение осуществляется только вручную. Для
этого необходимо рукоятку, расположенную на коробке,
опустить вниз до вывода шипа рукоятки:· из фиксирую­
щего паз,а и отвести от -себя до упора. Далее, пооо.рачи­
вая ю1мб, надо установить требуемую. iJастоту,..вращения ,
шпинделя; щелчок фиксатора означает;:- чrо::·ли.м:б за-
i:29'


фиксирован в даннqм положеюш. Нажаl! кнопку. «Тол­
чок»; рукоятку плавным движением, следует вернуть
в первоначальное положение. Необходимо помнить, чтс.r
переключение частот вращения _шпинделя на ходу не-до­
пускается. Работа коробки скоростей во~можна только
после установки рукоятки в фиксированное положение.
В целях предотвращения п·ереrрузки двигателя главного
движения_ от пусковых токов частые переключения не
рекомендуются.
Внутри корпуса станины имеется резервуар для ма­
сл-а. Смазка подшипников и· шестерен коробки скоро­
стей осуществляется от пдунжерного насоса, располо­
женного внутри коробки- скоростей. С правой стороны
станины имеется окно, через которое открывается до­
·ступ к маслонасосу и коробке скоростей.
--.
Шпиндельная головка станка состоит из четырех
основных элементоI!: салазок, редуктора, ползуна со
щпинделем и_ прщзода перемещения ползуна. Салазки
шпиндельной -голо_вки ц~·нтрируются в кольцевой выточ­
ке горловины станины и крепятся к ней четырьмя бол­
там"l-1. По прямоугольным направляющим салазок пере­
мещается ползун со шпинделем.
Редуктор служи.т для передачи шпинделю основного
(вращательного) движения от коробки скоростей через
пару конических и пару цилиндрических колес.
•
Перемещение- ползуна со шпинделем осуществляется
от привода перемещения ползуна, состоящего wз шато­
вого ·электродвигателя, электроrидроусилителя Э32Г 18-
24, пары конических колес и шариковой винтовой пары .
.. Оно
может программироваться или производиться вруч-
ную (от съемной рукоятки).
••
Станок имеет приво}.1.ы перемещения стола в про­
дольном и салазок со столом в поперечном направле­
нии. При перемещении вдоль. (по коорд-инате Х) стол
получает движение от шагового электрQдвигателя через
электрогидроусилитель с редуктором, которые установ­
лены на правом торце салазок. Поперечное перемеще­
ние салазок (по координате· У) осуществляется от. ана­
логичного привода, смонтированного в консоли.
Ходовой шариковый винт для продольного перемеще­
ния стола вращается в шарикоuодШ!iПНиках, установ­
ленных в кронштейнах, которые закреплены на торцах
салазок. Гайки винта жестко зафиксированы в крон­
штейне, прикрепленном k столу. Доступ к нему обеспе­
чивается через 0кно, расположенное в нижней левой ча­
сти салазок. Для этого стол пе.ремещается влево.
130


Ходовой• ·шариковый винт для попе,речного переме­
щения , салазок стола также выполнен вращающимся
в шарикоподшипниках и смонтирован в корпусе. кон­
соли. Кронштейн с размещенным в нем корпусом с гю'i­
ками привернут к корпусу салазок. Доступ к крепле­
нию .его обеспечивается при снятой крышке на пер~днем
торuе салазок.
•
Перемещени~ стола и салазок может быть осущест­
влено вручную от съемной рукоятки. Зазор в направ­
ляющих стола и салазоt< выбирается клиньям·и f1 регу- -
лируется в процессе эксплrатации станка.
.
.
Редуктор механизма про4-ольноrо (поперечного) пе­
-ремещеI:IИЯ стола имеет передаточное отношение, равное
0,24. Входной вал редукт-ора жестко соединен с элек­
трогидроуси-ч_ителем типа Э32Г18-24, а ·выходной вал -
с _шариковым ходовым винтом продольного (попереч­
ного) перемещения стола. Полный оборот выходноr-6
вала электроrидроусилителя происходит за 240 импуль­
сов, подаваемых на шаговый электродвигатель. За один
импульс стол uолучает перемещение на 0,01 мм. .
Консоль станка установлена на верtикальных на­
правляющих станины и имеет вертикальное установоч­
ное движение от привода вертикального перемещения.
Перемещение осуществляется от rидродвигателя через
пару конических колес и винтовую 'пару.
В корпусе консоли имеются масляный, резервуар и
ручной .насос для • смазки направляющих подвижных
узлов станка, зубч~тых передач и подшипников. Кнопка
насоса выведена на передний торец консоли. Горизон­
тальные направляющие· консоли закрыты спереди теле­
скопической• защитой, а сзади - фартуком, прикреплен­
ным к станине и,заднему торцу салазок.
Механизм зажима инструмента, пре4назначенныii
для механизированного крепления оправки с режущим
инструментом в шпинделе станка, емонтирован в, верх­
ней части ползуна шпиндельной головки и состоит из
следующих основных узлов: набора тарельчатых nру­
жин для закрепления оправки с инструментом, элемен­
тов, увеличиваюю:их усилие затяжки, и гидроцилиндра
для отжимi} оправки с режущим инструментом при его
смене. Он оснащен замковым устройством, исключаю­
щим возможность самопроизвольного раскрепления,
шомпола.
Для зажима оправки с инструментом необходимо
ввести ее в шпиндель до упора так, чтобы пазы ,на.
оправке расположились пo.lJ. углом 90° к шииам шпин-
ЩJ,


деля, а паз захва1;а оправки вошел в Т-образный конец
шомпола механизм.а. Затем оправку над.о повернуть д6
совпадения ее пазов с шипами шпинделя, после чего
тумблер на. ПJJJ_I,Te упра~ления перевести в положение
«Зажим инструмента». Для отжима: оправки с инстру­
ментом тумблер перевести в положение «Отжи~ инстру-
мента».
•
• • Концевые фрезьi с·. коническими хвостовиками диа~
метрами 16, -20, 40 и 50 Ml\1 заранее крепятся в ·специ­
альной оправке вне, станка с помощью сменных захва­
тов. Оправка имеет- наружнъr_й конус 7: 24 и внутренний.
Морзе No 5. Для • креплещ1я- инструмента с. конусом
Морзе No 2, 3, 4 применяются сменнЬiе псреходнI:,Iе втул­
ки. При работе на станке торцевыми фрезами примё­
няется оправка, в которой _фреза устанавливается по
центрально·му отверстию, ·а крутящий момент передает­
ся посредством двух сухарей, входящих в поперечный
паз на корпусе фрезы. •
Станок укомплектqван стан,дартной гидростанцией,
состоящей из насосной станции, трех электроги:п.ропри­
водов, rидродвигателя, гидроцилиндра отжима инстру­
мент~, аппаратуры управления и коммуни1tаuии. Насос­
ная станция представляет . собой автоноl\1ный узел. и
включает в· себя резервуар для масла, насос, систему­
подпитки, фильтрации и охлаждения р~бочей жидкости,
а также необходимую контрольно-регулирующую ·аппа­
ратуру. Насосная .станция_ автоматически изменяет про­
изводителы1о~ть насо_са в соответствии с расходом рабо­
чей жидкости, потребляемой гидросистемой при посто­
янном давлении в напорной и сливной магистралях.
"'- ~
Оргацы управления станком. ·Управление станком
может производиться как с пульта, расположенного на
самом С'l'анке, так и с пульта, размещенного на устрои­
стве числового программного управления. При работе
с пульта станка (рис. 3.4) включение rидропривода осу­
ществляется нажатием кнопки 2· «Пуск гидроагрегата»,
а_ выключение--' кнопки. l 9 «Стоп -гидроаr:регата». Уста­
новочнре перемещение консоли вниз производится после
нажатия кнопки J «Консоль в~и3», а вверх...::.. кнопки 4
«Консоль вверх». При этом нужно следить, чтобы ко­
нечнь1е_ вьiключатели, расположенные в нижней части
ст-анйны и ограничивающие ход консоли, не были вклю­
чены. В зависимости от требуемого режима переключа­
тель 8 ставится в верхнее или нижнее положение (руч­
ной или автоматический режим работы). При этом пе­
реключатель режима работ на пуJrьте чи~лового про-
132


тращщоrо. управления должен б.ыть поставJiен в анало-
гичное п-рложение.
.
,
При работе в а.в-~:оматическом режиме пуск програм­
мы можно о.существить с пульта станка нажатием кнщ1-
ки 5. Чтобы произ,вести остановку tтанка для возмож•
пых контрольнь1х замеров, уборки _стружки, охJiажде­
ния, реrулировки-ц т. д., следует включить тумблер 6
«Технологический останов». Включение вращения шriин«
9..{Оfff2
20f9f8
tT
Рис. 3.4. -п·ульт управления с'tанка мод. 6Р13Ф3.
деля осуществляется нажатием кнопки 20 «Пуск шпин•
деля», а· выключение.::..... кнопkи 18 «Стрп шпинделя». На•
_правление вращения шпинделя _устанавливается с по•
м:ощью переключателя, расположенного - на силовом
;фкафу станка.
-
Электродвиrателl) шпинделя сблокирован с механиз­
·мq,м зажима инструмента. Зажим и отжим~ инструмента
•производится
с . помощью тумблера 9. Шпинд_ель не
включится, если инструмент отжат. Необходимо следить,
i1!Тобы пуск.· гидропривода осуществлялся при зажатом
.~;,инструменте, в противном слу':Iае возможны поломки
(:щ1струмента и заготовки,
.
:1,:./ Включение подачи СОЖ производится тумблером 7
'~Охлаждение». При этом нужно следить, чтобы подвод•
.'ная трубка была 'Направлена в зону резания.· Расход
\СОЖ регулируется с помощью крана, расположенщ>rо
:::на подводной трубк~.
_
z- .,~ На станке предусмотрен ВЫХОД инструмента в нуле­
~}t0ё ,nоложение, соответствующее :центру отверстия на
133


столе станка. dто позволяет производить настройку ре­
жущего инструмента перед обработкой, не прибегая
к использованию· специальных установов· и устройств.
Выход в нулевую точку производится после включения
тумблера 10.
•.
.
Для осуществления установочных перемещений ре~...
жущего инструмента в ручном режиме на пульте стан­
ка ·имеются тумблеры· 13, 14 и 15. С помощью тумбле-
fг
Сбщj Сбои АЬтом
стан 1/П!J
•
Работа
J
Отработка технологии Поиск кailpa
ХУXZYZ
!:!'f ~'\ /7wm:,::,, '
TeXJJ ocmшL
1st. ,, .
u 14,"lнoii ббviJ
Упрамение от станка
ОХОУOZ
sмт
кв·то.кп
r; f'
,_______, D
D
8
7
I{sтм
DDD.
4
Коррекция·
cкopocmli, %
бО~О60
50- .
• .90
40•
·fDO
30·
· 110
го· 120
г-1!l-,
б
5
Рис.. 3.5 . Пульт оператора устройства числового программного
управления НЗЗ-IМ.
ров продольного 14 и поперечного 15 перемещениiТ стола
..производится выбор направления дв,ижения (указано
стрел·ками), с помощью· тумблера 13 - движение пол.:
зу.на. Величины подач задаются переключателем 11
режима перемещения инструмента. Возможно переме­
щение.с частотой 6, 50 и 400 Гц. С помощью кнопки 17
можно осуществить перемещение узлов по одной из ко-
• ординат за один импульс,
а .. с помощью кнопки 16-
ускоренное перемещение_ Причем движение ,1: любой по­
дачей по любой из координатных осей возможно только
при включенном тумблере· 12 «Стоп - пуск подач».
На пульте станка имеется кнопка 3 «Аварийный
стоп», при нажатии которой выключаются все системы
станка:
Режимы работы станка. Основные режимы работы
задаются изменением положения переключателя 8 на
пульте оператора устройства. числового программного
управления (рис. 3.5). Переключатель может быть уста-
\34


в9~лен в следующие пол,ожения: «Ручн_ой вв_од».- руч­
~-Qй ввод информации в объеме одного кадра; «Сброс»­
Р.~жим начальной установки . устройства; «Отработка-
1ехнолщи_и»-; функциоцирование устройства ЧПУ, при
котором отработка управляющей программы происходи;r
с .ацтоматической сменой кадров управляющей програм­
мы; «Поиск кадра» - автоматический поиск кадра про­
граммы определенного номера; «Покадровая работа» -
функционирование системы ЧПУ, при котором отработ­
ка каждого кадра управляющей программы происходит
только после воздействия оператора; «Управление от
станка»~ функционирование устройства ЧПУ, при ко­
тором оператор управляет станком с пульта qез исполь~
зования числовых .данных.
••
!Работа!~
28 -8J
.?8
8J2883
Сеть-
Работа Clioй !IУШП
р ,;,.
~ру~~
z
~
8
~8
688"688у.588"
Вкл"
Проберка
о
Координат;/
Скорость лоиачи, Гц
.
Сброс
о
(Й~~-
QВиначя. 5 SO SOO !ООО 2000 быстр.хоi! Шаг абтоном.
,,
J11111 D
о.о
+Х ,+У +z
_,
Рис. 3.6. Пульт контроля устройства управления шаговыми приво,
дами.
Включени~ и выключение устройства числового про­
граммного управления. производится с помощью кнопок
«Сеть», располож_енных на пульте контроля устройства
управления шаговыми-- приводами (ри~. 3.6). При этом·
должна загореться контрольная лампочка. Начальная
установка устройства производцтся автоматически при
включении питания системы; перек_лючатель режимов на
пульте оператора ставится в требуемое по-:ложение. Во
всех остальн~х случаях, при необходимости, установка
логических схем в исходное состояние производится
в_ режиме «Сброс». Для этого переключатель режимов
ставится в соответствующее положение, производится
общий сброс логических устройств путем нажатия кноп­
ки 3 «ЧПУ» ( см. рис. 3.5), а также :сброс логических
цепей только в стойке устройства управления шаговы­
ми приводами (УУШПJ ·путем нажатия кнопки 2 «При­
вод». После этого возможна работа в других режимах.
В режиме «Управление от станка» перемещение по­
цвижных органов станка происходит при управлении от
135


пульта станка,. 0 Работа tистемы в этом реж}Jме _о-писа,на
на с. 132-134.
_
_
__
Устройство -числ-ового програrviмного упр-авл~ния по-·
з~воляет вводить информацию прямо с пульта оператора
устройств~ ЧПУ. Для этого переключатель режимов не­
обходймо поставить в положение «Ручной ввод». На
переключателях 7 «AJ;I.pec» нажимается кнопка тр'ебуе­
мого адреса, И НЭ. декадном переключателе 5 В правой
части панели 1;_1абирается требуемая числовая информа­
ция. После этого необходимо нажать кнопку нового ад­
реса и набрать требуемj;1е числа f!a декадно.м перек,лю­
чателе. П0сле набора всего кадра включается кцо-пка 4
«Работа» и прьизводится 'отработка - кадра на ста,яке.
Для ввода следующего кадра все действия необходимо
повторить.
Для автоматического выполнен_ия рабочей програм­
мы от перфоленты переключатель режи~юв следует по­
ставить в положение «Отработка -технологии» и вклю­
ЧИТ1? кнопку «Работа»_. При этом на .пульте станка тумб­
•.лер руч·ного и автоматического режима работ д,алжен
находиться q верхнем положении. Для осуществления
технологического останова программы нужно нажаrь
кнопку 1- <<Технологический останов» и для продолжения
даш~нейшей р,аботы- кнопку 4 «Работа».
Чтобы осуществить отработку рабочей программы по
одному кадру, переключатель режимов необходимо по­
ставить в положение «Покадровая отра'ботка» и нажать
кнопку «Работа». После окончания отработки одного
кадра снова необходимо нажать кнопку «Работа». .
Если в проuессе отработки программы требуется
нсайти какой-либо кадр, то· переключатель режимов надо
поставить в положение «Поиск кадра». Затем перфолен­
ту с программой устанавливают в ' фотосчитывающий
механизм на начало или между двумя любым~и кадра­
ми, если лента склеен~ в кольцо. На декадном пере-кл1р­
ча:геле 5 'в правой части устройства ЧПУ набирают но­
м~р требуемого кадра, и после включения кнопки «Ра­
бgта» •фотосчитывающее устройство автоматическй счи­
тывает перфоленту до заданного кадр.а с высвечиванием
его на цифровых индикаторах. Для корректировки за­
программироващ1ой рабочей подачи на пульте устрой­
ства ЧПУ имеется переключатель q «Коррекnии скоро­
сти,;;%». При установке переключателя, например, в по­
ложение «60%-» действительная лодача будет составдять
60% пoдalfll, зап_исанной в пр_рграмме. Это п-озвошrет
136


сэператору вносить соответствующие поправки ii режимы
резания при изменяющихся условиях обработки.
• Устройство управления шаговыми приводами ·пред­
назначено для преобразрвания, формирования и усиле•
ния сигналов, поступающих и~ интерполяторов, в сиг•
налы управления током фазовых обмоток шаговых элек­
тродвигателей и входIJТ в состав устройства числового
программного управления. Это устройство может рабо­
тать· по сигналам интерполятора (ре.л(им «Работа»); а
также по сигналам автономного генератора (режим
«Пров~рка»). Посл.едний служит для автономной fla•
строй1щ и проверки р-абоtоспособности ·устройства.
Пульт _контроля предназцачен для управления устрой­
ством, в режifме «Проверка» и для индикации состоя­
ния фа.а· шаговых двигателей. В режиме «Проверка»
тумблер на пульте контроля стащ,rтся· в положение
«Проверка», что подтверждается загоранием контрм.ь­
ной лампочки. Переключатели «-+Х», «-Х»;- «+ У»,
«...:.У», «+Z», «-Z» служат для выбора направления
перемещения привода по_ каждой координате. При _этом
с помощью кнопок «Скорость подачи» - «Одииочн.Jо.
«5», «50», «500», «1:000», «2000», «Быстр-.· ход» ~и «Шаг».
дискр~тно изменяется' частота автономного генератора.
С помощью включения кнопки «Сброс автоном._» осуще­
ствляется сброс логических цепей в автономном режи­
ме-. В случае сбоя в работе устройства загорается сиг•
нальная лампочка «Сбой УУШП» .
.В
режиме «Работ-а» производится отработка про­
ГРl;!ММЫ непосредственно на ст1:1нке. Причем состояние
фаз щаговых )1.вЙгателей контролируется с по)iощью
индикации (фаза· включена -лампочка горит). При пе­
ремещении рабочего органа на один импульс загорается
следующая лампочка и т. д. Выключение -устройства
проf!зводится нажатием кнопки на пульте контроля
«Выкл.».
•.
.
♦
•
.
Ввод- 1коррекци_и положения режущего инструмента.
В пультах числов-ого IJрQграммноrо управления совре­
менных _фр.е;-~ер-ных ста-нков предусма-rрив-ается возмож­
ност!:i ввода коррекций по осям Х, У, Z для компенсации
изменений соответствующих параметров (диаметра, дли­
ны) ·инструмента при переточке, а также комrrенсации
упругих деформаций и износа. •
.
,
Коррекция назннч~ется в программе либо на все· пе­
реходы, выqолняемые одним инструментом, либо на от­
дельные обрабатываемые поверхностц. Количество кор­
ректирующих переключателей на пульте УЧПУ довqль-
137


но часто- меньше числа инструментов нарадки и обра­
батываемых поверхностей. Поэтому в дервую очередь
корректирующие переключатеJiи выделяют для инстру­
ментов, обрабатывающих точно заданные поверхности.
• Корректирующие переключатели необходимы также
на следующий инструмент для обработки плоскостей и
уступов: ·фрезы торцевые -чернqвые, если инструме1iт не
настраивается по д.J!ине; • фреЗI,I торцевы~ для ПQJiучи­
стовых, чистовых и отделочных работ; фрезы концевые
для получистовь1х и чистовых работ.
КоррекЦtщ
.
f-
2.
3
4·
5
. Dq@g@gQ Dg@gtgiщQ Dg@g@gQ Dg@glqigQ Dq@q@gQ
б
_.7
8
9
10
Dq@qlgiqQ [@@g@gQ ~ ~ Dg1g@gi9Q
"
~
~
н
~
Dg@glglqa Dg@glqlgo Dg@g@ga D919@9@0 oglglg@qo
fб
f7.
fB
D9@9@Ю 09@9@90 D9@9шша
Рис. 3.7 . Пульт коррекции устройства ЧПУ НЗЗ-lМ.
Эти переключа~ели назначаются на инструмент для
обработки пазов, карманов, криволинейных поверхно­
стей и т. д.: фрезы концевые (при обработке пазов) не­
мерные, фрезы угловые, фасоню11е, цилиндричеGкие; Не
назначаются онй на мерный осевой· инструмент, нэ. кон­
цевые фрезы для черновой обработки отверстий и окон,
а также· на все инструменты·· для обработки поверхно­
стей, допуск на положение или размеры которых грубее,
чем по 9-му квалитету:
•
Необходимая величин_а коррекции набирается на· пе­
реключателях корректоров, расположенных на пульте
устройства ЧПУ (рис. 3.7). Всего на станке бР lЗФЗ
в устройстве ЧПУ НЗЗ- lМ имеется 18 корректоров
(с номерами от 1 до 18), каждый· из которых может
быть использован для коррекции перемещений по_ любо_й
оси. Максимальная величина коррекции ±99,99 мм.
138


Для задания· коррекций траектории uеремещени:я
инструмент.;~ при программировании используется l!дрес
L, который. всегда расnолагается перед кондом ,кадр3.
После адреса в программе записываются три цифры.
Первая означает код вида коррекции,' две посдедую~
щие - номер корректора.
+!/
2
.·J
>- ~-- ------------
f
24!Jмм
4
Рис. 3.8. Примеры задания линей­
ной коррекции:
а- 'llo одной оси: б, в- по двум
осям.
о)
+У
+Х
х
В УЧПУ типа НЗЗ- lМ приняты следующие обозпа•
чения ~ида коррекции: при Jiинейной иптерпо,ляции: 1 -
коррекция по оси Х; 2- коррекция по оси У; 3
-
коррек•
ция л_о осям Х и У; 4 - коррекция по оси Z; 5- коррек­
цияпоосямХиZ;6-коррекцияпоосямУиZ;7-
коррекuия по осям Х, У и Z. При круговой интерполя­
uии первая кодовая цифра может быть: О или 8; 1 или
2. В проrр.амме отмена коррекции производится функ­
цией G40, задаваемой в одном кадре с адресом кор-рек­
ции L, которую н~обходимо отменить. При этом проис­
ходит считывание данных корректора с обратным зна­
ком. Следует помнить, что при зад~нии корреюши L без
применения вспомоiатещ,ных функций G4 l или G51 nро­
исходит алгебраическое сложение числа программы
·с
ЧИfЛОМ корректора с учетом знака набранного на кор­
ректоре числ.а.
Рассмотрим пример з-е11.авия линейной коррекции (по
оси У) на величину +0,5 мм (рис. 3.8, а). Величина
139


коррекции МQжет быть набрана на ЛI{)бом корректоре-'
нцпример на третьем. На нем и устанавл.ивают величщ-1у
+0050. Зацись программы будет иметь ,вид (номера кliд~
ров программы записаны условно):
•
••
•N010........•.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
•..,
.,
.
N011 У+008000F0640L203LF
N0'12 Х + 024000LF
•
N013G 40У -008000L203 LF.
N014X-024000LF.
•
•
N015 .
........................
.
При считывании кадра N013 произойдет смеще:ние
центра инструмента из тОч:ки 3 (в заданную программой
точку 4) на величину У, равную .:. ...::008000, и -на величину
-' -0050 (данные корректора с обратны~ знаком), т. е.
суммарно. по оси У на -008050 .
Рассмотрим пример задания линейной коррекции по
двум осям. Jакая коррекция по осям Х и У может быть
использована в качест&е смещения нуля· отсч_~та. Для
этого рекомендуется закрепить постоянно по оси Х l_(Ор­
ректор N!r 17 и· по оси У корректор No 18 и программи­
ровать их с нулевым перемещением по осям в начале и
в конце программы (с отменой). Рассмотрим траекТQ­
рию движения центра режущего инструмента (рис. 3.8, б)'
из точки О в точку 01 • и далее I!ОG{Iедовательно в точ.ки
1, 2, 3, 4, 1, 01 и О. Запись программь! будет иметь вид:
NOOl 001 F0640LF
N002X + OOOOOOL 117LF
N003У+ 000000L218LF .
N004Х+ 008000У_:_ 008000LF
N 005 У+ 01.6000 LF .
N Of>6 Х- 016000 LF
N 007 У -0160(Ю LF
N008 Х +016000 LF
N 009 Х -008000У + 008000 LF
NО'1оо4Q Х.+ 000000L117 LF
N011О40У+000000L218LF
•. N012 МО2
Для осуществления указанной корреидии на пере­
ключателе ~орректора No ] 7 должна быть набрана . ве­
личина и знак «+:. смещения ЛХ, а на пере!(лючателе
корректора No 1.8- величина и знак «-:. смещения Л У.
.
Совме~ная линейная коррекция .по двум ос.ям, кото­
ра~_. зада.ется кодовыми цифрами 3, 5 .или 6, возможна
в случае, если траектория движения.центра инструмента
140


1щхо.и,_ится под_ углом 45° к соответствующим осям, т. е:
когда при движении инструмента приращения в движе~
ции по осям одинаковые. Так; например,_ увеличение пе­
ремещения центра 1шструмента на величину М (р'ис.
3.8, в) произойдет,. если на корректоре No 4 • будет на-·
брано ~gначение +д; определяющее qдновременно и ЛХ
и ЛУ, а в программе будет записано L304.
Коррекция геометрической информации при круговой
интерполяции (коррекция-дуги-). осуществляется в УЧПУ
типа НЗЗ-1М обычно с помощью блока «Эквидистанта».
Такая коррекция вводится - . в
пределах· ± 2,55 мм для.
компенсации изменения радиуса фрезы при щ~реточках;
это приводит к изменению траектории движен_!iя центра
инструмента относительно запрограммированной экви­
дистанты с целью получения при обрабртке заданного
контура обрабатываемой детали. При коррекции с по­
мощь.ю блока «Эквидистанта». рассматриваются подNoд
к внешнему контуру и подход. -к внутреннему контуру.
В первом случае величина перемещения uри увеличении
радиуса фрезы также . у13еличивается. Вид коррекции
при этом кодируется «О» (первая цифра за адресом L).,
Вид коррекции при подходе к внутреннему контуру (ве­
личин~ перемещения при увеличении радиуса фрезы
уменьшается) кодируется цифрой 8.
В УЧПУ· типа Н33-1М возможна также коррекция
дуг окружмостей, начальная и конечная точки которых
.лежат на о.сях координат, без включения блока «Экви­
дистанта». Б этом случае кодовые цифры .вида коррек­
ции: 1- если начальная точка дуги лежит на горизон­
тальной оси, 2- если она рgсположена на вертикаль- •
ной оси.
,
.
,
.
.
Без использова_ния. блока· «Эквидистанта» возможна
также коррекция изменения радиуса фрезы в тех про­
граммаN, которые задают движение инстрrме~та. по nря­
мым,. параллельным осям координат и дугам окру.ж~о­
стей, начальная и конеч_ная точки которых лежат на
осях координат (т. е. прямоугольных контуров)'.
З.3. Ре~ущнй инструмент и nрисnособnения
Режущий инструмент.. При обработке з~готовок на
фрезерных станках -с ЧПУ испол~зуются те же режу­
щие инструментq1, что и при обработке 1ra станках с руч­
ным управлением. Пре_,цпочтецие следует отдавать стан~
дартному режущему инструменту. _однако в не,К<)ТОрых
случаях на станках с ЧПУ применяют специальный ин,­
сrрумент, который в конкретных условиях обработки
141


позволяет выполнить технические требоваю~я или повц-
сить производи:rельность обработки. ·
.
.
•
К фрезам, используемым на станках с ЧПУ, предъ­
являются повышенны-е требования, так как им прихо­
щпся работать с переменными нагрузками и ,с увели­
ченными режимами резания. Это объясняется- тем, это
на станке. с ЧПУ одним и тем же инструментом обра­
батываются различные поверхности с разными пр.ипус­
ка ми и размерами.
Стандартные фрезы по4разделяются на цилиндричr­
ские насадные, торцевые, концевые, дисковые, шпоноч­
ные,· угловые. фасонные и т. д. Цилиндрические насад­
ные фрезы изrотовдяют из быстрорежущей стали с мел­
_ким и крупным зубом (ГОСТ 3752-71), с винтовыми
твердосплавным,r пластинами (ГОСТ - 8721~69). Эти
фрезы предназначают~я для всех видов фрезерования
открытых щщерхностей деталей из чугуна, стали и цвет­
ных металлов.
то·рцевые. фрезы ·можно разделить на быстрорежу­
щие и твердосплавные. •Быстрорежущие фрезы изго­
товляются по ГОСТ 9304-69 с мелким и крупным зу­
бом, а также по ГОСТ 1Л92-80 со вставными ножами
и предназщ1чаются для чернового и ,чистового фрезеро­
вания уступов, плоскостей и пазqв в деталях !;IЗ различ­
ных .сталей, алюминиевых сплавов,/ легких и цветных
металлов.
Торцевые фрезы со вставныl'f!И ножами из твердого
сплава и. с неперетачиваемыми мноrоrранными пласти-
..нами
используются для высокопроизводительного ско­
JЮСтноrо фрезерования открытых поверхностей из раз­
личных сталей и чугуна. Наибольшее применение в та­
ких фрезах получили круглые, чеtырехгранные, пяти­
гранные и шестигранные твердосплавные пластины. Диа­
метр торцевой фрезы ·определяют в зависимости от ши­
рины обрабатываемой плоскости, исх,одя при это.м из
следующих условtiй: числ~ ходов фрезы, определяемое
шириной плоскости, должно быть минимальным; шири­
на фрезерования в не, должна превышать при черновой
обработке. 75-80% диаметра D фрезы; диаметр фрезы·
не должен превышать ширину обрабатываемой плоско­
сти более чем в три раза; диаметр торцевой фрезы для
чистовой обработки должен превышать ширину обраба­
тываемой поверхности не менее чем. н_а 10%; ториевая
фр~за меньшего диаметра предпочтительнее ториевой
фрезы большего диаметра (пр_и прочих рав~ых уело•
виях).
•
Н2


Концевые фрезы,- используемые на ст-анках с ЧПУ;
по материалу режущей части делятся на быстрорежу­
щие (ГОСТ 17025-71, 17026-71, 15086-69, 4675-Н)'
и твердосплавные (ГОСТ 18372-73) и предназначаются
для- всех видов фрезерования пазов и уступов в деталях
из различных материалов.
•
Фрезерование сложных контуров, отверстий и пазов
большой ширины {более 50 мм) рекомендуется выпол­
нять концевыми .фрезами, 9снащенными твердосплавны­
ми пластинами.
Быстрорежущие кшщевые фрезы имеют диаметр от
5 до 50 мм, твердосплавные-от 20 до 50 мм {с винто­
выми пластиJl!'ами твердого спл_ава). •
Для обработки с.lюжных криволинейных поверхно­
стей, таких, н.апример, как рабочие профири турб1i'нных
лопаток, штампы и матрицы, используются концевые
радиусные фрезы. В зависимости от конфигурации 4'6-
рабатываемых поверхностей и условий обработки к этим
фрезам пр·едъявляют особые требования, которые необ­
ходимо учитывать при выборе режущего инструмента
для конкретной операции. Так, для улучшения выхода
стружки при обработке глубоких глухих колодцев необ­
ходимо увеличивать· угол наклона спирали. В целях
уменьшения вибрации при обработке зубья фрезь1 рас­
полагают. несимметричн'о. Для обеспечения возможности
работы фрезы в осевом направлении в режиме сверле­
·ния .в нулевой точке на .тqрце фрезы оставляют неболь­
шую перемычку. Обработку галтельных переходов не­
значительного радиуса ведут коническими радиуснымн
фрезами; угол наклона конуса определяется конструк­
тивными параметрами обра·батываемых поверхностей и
услови~м обеспечения необходимой жесткости; такие
фрезы чаще всего изготавливаются из быстрорежущей
стали.
Дисковые фрезы предназцачаются для обработки
пазов заданных. р_А:Змеров, а также уступов в деталях;
изготовлеН'Ных. из различных материалов. По материалу
режущей Ч'асти они д·елятся на быстрорежущие (ГОСТ
9474-73, 3964-69) и твердосплавные (ГОСТ 5348-69)\
Твердосплавные фрезы могут быть цельными и с пла­
стинами или ножами.1
Трехсторонние фрезы для обработки пазов и кана­
вок имеют диаметр до 160 мм и ширину от 5 до 36 мм.
Наличие торцевых зубьев у трехсторонних фрез_ улуч­
шает чиртоту обработанной поверхности и создает бла­
топриятные условия резания.
143


-
=q)
Хбостоби~ по (}TCJBffб-74
~ --·
.
.
d
- ~- Jd1J
6)
~
Х6о~4 д)
Хбосто6ик по СТ CJB ffб-?i
"'-. .,
---rJ
.
i
г
-
•
L
~-
Конус Мор_зе по ст СЭВ ю-75·
d •.•
5
L•.
L-~
б)
Хбоqтобик по[)Т СЭВ ftб-74
'ffil·=f
!.
,
L .'----~
,1 щс, ·=:J·
~
· ..•
i . !б1JСmо6ик по СТ CJBlfб-74
'Ш l;~jd,j
Конус МоР._зе по СТ50• 73
:::::,.
!,
е)
.
.
KDH!JC Мор_зе по СТ50-7З
'1:E(PZ4
d~ -Ко ну с Мо fз1 1·п а СТ CJ8147-75
i
•
L
1,
Рис. •3.9., Типы фрез, выпускаемых в соответствии со стандартами стран - членов СЭВ:
а, б - концевые ЦlfЛИндрическне· фрезы иэ быстрорежущей стали; в
-
концевые. щuшндрические ·фрезы, оснащеииые
ными пластинами;! г - концевые шпоночные фрезы из быстрорежущей стали; д
-
концевые фрезы для обработки
паао~; е - днс.ковые тре;,tстороиние фрезы иэ быстрорежущей стали.
1"!:)1
тв~рдосплав-
Т ·образцы,_,.


• • Шпоночные фрезы изготавливаются по fOCT 9140_,,
78, 6648-79, 6396-78, 16463-80. Они предназначены
для фрезерования шпоночных пазов, а также канавок
·в стальных и чугунных деталях_ Диаметр шпоночных.
фрез__: от 5 до 12 мм (из быстрорежущей стали) и от
4 ·до- }2 мм (из твердого сплава).
Угловые, фасонные и им подобные фрезы предназ_на•
чены для· фре.зер◊вания пазов и уступов различной кон-
• фигурации, Они выпускаются, как и остальные фрезы,
быстрорежущими и твердосплавными.
Все большее распространение получают фр~зы, •вы­
пускае:мые в соответствйи с требованиямя стандартов
стран - членов· Совета Экономической Взаимопомощи.
По этим· стандартам изгота-вливаются: концевые цилин­
дрические фрезы (СТ СЭВ 109-79) из быстрорежущей
стали с цилиндрической и конусной хвостовой частями
(рис. 3;9,а); аналогичные фрезы (СТ СЭВ 110-74) уве­
личенной длины (рис. 3.9, 6); концевые цилиндрические
фрезы (СТ СЭВ 111-74), оснащенные твердосплавн"ы-
Ми· пластинами; с цилиндрической и конусной _хвостовой
частями (рис. 3.9; в); концевые шпоночные фрезы (СТ
СЭВ 112-79) из • быстрорежущей стали (рис. 3.9; г~
•с цилиндрической и конусной хвостовой частями; конце­
вые фрезы (СТ СЭВ 115-'-74) для обработки Т-образ•
.ных пазов (рис; 3.9, д), и дисковые .трехсторонние фрезы
(СТ СЭВ 117-74) из быстрорежущей стали (рис. 3.9,е).
Режимы резанИ'я. Рекомендации по выбору режимов .
резания обычно приводятся применительно . к одному
-или нескольким обрабатываемым материалам. При рщ~­
чете режимов обработки деталей из дру~;-их материалов
вводятся пЬправрчные коэффициенты ·на обрабатывае-
• масть этих материалов. В табл.· 3.1 ..: . .. .3 .12 приведены ре­
комендации по выбору режимов резания для фрезерных
станков с ЧПУ применительно к условиям обработки
корпусных деталей из серого чугуна (СЧ 21-40), конст­
рукционной стали .45 и алюминиевых сплавов. В. за• •
висимости от диаметра фрезы D, ширины фрезеро­
вания В, глубины резания t в таблицах приводятся по­
дачи на зуб Sz, скорость резания v и др ..
При обр.аботке чугуна и стали с твердостью НВ< 170
значения подачи s2 и скорости v, указанные в табл.
3.1-3 .3, следует умножать на 1,2, а с твердость-ю НВ:>; •
С>-229 - на
_0,8.
В табл. 3.4 даны марки твердых сплавов, рекомен•
-дуемые к использ-ованию для пластин торцевых фрез
ripи обра9отке определ,енных материалов.
Н5


-Та б ли ц а 3.1, Режимы р~зания 1 при черновом фрезеровании
торцевыми фрезами с иеперетачиваемыми
или напаянными пластинами твердоrо сплава
sz,
мм/зуб 1 v, м/мин\ sz, мм/зуб 1 _v , м/мин I sz' мм/зуб! v, м/мни
D,мм t,мм
Обрабатываемый материал
Чугун• 1
Сталь
j Алюминиевые сплавы
100 Св.2 0,2
80
0,15
140
0,3
}45о
До 5 0,15
70
0,1
150
0,2
125 2-5 0,2
75
0,15
140
0,3
}400
5--8 0,15
65
0,1
150
0,2
160 2-5 0,2
70
0,15
1'20
0,3
}з5о
5....: .8
0,15
60
0,1
130
0,2
1 для В= (0,5-0,8) D. При В< 0,5D величину sz надо умножать на-0;8.
• При обработке чугуна фрезами с пластиками твердого сплава
ВК4, ВКб, при
обработке плоакостей без литейной корки значение v умножать на 1,2.
Та б л и ц а 3.2 . Режимы резания 1 при получистовом
фрезеровании торцевыми фрезами
с напаянными пластинами твердоrо сплава
1··· . .,,,,
v, м/мнн при D, мм
Обрабатываемый материал
100
1
125
1
160
.!
Чуrун
0,25
120
110
100
Сталь
0,2
170
160
140
Алюминиевые сплавы
0,3
450
450
450
•
1При t=0,5 -2мм.
Т а б л и ц а 3.3 . Режимы резания 1 при чистовом фрезеровании
торцевыми фрезами с напаянными пластинами
твердоrо сплава
sz, мм/зуб I v, м/мин_ 1 ~z• мм/зуб I v, _мjмин I sz' мм/зуб j v, м/мин
Обрабатываемый материал •
Чугун
Сталь
1 Алюминиевые сплавы
10010,04/-16010,(141280f0,06
125
150
\~
600
160
0,05
140
0,05
0,08
.-
40
·•·
250
110
о
1Приt<0,5мм.
- 146


Та б л11 ц а ·ЗА:, Марки твердых сплавов, используе~ых
при фрезеровании торцевыми фрезами
• Ма рк а твердого сп л а в а при фрезеровании
Обрабатываемыii материал
черновом
получистовом
11 чистовом
Чугун •.......•
.
ВК8
Т5К10
ВК6М; ВК3М
ВК4; ВК6
Т15К6; Т14К8
ВК6М; ВК3М
Сталь ....... .
Алюминиевые сплавы,.
~
Т а б л и ц а 3.5. Режимы резания при фрезеровании
отверстий концевыми фрезами
sz,Iv,I
8
z•1v,1sz,Iv,
мм/зуб м/мин мм/зуб м/мин мм/зуб мfмин
Обрабатывае-
D, мм
мый материал
~ри t, мм
до1
1
1-5
1
5-10
25 Фрезы\ ;,0:лjас}тинам,.~.~;е,рд}ого
1сп;,6;а\ }
32
0,10•800,07.700,07
65
40
0,12
0,09 .
0,03
Фрезы из быстрорежущей стали
Чугун
10
0,Q4
}25
0,03
l-\
12
.0,Q4
0,03
-
l
16
0,04
0,03
0,03
20
0,06
0,04 } 23 0,Q4
20
25
0,08
0,05•
1
0,05
1
32
0,10
0,07
0,06
40
0,12 J
0,09 J
0,03 J
Фреш из быстрорежущей стали
10
0,03 \
0,03 {
-
)
12
0,03
f~
0,03
1.
-
t22
Сталь
16
0,03
0,03
0,03
20
0,04
0,04
[25
0,03
25
0,05
0,04
O,Q4
j
32
О,Qб
0,05
0,04
40
0,07 J
0,06
0,05
Т-а блиц а 3.6 . Режимы резания при фрезеровании пазов
концевыми фрезам~,. из быстрорежущей стали
/), мм
До 10
j
t, мм
до2
2-5
s
2
, мм/зуб/ v, м/мин / s2 , мм/зуб/ v, м/мин
Обрабатываемый материал
0,02
0,02
Чугун
22
20
0,02
0,02
Сталь
24
22
1471


Окончание табл. 3.6
sz, мм/зуб j v, м/мин ·j sz, мм/зуб j v, м/мии
D, мм
t,мм•
Обрабатываемый материал
Чугун
1
Сталь
До2
0,04
23
Ь,03
24
10-20
2-5
0,03
22
0,03.
23
5-10
0,02
20
0,02
22
До5
0,06
22
0,04
24
25, 32
5-10
0,05
21•
О;о4
23
10-20
0,04
20
0,03
22
До5
0,10
22
0,08
24
40, 50
5-10
0,08
21
0;06
23
10-20
0,06
20
0,05
22
20-30
0,04
20
0,03
22
Пр"нмечаиия.
1. Прн t > 0,8D значение sz умножать на 0,8.
2. При обра_ботке поверхностей без дитейной корки v умножать на 1,2 .
3. При обработке чугуна, стали с твердостью. .НВ. < 170 значения sz и-v умно­
жать на 1,2, с твердостью НВ > 229 - на 0,8.
Та б л и ц а 3.7 . Режимы резания пр_и фрезеровании плосцостей
концевыми фрезами из бысtрорежущей стали 1
sz' мм/зуб при фрезер о в ании плоскости шириной В, мм
D,мм t, мм
до 5 1 5-10 110-151 .15 ~20 120-30 130-40140-50
v,
м/мнн
Обрабатываемый материал - чугун
1
До21 0,041 - 1
-
1 ·.:...
1
111
25
до 10 2-5 0,02 0,02. -
-
22
1
До 21
0,06
0,05
1111
25
10-2_0 2-5· .
0,051 0,04
0,03
24
5-10 0,03 0,02 , 0,015
23
1
До21 о12 ·1
0,10
1
1
1
1
25
25; 32 2-10 0,10 ·,
0,08
0,07
24
10-; -15 0,08 0,06
0,05
122
40
1
До 21
0,30
1
0,25
.-1
0,20
1
1
25
2-10
0,15
0,15
0,08
24
10-20
0,08
0,05
0;03
22
1
до 21
0,35
1 0,25
'1
0,20
1
0,15 1 25
50 2-10
0,20
1 ·О,12
0,10
0,06 \ 23
10-20 0,10 1 0,08
• 0,06
O,Q4
0,03 22
1 При обработке чугуна, стали с твердостью НВ < 170
жать на.1,2, с твердостью НВ >. 229 - на 0,8.
з~аttе.nия s" и V УМНО•
148


Окончание табл. 3.7
s , мм/зуб при фрезеровании плоскости ширинt}й В, мм
z
.
v,
D,мм. t,мм
до 5 \ 15-10 \ ~0 -15115-· 2 0 120-зо \ зо-40 \ 40-50
м/мин
Обрабатываемый материал - сталь
До10\До21 0,031 --:- 1
·-
j =1=1
.1
27
2-5 О,Ш О,о2
-
·24
jJJ,o 2]0,04 j 0,Q41. ,
0,03
1
_ ··1
1
27
10-20 ~2-5 1 0,03
1
0,02
1=1
1
1
2q
5-10
0,02
0,015
25
•
1До 21 0,10
1 0,08
1
=·1 •
1
1
27
25; 32 2-10 0,08 1 0,06
0,05
26
•'
10-15 0,06 0;05
0,Q4
24
1
До2[
0,20·
0,15
1
0,12
1
•1
27
40 2..: ..10
0,10
0,08
0,06
2~
10-20
0,06
0,04
0,08
24
1
До 21
0,25
0,15
.1
0,12
1
0,101. 27
50 2-10
0,12
0,08
О,о7
0,04 25
10-20 0,07 1 0,06
0,04
0,03
0,02 24
Та б л и ц а • 3.8 Режимы резания при фрезеровании
шпоночными фрезами 1
D, мм·
t, мм
А,-6
До2
2-5
.
, До2
-8-16-
2-5
5-10
До5
32
5-10
10-20
до 5.
40
5-10
10-20
20-'- -30
До5
50
5-10
10-20
20- ~
sz, мм/зуб I v, м/мин I sz. мм/зуб j v, м/мин
Обрабатываемый матерва,1
Чугун
1
O,Q4 1
0,03
1
.
0,06 1·
0,05
0,04
1
0,06 1
0,05
0,04
0,10
0,08
0,06
0,04
0,15
0,12
0,10
0,08
65
60
70
65
60
80
70
65
80
70
65
60
80
70
65
60
0,03
0,02
0,05
0,04
0,03
0,05
0,Q4
0,03
0,08
0,06
0,05
0,04
0,10
0,08
0,06
0,05
Сталь
70
_65
1
.
75
70
6i},
-
85
75
70
85
75
70
65
85
75
70
65-
1 При t;;,. 0,8D зиачеиие sz умножать на 0,8; значения sz и v • при обработке
чугуна, стади с твердостью НВ ~ 170 умножать на 1,2, с твердостью НВ > 229 -
па 0,8.
-
149


Т а б J1 и ц а 3 9. Режимы резания при фрезеровании
.
_
.
11уrунных заготовок нонцевыми_ тв.ердосплавны.ми фрезами 1 ..
'l'z: мм/зуб при фрезеровании плоскости шнриноi\ В, мм
v,
D,мм t,мм
доs \ 5-10 \ 10-_1s \ 1s-20 \ 20-зо \ао-40 \40-50
._м/мик
До2
0,15
0,12
-
-
-
80
32 2-10
0,12
0,08
---
-
-
70
10-15 0,08 1 0,07
0,05
-
-
-
65
-
.
До2
0,30
0,25
0,20
-
,t,
80
40
2-10 • 0,18
0,13
0,08
-
70
10-20
0,08
0,06
0,04 1
--
0,03
-
65
До2
0,35
0,30
0,25
0,20 80
50 2-10
·0,20
0,15
0,12
0,08 70
10-20 0,12 1 0,10
0,08
0,06
0,05· 65
' Пр и работе
одновременно периферией и ~орцом фрезы значение sz умно•
жатьна1,3(приt<0,2D)нна1,5(приt>0,2D).
Та б л и ц а 3.10. Режимы резания при фрезеровании .
диеновыми фрезами
sz,' мм/зуб\ v, м/мин - \ sz, мм/зуб\ v, м/мин \ s~. мм/ зуб
D, мм
t, мм
Обрабатываемый материа.it
Чугун
1
Сталь
'
Алюминне-
1
вые сплавы
50,
До3
'0,10
30
0,10
30
0,10
63
3-5
0,08
28
0,08
30
0,03
5-10
0,06
26
0,07
28
0,08
До 3 '0,12
30
0,10
30
O,U)
80
3-5
0,10
26
0,08
28
0,10
100
5-10
0,08
~2
0,07
26
0,08
10-20
0,06
20
'
0,07
24
0,08
До3
0,15
30
.О,12
30
0,12.
125
3-5
0,13
26
0,10
28
0,10
160
5,-10
0,10
22
0,08
26
0,08
10-20
0,07
20
0,06.
24
0,08
Примечаиия.
1. При обработке узких глубоких пазов значени~ :sz < 0,07.
2. При обраоотке чугуна, стали с твердостью НВ > 229 значение sz и 'V умно~
жать на 0,8.
-
-
-
3. При обработке алюминиевых сплавов v = 100 м/мии.
- 150


Таблиц а З 11. 3-начения величины· Е
при··фрезеровании. торцевыми фрезами
Е при D!Bmax• равном
sz, мм/зуб
5
3
2
1,5
Чугун
0.04
0,15
0,25
0,4
0,5
О.Об
0,2
0,35
0,5
0,65
0,10
0,3
0,5
О:Ъ75
1,0
0,15
0,4
0.7
1,
1,35
0,20
0,5
0;85
1,25
1,65
Сталь.
0.04
0,2
0,4
0,65
0,9
О.Об
0.3
0,5
0,9
1,2
0,10
0,45
0,8
1,3
1,8
0.15
0,65
1,2
1,8
2,5
0,20
0,8
.
1,4
2,2
3,0
Алюминиевые сплавы
0,04
0,07
0,14
0,23
0,32
0,06
0,1
0,17
0,32
0,42.
0,10
0,16
0,28
0,45
0,65
0,15
0,23
0,42
0,65 ·
0,9
0,20
0,28
0,5
0,75
1,1
Таблиц а 3.12 . Значения. величины Е
при фрезеровании дисковыми, концевыми и шпоночными
фрезамиt
Е при D)t,. равном
Обрабатываемый материал - чугун
0,02 0,013 0,02 0,02 0,05 0,06 0,09 0,13 0,2
2
о, 5 0,38 0,44
0,Q4 0,018 0,02 0,Q4 0,06 0,1 0,14 0,23 0,31 0,38 0,5 0,63
0,06 0,025 0,04 0,05 0,09 0,13 0,19 0,28 0,42 0,6 0,75 0,94
0;08 0,028 0,045 0,05 0,1 0,15 0,23 0,33 0,48 0,69 0,88 1,13
0,10 0,03 0,05 0,06 0,11 0,18 0,25 0,38 0,54 0,75 1,0 1,25
0,12 0,038 0,06 0,Q7 0,13 0,2 0,28 0,44 0,63 0,88 1,13 1,38
0,15 0,044 0,66 0,08 0,16 0,23 0,33 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5
0,20 0,05. 0,08 0,1 0,2 0,28 0,38 0,63 0,88 1,25 1,5 1,75
0,30 0,063 0,1 0,13 0,26 0,35 0,5 0,75 1,13 1,5 2,0 2,38
0,40 0,08 9,11 0,15 0,28 0,44 0,56 0,88 1,38 1,88 2,25 2,63
• flpи обработке фрезами иэ быстрорежущеR стали зиачение_Е умножать 11а о,в.
151


0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,15
0,20
0,30
0,40
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,15
0,20
0,30
0,40
.,,
ОкоН,1Ш,Н,uе табл. 3.12
Е при DJt, равном
Обрабатываемый материал - сталь
0,013 0,02 0,04 0,06 0,1 0,14 0,22 0,4 0,5
0,025 0,04 0,06 0,10 0,16 0,26 0,32 0,5 0,8
0,04 0,05 0,08 0,14 0,22 0,32 о;4&- 0,8 1,0
0,045 0,07 0,10 0,18 0,27 0;38 0,55 0,95 1,2
0,05 0,08 0,12 0,21 0,32 0,45 0,65 1,1 1,4
0,07 0,10 0,13 0,23 0,4 0,5 0,8. 1,2 1,7
0,08 0,12· 0,17 0,30 0,45 0,65 1,0 1,4 2,1
0,09 0,13 0,20 0,34 0,5 0,8 1,2 1,7 2,5
0,12 0,17 0,26 0,45 0,65 1,0 1,6 2,~
3,1.
0,13 0,21 0,31 0,65 0,9 1,2 2,0 2,7 3,9
0,7 0,9
0,9 1,0
1,3
.1,6
1,6 2,0
1,9 2,3
~2,1 2,5
2,6
,3,1
3,1 3,7
4,1 5,0
4,9 5,9
Обрабатываемый материал - алюминиевые сплавы
-
0,01 0,01 0,02 0,03 0,05 0,08 0,14 0,17 0,25 0,32
0,01 0,01 0,02 0,03 0,05 0,09 0;11 0,17 0,28 0,32 0,35
0,014 0,02 0,03 0,05 0,08 ол .0,16 0,28 0,35 0,45 0,55
0,016 0,03 O,Q4 0,06 0,10 0,13 0,19 0,33 0,42 0,55 0,7
0,018 0,03 0,04 0,07 0,11 0,16 0,23 0,38 0,5 0,65 0,8
0,025 0,04 0,05 0,08 0,14 0,17 0,28 • 0,42 0,6 0,75 0,9
0,028 0,04 0,06 0,10 0,16 0,23 0,35 0,5 0,75 0,9 1,1
0,032 0,05 0,07 0,12 0,17 0,28 0,42 0,6 0,9 1,1 1,3
0,042 0,06 0,09 0,16 0,23 0,35 • 0,55 0,75 1,1 1,4 1,7
0,045 o,w 0,11 0,19 0,32 . 0,42 0,7 1,0 ц 1,7 2,1
Мощность резания Nрез при фрезеровании торцевыми
твердосплавными фрезами .определяется по формуле:
EvtzпK
Nрез= 1000 • М
где Е - величина, зависящая от отношения диаметра
фрезы к максимальной ширине фрезерования
и определяемая по табл. 3.11;
v - скорость резания, м/миt1_;
t'- глубина резщrия, мм;
•
Zn - число зубьев фрезы;
KN - поправочный коэффициент, зависящий от об­
рабатываемого ·материала и равный для чугу­
щ1 и стали 1,0 при твердости НВ.<229 и 1,1-
• при твердостиНВ>229.
_
Мощность резания Nрез при фрезеровании твердо­
сплавными дисковыми трехсторонними, концевыми и
шпоночными фрезами определяется зависимостью:·
N.
EvBmaxZn К
•
рез=1000•N,.
152


где Е - величина, зависящая от отношения диаметра
фрезы к глубине резания и определяемая по
табл. 3.12; ,
v - скорость резания, м/мин;
Вшах - максимальная ширина фрезерования, мм;
Zn - число зубьев фрезы;
KN·- коэффициент,
зависящий от обрабатывае­
мого материала и равный для .чугуна и ста­
ли J,О при твердости НВ <229 и 1, l - при
твердости НВ>229. •
Приспособления для фрезерных станков с· ЧПУ. Как
правило, на фрезерных станках с ЧПУ 11рименяют уп­
рощенные по конструкции приспособления. Однако для
достижения высокой точности обработки и производи­
тельности к ним предъявляются повышенные по сравне­
нию с аналогичными ·универсальными станками требо­
вани·я по точности и жесткости.
С одной установки заготовки в одном приспособле·­
нии ста·нки с ЧПУ позволяют при одной настройке осу•
ществить большое количество переходов, связанных
с обработкой различных поверхностей. Для этого необ­
ходимо, чтобы установочные элементы и зажимные. уст•
ройства приспособления не препятствовали подходу ре­
жущего инструмента ко всем обрабатываемым поверх•
ностям. Заготовки должны иметь поверхности, обеспе­
чивающие точность базирования и надежность закреп•
ления, а также удобные места для приложения сил за•
жима. При отсутствии надежных установочных баз и
мест кре-пления необходимо предусматривать наличие
технологических платиков, бобь1шек, отверстий и т. д.
Относительное перемещение инструмента и з~готовки
на станках с ЧПУ происходит в установленной системе
координат пь заданной программе, поэтому _присrюсоб­
ление долjкно ориентировать заготовку относительно на•
чала координат системы, для чего оно, в свою очередь;
должно быть установлено на столе станка в определен­
ном положении относительно начала координат. В сто­
лах фрезернь,х станков с ЧПУ предусмотрены попереч­
ные пазы или центральное отверстие. На ·столах с по­
переч1;1ыми пазами приспособления базируются при по-·
мощи трех призматйческих (по ГОСТ 14737- .6 9) или
круглых (пq .ГОСТ 14739-69) шпонок, на столах с от­
верстием - посредством двух штырей или штыря. и
шпонки. На столы станков, не имеющих указанных ба­
зовых эл~ментов, устанавливают ~ жестко закрепляют
специальные переходные плиты с пазами или коорди•
153


·натными отверстиями, тоЧ'но соrл-асованиыми .с коорди.­
натной системой станка. .
-
•
Для закрепления заготовок на столах станков с ЧПУ
применяют стандартные зажимные элементы. Распро-
Рис. 3.10. Универсальные зажимные устройства:
а - опоры ступенчатые для прихватов; б
-
подпорки винтовые;
в - угольники; г - распорки винтовые; д - прихваты передвиж­
ные внлкообразные; е - прихваты изогнутые универсальные;
О/С - прихваты передвижные ступенчатые; з - прихваты коры•
•
тообразные; и, к - }ПОРЫ плиточные.
странение получили опоры ступенчатые для прихватов
по ГОСТ 1557-67 (рис. 3.10, а), подпорки винтовые ио
ГОСТ 1559-67_ (рис. 3.10, 6), угольники по ГОСТ 4081-
69 (рис. 3. 10, в), распорюf винтовые по ГОСТ 1560-67
154


,рис.,, 3.1 О,_ г); прихваты передвижные вилкообразные по
ГОСТ 12940-67 (рис. 3.10,д), прихваты изогнутые уни­
версальные по ГОСТ 12942-67· (рис. 3.10,е)", прихваты
передвижные ступенчатые по . ГОСТ 12939-67 (рис.
3.10,:нс),-прихваты.корытообразные по ГОСТ 12491-67
(рис. 3.10, з), упоры плиточные по ГОСТ 1555-67
(рис. 3.10,и, к).
Однако наибольший эффект достигается при исполь•
зовании. д.11я этих целей быстропереналаживаемых уни­
версальных зажимных устройств. Так как переналадка
приспособлений на станках с программным управлением
требует много времени, а партии обрабатываемых дета­
лей невелики, то сокращение времени переналадки за­
жимных устройств резко повышает · эффективность ис~
пользования этих станков.
Рис. ЗJ 1. • Быстропереналаживаемое зажим-
11Qе устройство со ступенчатой nодставкой.
Быстропереналаживаемое зажимное устройство со
ступенчатой подставкой (рис. 3.11) состоит из прихвата
5, болта 3 и гайки 4. Прихват опирается и-а ступенча­
тую подставку 1 через ролик 2 и регулируется по высо­
те перестановкой ролика по ступенчатым полуцилиндри­
ческим пазам подставни.
Щирокое распространение ·при обработке на станках
с ЧПУ н_аходят универсадьно-сборочные приспособления
(УСП). На рис. 3.12 показан универсальный прижим,
входящий в один из комплектов УСП. Он состоит из
прихвата 1 с тремя выемками под сферическую шайбу
4, разжимной гайки 2 и опоры б, закрепляемой на уста­
новочной поверхности гидроблока 8. Закрепление обра­
батываемой заготовки осуществляется прихва'Ром. При
движении шток 7 гидроцилиндра гидроблока поворачи­
вает прихват относительно сферической шайбы. Для
быстрого -съема гайки при иеренал.адке прижима нажи-
155


мают двумя пальцами на штыри 3, в результате чего
половинки гайки раздвигаются и она легко снимается
с болта 5.
Для обработки однотипн·ых · деталей на
.
с~анках
с ЧПУ используются специализированные переналажи­
ваемые приспос9бления. На рис. 3.13 показано приспо­
-собление для обработки контуров деталей типа рычагов,
кулачков и др. на фрезерных станках с ЧПУ мод.
6Р 13Ф~. Деталь 3 на этом приспособлении базируIQТ-
Рис. 3.12. Униве·рсальиый прижим.
двумя отверстиями соответственно на сменную оправку
2__~ штырь 5 и плоскостью на опоры 4 и б. При наладке
приспособления перемещением штыря 5 по 1-образному
пазу в плите 1 можно устано,вить межцентровое·расстоя­
ние базовых отверстий от 65 до 400 мм.. Приспособле­
ние ориентируют на столе станка, устана-вливая конец
сменной оправки 2 в центральное отверстие стола, а
штырь 7 - в паз стола станка.
Приемы обеспеqения качества обработки. Изменение
(смещение) положения обр,абатываемой заготовки
в процессе обработки устраняют, и_спользуя один из еле~
дующих приемов:
увеличить усилие зажима детали (если это не при­
ведет к ее чрезмерной деформации или поломке);
устан~овить дополнительные упоры илй прижимы,
препятствующие смещению заготовки {эти элементы
. могут
быть съемными и применяться только для выпол­
нения соответствующего перехода);_
156


изменить. ве\/Iичину и Нi).правление действия сил ре•
зания за счет_ корректиро~ки траектории перемещения
инструмента, изменения его геометрических параметров
или изменения режима .резания ,(подачи, глубины).
Вибрации можно устранить, уменьшая глубину и ши•
рину резания с одновременным увеличением подачи.
Рис. •3.13. Специал·изированное перен!).лаживаемое приспособление
для обработки контуров деталей типа рычагов, кулачков и др.
Если это не пр~водит к сниженцю интенсивности ви•
браций, то при черновом фрезеровании торцевой фрезой
следует: изменить частоту вращения инструмента; ис•
пользовать фрезу меньшего диаметра, с меньшим -чис•
лом зубьев, большим углом в плане.и б6лъшим положи•.
тельным передним углом; изменить положение центра
фре;зы относщельно _обрабатываемой поверхности, уменl?•
шив неравнрмерность фрезерования; уменьшить выле'D
инструмента или усилить его креП'ление, заменив вспо•
могательный инструмент; изменить траектор,ию переме•
щения фрезы, если это возможно. _
_
Для уменьшен11я интенсивности вибраций при чер~
новой обработке концевой фрезой рекомендуется: ис•
пользовать фрезу большего диаметра, фрезу с меньшим
числом зубьев, меньшей величиной биения режущих
крQмок; изменить траекторию или направление движе•
ния (встречное или попутное фрезерование}; уменьшить
157,


'Iастоту вращения фрезы; заменить инструмент из твер­
дого сплава инструментом из быстрорежущей стал}{. .
Вибраnии при чистовом фрезеровании устраняют,,. из­
меняя час·то_ту вращения, увеличивая (в допустимых
пределах) подачу, уменьшая число зубьев, участв}:ющих
в резании, с одновременным увеличением .подачи на зуб.
Уменьшение вероятности пол.омки концевых, шпо­
ночнь1х и дисковых фрез, особе1_шо малых размеров, до-­
стигается уменьшением величины подачи на участках
входа инструмента, изменением траектории перемеще-.
юrя инструмента на этих участках.
Для повышения точности формы обрабатываемой по­
верхности при фрезеровании торцевой фрезой необхо­
димо:
использовать инструмент большего диаметра, обеспе­
чивающий обработку поверхности за один ход инстру-
мента;
•
осуществлять движение инструмента по направле•
нию, обеспечищ1.ющему наименьшее влияние неперпен­
дикулярности оси шпинделя HI:!- достигаемую точность;
стабилизировать упругие деформации от силы реза­
ния на всем пути движения инструмента - на участках
с увеличенной (уменьшенной) глубиной или шириной
уменьшать (увеличивать) подачу, вводить и выводить
фрезу по возможности без изменения направления силы
резания, на участках с низкой жесткостью технологиче­
ской -системы уменьшать силы резания.
При фрезеровании концевой фрезой эта же цель до­
стигается: увеличением (если возможно) диаметра ин­
сжр.умента; уменьшением силы резания; изменением
траектории движения режущего инструмента (попутное
.или
встречное фрезерование); заменой однопроходной
обработки многопроходной; врезанием -фрезы по направ-
лению, отличному от направления рабочей подачи.
Уменьшения шероховатости поверхности после фре­
зерования торцевой фрезой добиваются изменением ре­
жима резания, геометрии инструмента, использованием
фрез с зачистным ножом или однозубых фрез.
Выкрашивания углов плоскости или паза на участ­
ках выхода фрезы из заготовки можно избежать, умень­
шая рабочую подачу при подх;оде инструмента к этим
участкам,


СВЕР.ЛИЛЬНЫЕ
И РАСТОЧНЫЕ
СТАНКИ С ЧПУ
4..1. Конструкции сверлн~ьных
н .расточных.станков
ГЛАВА
4
Сверлильные и расточные станки с ЧПУ ·предназн-а•
чены для обработки отверстий в деталях из различных
материалов. Наиболее целесообразно производить обра;.
ботку на этих стан.ках заготовок, имеющих большое чи­
сло отверстий. Причем желательно, чтобы отверстия
были сорие.нтированы в одном направлении и их можно
было обработать с одного установа. Для сверлильных
с'Ганков, имеющих один шпиндель с ручной сменой ин­
струмента; целесообразно подбирать детали •для обра­
ботки с отверстиями oдIJ:oro диаметра при условии, что
полная обработка .каждого отверстия выполняется за
о,nян ход инструмента; Для обработки заготовок, имею­
щих оrверстия разных диаметров и различных конструк­
тивных форм, необходимо вы,бирать станки с автомати­
чеукой сменой инструмента. Такие станки чаще всего
имеют револьверную головку и поз-валяют за одну опе­
.р-ацию производить . несколько различных переходов,
сверление, зенкерование, развертывание и~ д.
Значительное преимущество сверлильных станков
с ЧПУ перед универсальными состоит в том, что ripи об­
р·аботке деталей с точно расположенными отверстиями
обычно отпад.ает необходимость в применении кондук­
торов.
Из вертикально-сверлильных .. станков наибольшее
распространеняе получили стающ • мод. 2Pl 18Ф2 и мqд.
2Р 135Ф2 Стерлитамакского станкостроительноr:о завода
ям. В. И. Ленина.
Расточные станки с ЧПУ по своей компоновке и
основным технологическим возможностям аналогичны
соответствующим универсальным, однако они намного
159


• производительнее. Снижение потерь врем~нй в резулы-·
тате использования механизированного зажима и от­
жима режущего инструмента, -отсутствия выверки, за•
меров в процессе обработки, а также сокращения холо­
стых перемещений рабочих органов выгодно отличает
эти станки от их базовых пр9тотипов. Для ускорения
поиска· нужного инструмента у станков устанавливают,
поворотные инструментальные стойки. При!',1енен~е та­
ких стоек позволяет также и~бежать случайных поло-
мок и забоин точного режущего инструмента. '
.
Важным преимуществом расточных станкой с ЧПУ
является возможность с одного· уста_нова обрабатыва'Еь
в корпусных деталях как системы отверстий с. точными
межцентровыми расстояниями, так и группы мелких
резьбовых крепежных отверстий:
Расточные станки с ЧПУ подразделяются на гори­
зонтально-расточные и координатно-расточные. Из гори•
зонтально-расточных наибольшее распространение полу­
чили станки с поворотными столами без задних стоек.
Такие станки благодаря высокой точности позициони•
рования рабочих органов и возможности обработки из­
делия раздельно с двух сторон при повороте на· 180°
обеспечивают высокопроизводительную обработку соос•
ных отверстий. Поворотный стол позволяет. также обра­
батывать взаимно перпендикулярные и наклонные· от•
верстия со всех четырех сторон изделця.
Для окончательнqй обработки отверстий по Н5 даже
сравнительно больших размеров на расточных станках·
с ЧПУ стремятая применять развертки взам.ен расточ­
ных оправок. Развертка обеспечивает ·получение точ­
ного разме_ра и высокое качество поверхности, не требуя
сложной и длительной настройки резца на размер, как
это имеет место в случае- применения расточных опра•
вак.
В современных конструкциях расточных станков
с ЧПУ обычно применяют каленые направляющие каче­
ния, которые обеспечивают незначительные и стабиль-.
ные усилия трения, а также длительное сохранение на• .
чальной точности прямолинейных перемещений подвиж•
ных органов. Для повышения жесткости технологиче­
ской системы подвижные органы станка, остающиеся
в . процессе обработки неподвижными, дополнительно
фиксируются на напр·авляющи,х с помощью спецналь•
ных зажимов.
Системы ЧПУ для расточных станков обеспечивают
широкие технологические возможности, позволяя про-
160 _


rраммировать рабочие и холостые движения не только
по прямоугольному циклу, но и под углом 45° к осям
координат путем одновременноrо совместного перемеще­
ния по двум направлениям. Системы об~спечивают вы-_
сокие . скорости холостых перемещений, достигающие
5 м/мин, а: также позволяют с ·панели управления вво­
дить коррекции положения -инструмента, коррекции по­
дач, щуществлять :управление в режиме ручного ввода
данных координат. Ступенчатое или плавное торможе­
ние приводав подач при выходе рабочих органов в за­
данное подожение позволяет отрабатывать координаты
с высокой точностью при пqгрешности не более ±0,01 мм.
Для удобства контроля за работой станка системы ЧПУ
оборудуются индикацией параметров_ процесса: зн.аче­
ний координат положения узлов станка в каждый мо•
мент. времени, номера кадра, номера находящегося в ра­
боте инструмента.
В отличие от горизонтально-расточных станков коор­
динатно-ра{:то~ные имеют вертикальное расположение
шпинделя .. Как правило, это. станки высокой точности
с дискретностью позиционирования рабочих органов до
0,001 мм на импульс.
4.1 . Сверпи_пьные станки модеnе1t 1Р118.Ф1 и 1Р135Ф1
Станки 1 (рис. 4.1) предназначены для обработки
корпусных деталей, а также деталей типа фланцев,
крышек, плит, рычагов, • кронштейнов и т. д. На них
.можно производить сверление, растачивание, зенкерова­
ние, зенкование, цекование, нарезаμие резьбы и другие
операции. При этом· станки обеспечивают точность ис•
полнения межосевых расстояний. в пределах 0,10-
0,15 мм. Они могут работать в автоматическом цикле~
n этом режиме производится мноrооперационная обра•
ботка деталей с большим числом отверстий.
Станки имеют крестовый стод с телескопической за•
щитой направляющих. По вертикальным направляющим
'станины перемещается шпиндельная бабка, на которой
смонтирована шестишпин.п.ельная револьверная головк.а.
позвол·яющая осуществлять автоматическую смену инст•
румента п_о программе. Для ускорения ручной замены
инс:rрумента в револьверной головке предусмотрено спе"!
циальное выпрессовочное устройство.
_
Для управления перемещениями стола (координаты
Х и У). от программы, записанной на перфоленту, станки
1 Станки указанных моделей имеют одинаковую компоновку,
161:


оборудуются различными устройствами ЧПУ. (одно из
наибо:::ее распространенных - УЧПУ «Nоордината
С-70»); Подача по координате Z осуществляется в ре­
жиме цикловог.о управления. Для координ~ных пере­
мещений стола может быть также использован· ручной
ввод данных на пульте ЧПУ. Наличие цифровой инди­
кации ·позволяет вести· визуальное наблюдение за поло­
жением стола~ а также контролировать правильность за•
лиси программы на перфоленте.
Рис. 4.1. Общий вид сверлильноrсrстанка мод. 2Р135Ф2,
.В
станках предусмотрена обратная связь по положе-·
нию рабочих органов на каждом из двух управляемых
от перфоленты перемещений. В качестве датчикi)в об­
рат.ной связи используются круговые электроконтактные
кодовые преобразователи. Перемещения револьверной
головки на .быстрых и рабочих ходах в обоих на­
правлециях ограничиваются настраиваемыми кулач­
ками, воздействующими 1:ia переключатели (электро­
упоры).
Органы' управления станком. Управление станком.
может производиться как с пульта, расположенного на
устройстве ЧПУ, так и с пульта, находящегося на самом
станке (ри,е. 4.2):
Включение двигателей станка и устройства ЧПУ•
производится с помощью кнопки 21. При этом загора-
162


-Краткая tехн.ичес-кая характеристика станков
мод. 2Р118~2 .и 2РI35Ф2
.
Модельстанка..... •
2Р118Ф2
2Р135Ф2
.
Наибольший условный диа­
метр сверления, мм .....
Количество шпинделей . •
Пределы частоты вращения
шпинделя, об/мин . . . ...
Рабочая поверхность стола,
мм: '
ширина ...•
.....•
длина..........
Наибольшее расстоянlие от
торца шпинделя до пdверх­
ностистола,мм ......
Число • управляемых осей
координаr - всего (одновре•
менно) ...........•
Наибольшее перемещение
стола, мм:
продольное ...•. .••
поперечное .... ~
.•
Наибольшее вертикальное
перемещение шпиндельной
бабки, мм .• .. _
.....
.
18'
6
45-2000
280
450
500
З (2)
560
360
500
10-500
3800
·О,05
2,2
35
6
31;5-1400
400
630
600
3 (2)
560
360
560
10-500
3800
0,05
4
Пределы : рабочих '· подач
шпиндельной бабки, мм/мин •
Скорость .ускоренного пе­
ремещения при позищюни­
ровании, мм/мин . . . •.•
.
.
.••
Дискретность отсчета по
осям координат, мм ....•
Мощность электродвигате·­
ля главного привода, кВт . •
Габаритные размеры стан-
ка, мм .......... . 2350Х1800Х2500 2500Х1800Х2700
Масса станка, кг •••••
2500
3500
ется контрольная лампочка 8. Переключатель 3. режи·ма
работы станка имеет два положения: ручное управление
и управление от устройства- ЧПУ. В положении «Ручное
управление» (вверх) возможно управление станком с по­
мощью кноuок и переключателей, расположенных на
пульте станка. При этом nереключатель реzкима работ,
распдложенный на устройстве ЧПУ, должен быть по­
ставлен в положение «Наладка» (ручное управление)',
Включение вращения шпинделя осуществляе.тся с по­
мощью кнопки 10, а выключение - с помощью кнопки 7.
Поворот револьверной головки в требуемую позицию
производится с помощью переключателя 6. При этом
на переключателе 5 устанавливается номер этой пози­
ции. Необходимо помнить, что поворо! револьверной
головки можно производить только в верхнем исходном
163


положении суппорта. С целью облегчения снятия режу.:
щего инструмента на станке предусмотрен механический
выталкиватель, который приводится в , действие нажа~
тием кнопки 4. С помощью ручки 1 п·роизводится глав­
ная регулировка режима работы инструмента.
9
fO
11
~
,,,
в
D1
~
5
4
~ВВа,1 .
f
о
2{
20
f9
fB
Рис. 4.2 . Пульт управления станка мод. 2Р135Ф2.
fZ
13
(5
18
f7
Тумблер 11 предназначен для выбора перемещаемых
узлов (соответстве.нно по осям Х, У и Z): Включение
ускоренной или медленной· подачи, а также выбор на­
правления перемещения узлов. осуществляется с помо­
щью тумблеров 12 и 13. На пульте станка предусмот­
рено задание требуемых частоты вращения шпинделя и
подачи. Для этого на переключателях S (позиция 2) и
F (позиция 15) устанавливается к9д необходимого чи-
164


ела, оборотов rμпиндёля и подачи. На табличках, рас­
положенных справа от переключателей, указаны значе­
»ия _выбираемых параметров с соответствующими кода~
ми. Ввод набранной информации произвощпся нажа­
тием кнопки 20. На станке предусмотрена возможность
резьбонарезания в ручном режиме: Для этого устанав­
ливается требуемый инструмент и включением тумбле•
ра 14 производится нарезание резьбы. Включение по•
дачи ,СОЖ •осуществляетс5'1 с помощью тумблера 9.
(0
g
-
"
8
7
6
5
4
3,--,:--_
_:,._
z__,___л,....
TSF
GML
D~@9l9i919Q ~ _
YZ
ОХ
•
ОУ
OZ
~9'919!919190 091919\919190-~ ~
f
Корр5кция
J•
Dч1919/919190 ~91919@9190 Dч19@9@чО
4
5
6
Oqlglgl9lql9~ D9\9l9@ql9Q D9l9lglglgl9Q
7
В
9
Oqlq@glqlqQ D9@9@9l9Q ~9l9l9@9l9~
Р.ис .. 4 .3 . Пульт оператора устройства числового программного
управления «Координата С-70».
При установке переключателя 3 режима работы
в положение «Управление от устройства ЧПУ» включе­
ние кнопки 19 «Пуск» дублирует «Пуск» программы на
пульте ЧПУ. Нажатием кнопки 18 «Стоп» осуществля­
ется остановка работы станка в любой моменt времени.
С помощью тумблера 16 «Предварительный стоп» про­
изводится остановка станка после отработки отдельного
кадра управляющей программы.
На пульте станка имеется кнопка 17 «Аварийный
стоп», при нажат'ии которой выключается питание обо•
рудования станка.
165


Режимы работы станка. Основ}iьiе режимы задаются
изменением положения переключателя 3 режимов на
пульте устройства· ЧПУ «Координата С-70» (рис. 4.3):.
При этом он может быть установлен в следующие. по­
ложения: «Автомат», «Полуавтомат», «Ручной ввод» и
.«Наладка».
Вк.trюч_ение питания устройства ЧПУ производится
путем нажатия кнопки 6 «Вкл.», а выключение -·кноп­
ки 4 «Откл.». Затем переключатель режимов на пульте
ставится в требуемое положение; начальная (исходная)
установка устройства происходит автоматически при
включении питания системы. Во всех остальных случаях:
нажатием кнопки 2 «Сброс» осуществляется стирание
из памяти ЧПУ всей ранее введенной информации.
Автоматический и полуавтоматический режимы преk
назначены для работы станка от перфоленты, Для этого
в считывающее устройство УЧПУ необходимо устано~
вить перфоленту. С помощью декадных переключателей
ОХ, ОУ и _OZ (см. рис. 4.3) устанавливается смещение
нуля отсчета для всех координат. На декадных пеrе..,
ключателях 1-9 вводятся величины требуемых коррек•
ций.
В устройстве предусмотрена цифровая индикация. за•
данной координаты, величины рассогласования, положе•
ния датчиков обрати.ой связи, плавающего нуля, вели•
чины коррекции, уставок снижения скороGТИ по одной
из осей по выбору оператора. Для включения требуемой
индикации переключатель 10 в верхней части пульта­
устанавливается в ~оответствующее полржение. С помо•
_ЦJ.ью клавиш 9 (с индексами Х,. У, Z и Ю производится
-выбор индикации по одной из требуемых осей. В устрой•
стве предусмотрена также цифровая индикация номера
кадра N, номера инструмента Т, скорости шпинделя S,
подачи F, ·вспомогательной функции М, подготовитель•
ной функции G и номера коррекции L по выбору опера•
тора. Выбор производится путем нажатия соответствую•
щих клавиш 11, расположенных рядом с блоком инди•
кации.
• •Работа в автоматическом
режиме происходит при
установке переключателя 3 режимов в положение «Ав­
томат», и нажатии на кнопку 5 «Пуск». При этом про-·
исходит считывание одного кадра перфоленты и отра•
ботка еге станком. После отработки предыдущего кад•
ра автоматически считывается следующий и снова про•
исходи1' отработка считанного кадра станком. При не•
обходимости автоматический цикл может бы'Fь останов•-


.лен. Для этого нужно нажать н-а кнопку 1 «Стоп~. Если
требуется продолжить работу, то необходимо снова на­
жать на кнопку «Пуск».
Работа в полуавтоматическом режиме происходит
при установке переключателя режимов в положение
«Полуавтомат» и нажатии на кнопку «Пуск». После
этого происходит считывание одного кадра перфоленты
и отработка его станком. Затем станок останавливается,
и для дальнейшей его работы необходимо снова нажать
кнопку «Пуск».
.
Режим «Ручной ввод» предназначен для набора и
ввода программы непосредственно с пульта управления
устройства. Для этого переключатель режима цеобхо­
димо поставить в положение «Ручной ввод». Затем с по­
мощью переключателя 7 ручного. ввода_ и декадных пе­
реключателей XR, YZ, Т, S, F, G, М и L в определенном
порядке, как при программировании, набирается т-ре~
буемый кадр программр~:. После этого не9бходимо на­
ж-ать на кнопку 8 «Ввод». Отработка введенной инфор­
мации произво~ится после нажатия на кнопку «Пуск».
Для ввода и отработки следующего кадра все действия
необходимо повторить.
В режиме «Наладка» переключатель режима работы .
на пульте станка устанавливается в положение «Ручное
управление», а на пульте устройства ЧПУ - в положе­
ние «Наладка». После этого управление работой осу­
ществляется с помощью кнопок и переключателей, рас­
положенных на пульте станка. На пульте УЧПУ при
данном режиме осуществляется визуализация текущей
координаты узлов на блоке индикации.
В устройстве ЧПУ предусмотрен контроль останов~
ки рабочеrо органа в зоне ·допустимого отклонения от
заданной координаты ( + 0,03 мм) и запрет работы
станка при остановке рабочего органа за пределами до­
пустимой зоны отклонения по координатам Х и У щ~и
позиционировании, что подтверждается загоранием со­
ответствующих сигнальных лампочек.. На пульте устрой­
ства имеются также лампо1;ки, сигнализирующие о сбое
считывания, смене инструмента, конце прогр-аммы, пере­
мещениях по соответствующим осям.
В устройстве предусмотрено программирование ра­
боты станка по постоянным циклам. Для этого в про­
грамме или при ручном вводе используется определен­
ная вспомогательная функция G, при наличии которой
в кадре происходит отработка цикла движений.
161


В УЧПУ «Координата С-70-3» применяr&tся следую­
щие постоянные циклы (ри<.:. 4.4):
~;
_Останоб бращшшя шпинiJеля
.~о
~R
•
'}ыilержка,;,, - Z
~;
Останоб бращения_шrюнilеля
-
---
---
о'
'
R
'
'
'
~i.
z
/еберс_,___ -
-
-
'
Рис. 4.4 . Постоянные циклы сверления.
G81 -быстро вперед- подача вперед- быстро назад
-к
началу подачи 1;
·G 82 - быстро вперед - подача вперед - выдержка'-
q,ыстро назад к началу подачи;
-
G84 - быстро вперед - подача вперед - реверс шпин-·
деля - подача назад к началу подачи;
.G 8 6- быстро вперед - подача вперед - стоп шпинде•
ля - быстро назад к началу подачи;
G9 l -: быстро вперед - подача вперед - быстро назад
к- плоскости пересечения осей плавающего нуля;
G92-быстро вперед- подача вперед- выдер:нi:ка -
быстро назад к плоскости .пересечения- осей ,пла­
вающего нуля;
G94 ~ быстро вперед - подача вперед - реверс шпин­
деля-,- подача назад к началу подачи~ быстро
назад к плоскости пересечения осей плавающего
нуля;
G96- быстро впе~эед ,- подача
вперед - стоп шпинде-
•
ля - быстро назад к плоскости пересечения осей
плавающего нуля.'
1 Ускоренные перемещения на циклограммах обозначены сплош­
ными, а рабочие - пунктирными линиями.
168


При ~том в одном кадре наряду с функцией G
задается значение R координаты, до которой инстру­
мент движется на ·быстром ходу, и значение Z коорди­
наты, до которой инструмент движется на рабочей по­
даче.
Установка узлов станка в нулевое положение по осям
Х и У. После установки на столе станка приспособления
переключатель режимов работ на пульте станка (см.
рис. 4.2) ставится в положение •«Ручное управление».
Нулевая (исходная) точ_ка • приспосо(5ления, от которой
произведен расчет всех размеров и координат в про­
грамме-, с помоrцью центроискателя, конусного центра или
оправки совмещается с осью. шпинделя револьверной го­
ловки. На пульте устройства ЧПf переключатель 10 ин­
дикации (см. рис. 4.3) ставится в положение «Датчик».
После этого поочередно нажимаются кнопки Х и У.· Вы­
свечиваемые на табло устройства индикации числа оп~rе­
деляют величину смещения нуля. Эти числа набираются
соответственно на переключателях ОХ и О.У.
Установка нуля no оси Z. Согласно схеме наладки
станка инструменты устанавливаются в р~вольверную
головку. Кулачок верхнего исходного положения суп­
порта закрепляется на направляющей по высоте на та­
ко~ расстоянии от стола,, чтобы обеспечивался беспре­
пятственный, поворот револьверной головки на 360° со
вставленным инструментом. На пульте устройства ЧПУ
пере"ключатель 10 индикации ставится в' положение·
«Датчик» и нажимается кнопка Z или R. Высвечив·ае­
мые на табло_ устройства индикации числа определяют
величину смещения нуля. Эти числа набираются на пе­
реключателе OZ. При этом величина числа должна быть
не менее 20 мм; такая величина необходима для того, •
чтобы при выходе револьверной головки в верхнее ис­
ходное положение по инерции не было перебега нуля
датчика. При настройке нуля по оси Z револьв~рная го­
ловка находится в верхнем исходном положении.
Ввод коррекции. При составлении управляющей про­
граммы технолог не может точно знать длину каждого
инструмента. Поэтому при разработке программы вылет
всех инструментов условно принимается одинаковым.
Соответственно с этим и величина R в прогрцмме для
всех инструментов принимается одинаков•ой.
При наладке станка необходимо_ откорrектировать
вылет каждого инструмента при помощи корректоров
1-9 на пульте УЧПУ. Для этого, управляя станком
с пульта станка, подводят инструмент к поверхности
169


заготовки, относительно которой задано R в· схеме на­
ладки. На рульте устройства ЧПУ переключатель инди­
·кации ставится в положение «Работа», нажимается
кнопка Z, и. на табло высвечивается- определенное число.
От этого числа необходимо· отнять заданное по сiеме
наладки R+ (2-3) мм. Разницу этих чисел необходимD
набрать на соответствующем для данного инструмента
корректоре. Причем если на табло индикации горит чи­
сло, по абсолютной величине меньшее R+ (2-3) мм, то
на корректоре набирают число со знаком «-», а если
большее, то со знаком « + ».
-
Например, на табло устройства индикации высвечи­
вается число -019960. Инструмент при этом касается
поверхности заготовки. ;задано R+ (2-3) мм=ЗОО мм.
На корректоре необходимо_ набрать 199,60-300=
==-100,40. Если на индикации высвечивается число
.~045840, то при R+ (2-3) мм=ЗОО мм на корректоре
необходимо набрать 458,40-300= +158,40;
4.3 . Расточные станки
модеnей 1611Ф1, 1д611Ф1 н 1д610Ф1-1
Наиболее распространенными расточными станками
с ЧПУ являются станки с горизонтальной. осью шпин­
деля и с поворотным столом, предназначенные для об•
работkи с различных сторон ·корпусных и призматиче­
ских заготовок консольными инструментами. Поэтому
устройство и эксплуатацию рассмотрим на примере мод.
2611Ф2, 2А622Ф2 и 2А620Ф2-1.
____
Горизонтально-расточный станок мод. 2611 Ф2. Гори•
зонтально-раtточный станок мод. 2611Ф2 выпускается
Ивановским заводом расточных станков. Он предназна­
чен для четырехсторонней, главным образом чистовой;
обработки сложных корпусных деталей массой до
2000 кг. Соосные отверстия можно обрабатывать с од~
ной установки. Станок имеет продольно перемещаю-,
щуюся стойку, поперечно перемещающийся поворотный
стол и перемещающуюся по· вертикали шпиндельную
бабку. Частота вращения шпинделя переключается по
программе.
На станке можно производить сверление, растачива•
ние, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы,
обработку .торцов, прорезание кольцевых канавок и фре-.,
аерование по прямоугольному циклу. Прорезание коль•
цевых канавок и обратный ход зенкера осуществляются
с ручным управлением, все остальные операции - с ав•
170


1:соматическим. При. -0бработке отверстий применяются
постоянные циклы.
Подвижные узлы станка имеют высокоточные зака•
,!Iенные комринированные. направляющие скольжения и
качения с антифрикционными -накладками и опорами
качения на боковых гранях.
Применение для всех приводов подач двигателей по­
стоянного тока с тиристорными преобразователями, ша­
риковых винтовых пар с предварительным натягом во
всех конечных звеньях подач, автоматических зажимов
во всех подвижных. узлах, механизированного зажима
инсrрумента в шпинделе обеспечивает повышение точ­
f!ОСТИ и производительности. Производительность этого
станка в 1,5-2 раза выше проИЗf3Одительности станков
с ручным управлением.
Со станком поставляются: оправки расточные, в том
:чи_сл:е чистОJще. с микрометрической • регулировкой -ВЫ·
лета резца; державки и вставки к ним для черновой и
чистовой обработки отверстий диаметром до 300 мм;
оправк.и для фрез_; оправки для пластинчатых резцов;
центроискатель;. п,атроны. цанговые и резьбонарезные;
инструментальная поворотная стойка для размещения
рабора ищтрументов, используемых при обработке по
программе; планша_йб_а съемная; растоtшая унriверсаль­
]fая голов.ка; )'ГЛ.овая фрезерная головка. -
,
Чаще всего- станок оборудуется системой УЧПУ мод:.
~Размер-2М».
,
Краткая технич,ская характерис-тика станка
мод. 2611Ф2
Диаметр шпинде,ля, мм .•
.-
.
,,•..••••
Размеры рабочей поверхности· стола, мм • .
Наибольшие перемещения, мм:
шпиндельной бабки, вертикальное .••
шпинделя, продолыtое • . . .-
••
передней стойки, продольНl~е ._
••,•
стола, поперечное •.• _
..•..•..•
Пределы чстоты вращения шпинделя, об/мин
Пределы подач стола (продольной и попереч-
ной) и nередней стойки, мм/мин . • •
...
.
.
•
Пределы подач шпиндельнQЙ бабки, мм/мин .
Скорость ,ускоренного перемещения, мм/ мин
Мощность главного привода, кВт . , ••••
Габаритные размеры станка, мм , • , •••
Масс-а·станка;кг•.,••.•••••••••
--
80
• 800Х900
710
500
630
900
12,5-1250
2-1500
2-1500
5000
8
4200Х57{)0Х2880
12800
Горизонта,~,~ьно-расточный станок мод. 2А622Ф2. Го­
ризонталъно-расто~ный .станок мод. 2А622Ф2 являе:rся
усовершенствованной базовой моделью гаммы rоризон­
JЗ,Льно:расточных станков, ·разработанных Ленинrрад-
,17~


ским станкостроительным о(?ъединением им. Я. М. Сверд­
лова. На станке можно производить сверление, раста-.
чивание, зенкерование и развертывание, фрезерование
и нарезание р~зьбы в крупных корпусных деталях мас­
сой ,до 4000 кг. Максимальный диаметр обрабатываемых
отверстий - 320 мм.
Станок имеет неподвижную переднюю стойку и пря­
моугольный поворотный стол, который перемещается в
продольном и поперечном направлениях относительно
оси шпинделя. Задняя стойка на станке отсутствует, по­
этому на нем производится .жонсольная обработка кор­
пусных деталей с четырех сторон. С этой целью с.тол
оборудован автоматизированным устройством для . от­
счета угла по~орота через каждые 90° и оптическим
устройством ·для отсчета угла поворота n пределах 90°.
Конструкция шпиндельного ·узла, смонтированного
в· высокоточных подшипниках качену~:я, обеспечивает
длительное сохранещ1е точности, повышенную жесткость
и виброустойчивость.
Перемещение подвижных узлов осуществляется по­
средством шариковых винтовых пар. -Антифрикционные
накладки на направляющих повышают плавность пере­
мещения подвижных узлов и предохранf!ЮТ направляю­
ЩИЕ: от задирав. Станок имеет высокоточные закаленные
боковые направляющие качения с устройством выборки
зазора.
Зажим узл,ов станка на направляющих осуществля­
ется автоматически с помощью гидромеханических уст­
ройс,:в, действующих с постоянным усилием. Смазка на­
пр_.авляющих централизованная автоматизированная.
Направляющие ·станины и саней стола имеют телеско­
пические защитные устройства, обеспечивающие их дол­
говечность и сохранение точности подвижных узлов.
Станок имеет раз.l!-ельны.е электрические приводы для
одновременного перемещения подвижных узлов по коор­
цинатам. Тиристорнь1е приврды подачи постоянного тока
широкого диапазона· позволяют изменять величину по-
дачи в процессе обработки.
.
Упрqвление станком удобно и просто, так как он
оснащен подвижным пультом, который может переме­
ща:rься в любое место рабочей зоны. Конструкция пуль•
та со специальным устройством жесткой фиксации по­
зволяет управлять СЦНКОМ одной рукой. Рабочая зона
освещается встроенным в шпиндельную бабку светиль-·
ником с люминесцентными лампами. Общая конструк­
ция станка позволяет оснащать его различными· систе•
172


мами предвари<гельного набора координаi и цифровой
индикации, системами программного ущтавления как
отечественного, так и зарубежного производства. Наи­
более 'Часто со станком используются системы УЧПУ
мод. П32-3 и П32-ЗМ.
Краткая техническая характеристика станка
мод. 2А622Ф2
Диаметршпинделя,мм.........
Размеры рабочей поверхности стола, мм
Наибольшие перемещения, мм:
- шпин дель ной
бабки, вертикальное
•••
шпинделя, продольное . . . . . •
.
•.
стола,поперечное ......•
.
•..•
-стола, nродольное . . . .
-.......•.•
Пределы частотьr, вращения шпинделя, об/мин
Преде.чы прдач, мм/мин:
шпиндельной бабки и стола • . • •
.
•.•
шпиндел'я . . ;
.
.
-,
.
.
-.
.
.
._.
.
.
.
.
С1<орость ускоренного перемещения; мм/мин:
шпинделя ............. .
шпиндельной бабки и -стола . . . . .
Пределы размеров нарезаемой резьбы:
метрической (шаг), мм . . . .
•
дюймовой (число ниток на 1").
Мощность главного привода, кВт
Габаритные размеры станка, мм
Массастанка,кг....;
..
110
1120Х1250
1000
710
1250
1QOO
10-121?0
1,25-1250
2-2000
4000
4500
1-10
4-20
10
5990Х3850Х3100
17 500
"
Горизонтально-расточный станок мод. 2А620Ф2-1.
По сравнению со станком модели 2А622~2 этот срнок
(рис. 4.5) является более универсальным. На нем мож-
-
_Краткая техниче~кая характеристика станка
мод. 2А620Ф2-1
Диам•етр шпинделя, мм . . . ~
.
.
...
Размерь~ рабочей повер_хности стола, мм
Наибольшие перемещения, мм:
шпиндельной бабки, вертикальное .
шпинделя,продольное..... • • •
стола, поперечное . . . . ••. .. -• .
стола,продольное............. ,
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин
Пределы подач, мм/мин:
.
шпиндельной бабки и стола . .,
.
.
.
.
.
.
,
шпинделя ................ .
Скорость ускоренного перемещения, мм/мин:
шпинделя .. •....- .......
.
шпиндельной бабки и стола . . . . .
Пределы размеров нарезаемой резьбы:
метрической (шаг), мм . . . .
дюйыовой (число ниток на 1") ...
90
1120Х1250
1000
710
1250
1000
10-1600
1,25-1250
2-2000
4000
50.{Ю
1-10
4-20
10
Мощность главного привода, кВт ••
-
Габаритные размеры станка, мм •.
~-Масса станка, кг .• ..•..~ ••~ ._.
• 5990Х3850Х3100
••••
17 500


но производи1Jъ сверление, зенкерование, - растачшэание
и развертывание отверстий, фрезерование и нарезание
резьбы в корпусных деталях массой- до 4000 кг.
Станок может быть оснащен системой -, ЧПУ типа
П32-3.
Органы управления. Управление станком может про­
изводиться как с пульта, расположенного на устройстве
Рис, 4.5 . Общий вид rоризонтально-расточ:ноrо станка мод.
2А620Ф2-1,
ЧПУ, так и с пульта, расположенного на самом станке.
9J>rаны управления, расположенные на пульте управ­
ления станка мод. 2А620Ф2-1, показаны на рис. 4.6. Для
включения насоса. станции смазки необходимо 'Включить
кнопку, расположенную на силовом шкафу станка. Если
станок длительное время" не работал, то необходимо
пр'окачать масло в направляющих. Для этого тумблер 6
«Толчок смазки» нужно· поставить в требуемое положе­
ние.
Переключатель 3 режима работы станка имеет два
положения: ручное управление- символ «Рука» и уп­
равление от устройства ЧПУ - символ NC. В положе­
нии «Ручное управление» возможно управление станком
с помощью кнопок и переключателей, расположенных
на пульте станка. При этом переключатель режима ра­
бот, нахоДjlщийся на пульте устройства ЧПУ, должен
быть поставлен в_ положение «Индикация» (ручное уп­
равление)-. Включение .правого вращения шпинделя осу-
174


.щес;гвляется кнопкой ·24, а . левого - кнопкой 22. При
~еобходимости можно произвести толчок шпинделя в ту
или иную сторону с помощью кнопок 21 и 23. Длитель­
ность вращения шпинделя при этом определяется дли­
тельностью воздействця на кнопку.
fD
12 fJ
в
~,
/
'
9fj' j8D
0
fS
и: fjJ .z10° !8
/С,
.5
~п
f9
!f l.
28.
,21
2бli242.!
22
Zf
·,
20
19
1-'ис. 4.6 . Пульт управления станка мод. 2А620Ф2-l.
С помощью переключателя 15 осуществляется выбор
н.еобходимого угла установки стола (0°, 90°, 1800., 270°).
-Выбор, направления и включение поворота стола произ­
водятся нажатием кнопок 16 и 17. Включение освещения
осуществляется ,с • ПОМОЩЬЮ ту~блера 4, а подачи
СОЖ - с помощью тумблера 5.
Кнопки 8-13 предназначены для включения переме­
щения узлов станка, что подтверждается загоранием
соответствующих сигнальных лампочек. Кнопкой 8 вклю­
чается продольное перемещение стола (координата W)',
кнопкой 9·_ выдвиж ение
щпинделя (координата Z).
Включение кнопки 10 приводит к перемещениям ради~
.ально.го суппорта планшайбы. Это перемещение .при ра­
боте станка в автоматическом режиме не проrраммиру~
етсf1. Кнопкой 11 в~лючается поворqт стола. Кнопка 12
обеспечивает включение перемещения стола в попереч,-•
ll9'4 направл~нии (~оррдината Х)., а кнопка 13- верти;-
1.7i5


кальное п~ремещение шпиндельной бабки (координата
.У).
.
' Черновая обработка контура-детали может осущест;.
вляться в полуавтоматическом· режиме. Для этого необ­
ходимо нажа_ть одновременно кнопки 12 и _13 (коорди~·
наты Х и У), а переключатель 14 поставить в соответ~
ствующее с требуемым направлением движения поло­
жение. Напр8_;вление стрелки на переключателе указыва­
ет направление движения инструмента. Включение же пе­
ремещения осуществляется нажатием кнопки 1·9 «Пуск»,
что подтверждается загораюrем сигнальной лампочки 20.
Скорость совместных перемещений узлов, обозначенных
кнопками 8 и 9, регулируется кнопками, расположен­
ными на вариаторе 7. Включение подачи вперед осуще­
ствляется нажатием кнопки 28, а назад -кнопки 27~
При этом любое перемещение рабочих органов станка
подтверждается загоранием сипiальной •лампочки 29.
Стоп. подачи осуществляется путем нажатия клавиши 26,
а стоп движения - нажатием клавиши 25. На пульте
станка имеется кнопка 18 «Аварийный стоп»; при ·нюка­
тии которой выключается питание оборудования станка.
При постановке переключателя режима работ в поло­
жение «NC» станок управляется только от устройства
ЧПУ. При этом включением кнопки 2 дублируется
«Пуск» на пульте ЧПУ, а, кнопкой 1....;. .. пуск после тех­
нологической остановки (кветирование).
Режимы раб~ты станка. Основные режимы работы
станка задаются изменением положения переключателя
режимов 9 на пульте устройства ЧПУ П32-3 (рис. 4.7).
J]ри этом он может быть установлен в следующие по­
ложения: «Индикация»· (ручное управление), «Автома­
тический режим», «Полуавтоматический режим», «Руч•
ной ввод», ·«восстановление» и «Поиск кадра».
•
Включение и отключение ш1тания устройства ЧПУ
производятся с помощью кнопок 18 и 17. При этом на­
ли_чие напряжения J_(онтролируется сигна·льной лампоч­
кой 16. Начальное (исходное) положение устройс1'ва
ЧПУ осуществляется автоматически при включении пи­
rаню_1 системы. Во всех остальных случаях нажатием
кнопки -12 «Сброс» осуществляется стирание из памяти
ЧПУ всей ранее введенной информации.
В режиме «Индикация» управление станком осуще-
ствляется с пульта станка (см. рис. 4.6). Для этого
•тумблер на пульте станка устанавливается в положение
«Рука», а переключатель режимов на пульте. ЧПУ - в
положение «Индикация». Устройство ЧПУ при данном
176


режиме осуществляет _индикацию-- текущей координаты
узлов на табло 4. Для осуществления индикации нажи­
мается одна из клавиш 13.-
Переключатель индикации
устанав.11ивается в положение «Работа». На табло буде11
индикациров,1ться по.11ожение выбранного узла оrноси­
тельно заданного нудя. Кнопка /О «Стоп» на пульте
ЯПУ в этом режиме не .действует.
2
f,
j
4
е
е
е
е
1111
&е
е
е
е
е
е
е
LмN8тf].
.fЕD
11·1.1
iiiiiiiiii
+- Х.уzWBRк
CI::Iiiiiiiii
1I1·1
f
о{,г3456 ви.
1
iiiiiiiiiii
Х~,
у;ь_:, •
Zdн
1191919\919!9!\ !1919!919\919!\ l@9i919@9lj
• W4--,
8~
Хdн
-_
Щ@ч1ч@ч11 l@ч~ч@ч@I [1ч1ч@ч1чtчl\
18 17
'
ХУZWВ-К
11-'1111
(8(5(4
f3
1111-1
...
s
''·@·
.
.
..
111j1
...
6
"у})··
.
.
..
...
..
11111
•!"••
. еь.
..,
.
.
.
.
11'
12_
1{ fU
Рис. 4.7. Пульт оператора устройства числового программнl:Jtо
-
управления ПЗ2-3.
..
Автоматический и по.11уавтоматический режимы пред•
назначены для работы станка от перфоленты. Для этого
в считывающее устройство УЧПУ необходимо устано­
вить перфоленту. Дале~ с помощью_ декадных переклю­
чателей 1 производится (если это необходимо) см еще-
•ние нуля отсчета для всех координат, а с помощью пе­
реключателей, располткенных на боковой сторqне· уст•
ройства ЧПУ, вводятся величины и знаки коррекций ..
.
Работа в автоматическом режиме происходит при
установке переключателя 9 режимов в положецие «Авто•
мат»~ Переключатели индикации 5, 6 и 7 необходимо так•.
же установить· в положение «Автомат». Работа станка
Т Зак.No507
177,


начинается с момента нажатия на кнопку 11 «Пуск»1,
При этом происходит считывание одного кадра перфо:;
ленты и отработка его станком. После отработки преды~
дущего кадра автоматически считывается следующий и
снова осуществляется отработка считанного кадра стан­
ком. Так происходит до тех пор, пока с перфоленты не
будут считаны команды МОО, MOl, МО6 или не будет на­
жата кнопка 10 «Стоп». По этим командам автоматиче­
ский цикл будет остановлен, и пустить его снова можно
только кнрпкой «Пуск» или КН\:JПКОЙ 15 «Повторение
цикла», если кн·опка «Стоп» была нажата во время от­
работки перемещений. Для остановки автоматического
цикла можно также использовать кнопку 14 «Техноло­
гический останов».
К остановке автоматического цикла работы станка
приведет нажатие кнопки «Стоп» и на пульте станка,
но цользоваться ею для остановки автоматического ци­
кла не рекомендуется, так как при этом прекращается
и вращение шпинделя. А ос:гановка вращения шпинде­
ля потребует для продления автоматической . работы
введения команд, его включающих (МОЗ, МО4, МlЗ,
М14).
Работа станка в полуавтоматическом режиме проис­
ходит при установке переключателя режимов в положе­
ние «Полуавтомат» и нажатии на кноп'ку «Пуск». После.
этого происходит считывание одного кадра перфоленты
и отработка его станком. Затем станок_ останавливается,
и для дальнейшей ег9 работы необходимо снова нажать
на кнопку «Пуск».
_
В режиме «Ручной ввод» станок управляется только
от устройства ЧПУ.. В этом режиме движения по осям
Х, У, W программируются прямо с пульта УЧПУ. Ре­
жим «Ручной ввод» может использоваться для полной
обработки детали, для частичной обработки и -для вво~
да различных команд в режимах «Автомат~ и «Полу­
автомат».
Режим «Ручной ввод» устанавливается тумблеро!\1
на пульте станка (положение NC) и переключателе~,
режимов на пульте УЧПУ (положение «Ручной ввод»).
При этом с помощью кнопок 2 может быть набран~
(с одновременной индикацией вводимой щ-1формации)1
~ледующая информация: перемещения по осям Х, У, W
координаты плавающего нуля, скорости перемещений,
условия пщшцио.нирования, коррекция, автощ1тические
iпостояню01rе). циклы, включение или выключение шпин_•
17$


деля, охлаждение инструмента, работа с отжатыми
узлами, позиционирование поворотного стола и т. д. На­
бранная информация при помощи переключателя ввода
(положение «Кадр») и кнопки «Ввод» вводится в па•
мять ЧПУ. Для отработки заданной информации нажи•
мается кнопка «Пуск» на пульте УЧПУ. Для контроля
введенной информации на пульте УЧПУ имеются табло
4 и переключатели 5, 6 и 7. Режим «Восстановление»
используется для восстановления информации в памяти
УЧПУ при ее потере по различным причинам.
Такими причинами, например, являются выключение
питания или ошибочное нажатие на клавишу «Сброс».
Для восстановления необходимой информации перекюо­
чатель режимов нужно установить в положение «Вое•
становление». На переключателе 8 (N) устанавливается
номер кадра, предшествующий номеру кадра, который
нужно отрабатывать станку. Перфолента в считываю~
щем устройстве устанавливается на начало программы,
и нажимается кнопка «Пуск». Происходит автоматиче­
ское считывание перфоленты до установленноrо кадра.
При этом все вспомогательные команды запоминаются
УЧПУ и схемой станка, а движения не отрабатываются.
После остановки движения перфоленты необходимо про•
верить, соответствует ли введенная информация техно­
логическому процессу обработки детали. Переход на
автоматический цикл осуществляется переводом пере­
ключателя режимов в положение . «Автомат» и нажа•
тием на клавишу «Пуск».
Режим «Поиск кадра» используется для быстрого
нахождения нужного кадра. ДЛ'я этого переключатель
режима работ нмбходимо установить в положение «По­
иск кадра». Затем перфолента ставится на начало про•
граммы и на переключателе 8 устанавливается но·мер
искомого кадра. Нажимается клавиша «Пуск», и лента
быстро проходит до нужного кадра и останавливается.
В этом режиме заложенная ранее память в устройстве
ЧПУ сохраняется. Кон-троль искомого кадра осущест­
вляется по индикации.
На пульте устройства ЧПУ имеются контрольные
лампочки 3, сигнализирующие· о сбое ввода, сбое памя­
ти, сбое информации, считываемой с перфоленты, смене
инструмента, работе системы, перемещениях, о том, что
кадр найден или .отработан, о контроле зоны, об оста­
ньвке. Поэтому возникшая. неисправность может быть
оперативно выявлена.
179


4.4. Режущиli инструмент и приспособления
Режущий инструмент. На с~ерлильных и расточных
станках с ЧПУ используются различные видьi режущего
инструмента: сверла, зенкеры, развертки, метчики, зен­
~швки, расточные оправки и т. д. В зависимости от ма­
те·ри-ала режущей части все эти инструменты делятся на
быстрорежущие и твердосплавные, в зависимости от
конструкции - на цельные и сборные, в зависимости от
выполняемых операций- на обычtiые и -комбинирован­
ные.
13
2
lJ
Рис. 4.8 . Конструкция сборного перового сверла,
_
Сииральн.ые быстрорежущие сверла могут иметь ци­
линдрический или коничесюс1й хвостовик.,. Сш1ральные
(iыстрорежущие ,сверла с цилиндрическ.им хвостовиком
выпускаются короткими - (ГОСТ 4010-77)', .средними
(ГОСТ 10902-77) и длинными (ГОСТ 886-77'). При­
чем в.се эти сверла бывают с поводком и без поводка.
-Спиральные быстрорежущие· сверла с коническим хво­
стовиком выпускаются .сверхкороткими (ГОСТ 10903-
77) и удлиненными (ГОСТ 2092-77). Спиральные бы­
строрежущие сверла с цилиндрическим хвостовиком
предназначены- для сверления отверстий диаметром от
1 до-20 мм, а с коничес_КJ1М хвостовиком - свыше 5 мм.
Сборные перовые сверла наиболее эффективн1с~т при
сверлении отверстий диаметром свыше 25-30 мм. По
сравнению со стандартными спиральными сверлами они
11меют ряд преимуществ, основным из которых является
~олее низкая стоимость эксплуатации в расчете на еди­
ницу длины отверстия. Это обеспечивается благодаря
использованию сменных режущих пластинчатых ножей, •
которые позволяют резко сократюъ расход быстроре­
жущей стали. Унифицированное сбор,ное перовое сверло
'(рис. 4.8) состоит из трех элементов: сменного режу­
щего пл~стцнчатого. ножа, 1, -_ державки 2 и крепежного
180


винта 3. В таких сверлах применяются ножи н.еско.Jtь:.
ких видов; для сверления, для растачивания и цекова•
iшя, для центрования и образования фаски. Предусмо•
трены _различные варианты хвостовой части: ·с внутрен•
ним подводом саж, с цилиндрическим регулируемым
хвостовиком и с:; конусом 7/24.
§)
, ~==---1-I--;
_
_,_L...
__
-
_-
_, _ -__д
Рис. 4.9. Типы спиральных комбинированных
ступенчатых сверл:
а -: - - дпя сверпеиия от11ерстиll под резьбу от Мб до
М27 и снятия фаски; б - дпя сверпения сквозны!II
отверстиll под резьбу· от М5 до М24 и· рассверпива•
-
ния под rоловки винтов.·
Спир.альные комбинированные ступенчатые сверла
использу!Qт для обработки отверстий под резьбу. При"
менение таких сверл на станках с ЧПУ обеспечивае'I).
. совмещение
сверления и рассверливания, а в ряде слу..
чаев и исключение предварительного центрования, бла"
годаря чему сокращаются потери времени на вспомога•
тельные перемещения рабочих органов станка и сменУ,
инструмента. Серийно выпускаются два типа сверл -
для сверлендя отверстий под резьбу от Мб до М27 и
снятия фаски (рис. 4.9, а)' и для сверления сквозных· от•
веретий под рез.ьбу от MS до М24 и рассверливания под
'головl\И винтов (рис. 4.9, б).
Центровочные сверла выпускаются двух типов: ком•.
бинированные (рис. 4.1 О, а) и перовые (рис. 4.1 О, б)\
К ним. предъявляютс·я высокие требования: так, напри•
.' мер, биение режущих кромок относительно оси корпуса
не· должно превышать 0,02 мм для сверл диаметром до
3- мм и 0,03 мм - для сверл диаметром свыше-В мм.
Развертки используются· для окончательной обра•
б0тки отверстий. Быстрорежущие развертки применя•
ются для развертывания отверстий 5-7-го квалитетов
и· бывают цельными и насадными. Цельные развертки
{рис. 4.11, аl выпускаются для обработки отверстий диа•
181


м~тром 10-32 мм, а насадные (рис. 4.11, 6)'- для рб~
работки отверстий диам~тром 25-50 мм. Радиальнр~
биение цили»дрических ленточек не долж»о превышат.Q
0,01 мм. Твердосплавные развертки выпускаются двух
типов: цельные (рис. 4.12,а) диаметром 10-32 мм и
регулируемые. (рис. 4.12, 6) диаметром 10-40 мм. Для
обработки отверстий с повышенными требованиям,и к пря­
молинейности используются однолезвийные развертки.
ф~
~(7F__, _ _5)--,
..=<--L,..,.- [:-/...::::-~а ~+
.
Метчики служат
для нарезания резь­
бы в подготовлен­
ных для этого отвер­
стиях. На станках с
ЧПУ применяются
метчики из быстро­
режущей ста.пи с
винтовыми канавка•
ми для нарезания•
Рис. 4.10. Типы центровочных сверл для резьбы В глухих от-
зацентровки отверстий:
верстиях и с прямы•
а - комбиннрованны.е; б - перовые.
ми канавками для
нарезания резьбы
.
.
в глухих и с::квозных отверстиях.
Крепление режущего инструмента на ·расточных
станках об~чно осуществляется .с помощью оправок
(рис. 4.13). На рис. 4.13;а показана расточная оправка
с микрорегулировкой, позволяющей перемещать резец
на величину до 9 мм с точностью 0,02 мм. Инструменты
. (сверла, фрезы, зенкеры), имеющие цнли_ндрические
..хв_остовики, закрепляются в специальные оправки с цан-
говым зажимом (рис. 4.13, 6).
Инструменты с коническим хвостовиком· крепят с по­
мощью соответствующих оправа{!: (рис. 4.13,в). Исполь•
зуются и другие виды крепления (рис. 4.13, г - е).
Настройка инструментов на размер. Инструменты,
используемые на станках с автоматической сменой ре­
. жущ его
инструмента, необходимо заранее настраивать
_на требуемый размер. Для . этих целей используются
различные конструкции устройств и приспособлений. Од­
ним из наиболее часто применяемых для станков свер­
лильной, расточной и фрезерной групп является устрой­
ство для размерной настройки инструментов мод. БВ­
_
2013 (рис. 4.14).
Устройство имеет литое основание 1 со шпинделем
4. Фиксатор 3 исключает повqрот шпинделя 4 во время
затяжки инструмента маховиком 2, На верхней плоскр-
182


сти основания закреплена стойка 11 с вертикальной ка"
реткой. 12. Вертикальная каретка перемещается по пря"
моугольным направляющим· стойки посредством ходо"
вого винта с шагом
4 мм при вращении ма- а)
~
ховика 13 грубого или§;;;;;;;;;;;:_~----- _ .
\
маховика 14 точного
·---:
~1
механизма перемеще-
ний. Закрепление ка-
ретки в необходимом
положении осуществ­
вляется стопором 5. На
каретке 1.2 находятся
прямоугольные направ­
ляющие для горизон­
тальной каретки 10. .
·В
На каретке 10 за­
креплены наладка 6 с
индикаторами,· предна­
значенными дЛЯ фик- Рис. 4.11 . Типы разверток из быстро•
сации положения на-
режущей стали:
а - цепьные дпя обработки отверстий дна•
Страиваемого ИНСТру- метром 10-32 мм; 6 - насадные дпя об•
мента на заданный раз- работки отверстий диаметром 25~50 мм.
мер как по диаметру,
.
так и по вылету, призма 7 для закрепления установоч­
ных мер, кратных 25 мм, и микрометрическая головка 9
Рис. 4.12, Тип~ твердосплавных разверток:
а - цепьвые диаметром
_ 10-32 мм: б - регуnи•
руемыЕ! диаметром 10-40 мм.
с пределами измерения до 25 мм и ценой деления
0,01 мм. Перемещение каретки 10. осуществляется по­
средством ходового винта с шагом 2 мм при вращении
.i 83


.Рис. 4.13, Типовые инструменты, применяемые на рас•
точных станках с ЧПУ.
,
184


маховика 15 и гайки, которая через винт и каретку под
действием пружины поднимает винт микрометрической
головки -к неподвижному упору 8. При этом между тор•
цами гайки и налравляющей должен образоваться осе­
вой зазор. Наличие зазора определяется по совмещению
указателя, закрепленного на гайке, и штриха, нанесен­
ного на направляющей. У..становка устройства на задан­
ные координаты осуществляется следующим образощ
Рис. 4.14. Уетройство настройки инструментов на размер
мод. БВ-2013.
1. По вылету .инструмента. Ослабляют сто•
пор вертикальной карётки. Маховиком 13 грубого пере­
мещения предварительно перемещают каретку на раз•
мер, пользуясь шкалой линейки. и нониусом. Затем ма•
ховичком 14 точного перемещения устанавливают тре•
буемый размер с помощью нониуса.
2: По диаметру инструмента. Махо~иком 15
грубого перемещения каретка 10 отводится вправо на
величину, превышающую заданную. Отсчет ведется по.
линейr<е. На призму 7 укладывают соответствующую
вставку или J.{онцевую меру длины. Винтом микромет-
185


рической головки устанавливают дополнительную вели­
чину до требуемого размера. После этого каретку пере­
мещают вправо до входа указателя в зону штриха.
Приборы мод. БВ-2014, БВ-2015 и БВ-2016- анало•
гичны устройству мод. БВ-2013.
Режимы резания.- Режимы резания ·при обработке
отверстий на сверлильных станках с ЧПУ назначают на
основе нормативных рекомендаций, с учетом- стоимости
этих станков.
Данные для выбора периода стойкости инструмен•
тов с диаметром d для обработки отверстий на станках
с ЧПУ приведень1 в табл. 4.1.
В табл. 4.2 -4.6 приведены общие рекомендации по
выбору режимов резания инструментами из быстроре­
жущей стали при центровании, сверлении, зенковании
фасок, развертывании и- нарезании резьбы метчиками.
Приведенные рекомендации _моriт быть использованы
при обработке отверстий l/d~З-4 в деталях из. стали,
чугуна и алюминиевых сплавов.
При обработке отверстий, длина которых значитель­
но превышает диаметр (l/d>З-4), необходимо сниже­
ние подачи и скорости резания по мере увеличения от•
ношения l/d. Причем полная длина отверстия разбива­
ется на отдельные участки и для каждого участка на•
значается свой режим.
Станки с ЧПУ позволяют изменять режимы резания
на участках входа в отверстие и выхода из него; воз­
·можна обработка глубоких отверстий с периодическими
остановками и выводами сверла.
---Лриспособления для сверлильных и расточных стан­
ков. На сверлильных станках с ЧПУ обычно применяют
несложные приспособления с базированием деталей по
трем взаимно перпендикулярным плоскостям. В про­
стейшем случае (рис. 4.15)' базирование детали 1 осу­
ществляется на плоскость стола и по двум закреплен­
ным на столе станка планкам 2. В конус шпинделя
станка устанавливается оправка 3 диаметром D. Отно­
сительно этой оправки при настройке выверяют положе-
- ние
стола (по планкам 2). Найденное (т.O1) таким об­
_разом положение оси шпинделя принимают за исходное.
Отсчетная система станка по=iволяет определить коорди­
наты Хо и Уо этой начальной точки 0 1 от абсолютного
нуля стан"ка.
Перед выполнением программы обработки на декад•
ных переключателях пульта управления отдельно по
каждой координате набирают значения величин~
-~6


Табл и ц·а 4.1 Стойкость Т инструмента и.з быстрорежущей
стали при обработке отверстий на станках с ЧПУ
Т, мИн
Обрабаты-
ваемый
Тип инструмента
d, мм
при стоимости станка, тыс. руб.
материал
30
140150
1
751100
2,5171716
16
_4__ _
--- -
16
Сверло цент-
-5- 18 18 11 ----
ровочное комби-
нированное
6,3
-- ----
17 17
-8- 19 19 18 1818
515
101615 15 14 14
1522 20 ---ш- 18 17
Сверло спи- 20 зГ 28 26 24 22
ральное
25363229 2724
Сталь
3044--=зг 35зГ ~
3555 48-----:Ш- 34 30
1513131211
11
2016151514--
, Зенкер
25 18--:rr -16-15 14
30 21 ---ш- 181616
35 2422 20 --тв 17
I
_J_o___
251251241
1
Цековка
20272625~~
252827262524
.
2,5121211
-4-
---- --
11
11
Сверло цент- -5- 13 13 12 --
--
ровоqное комби-
------
12 12
нированное,
6,3
-8- 14
14
13 1313
510
·10 10
10-11-
9.9
15l51413 13 ---тг
Сверло спи- 20 22 2018 1715
ральное
252522 20---ш- 17
Чугун
30зГ 2724 --19
35383328 22 20
.
15
9
9
9
8
8
20-11 -
-11-
--
10-
Зенкер
251312 11 _1_1_ 10
3015141312-11 -
351716141312
Цековка
1
~
1~
1
18 I_E_I 17
1
16
;~ ;~ ---ш- 18 ,1817
,1·81.


Таблиц а _4 .2 . Варианты условий при обрабо!ке отверстий
Операция
Условия обработки
\ Ва~нант
Сверление быстрорежущими сверлами
отве~ктий с точностью не свыше 11-г.о
ква лите та
Сверление
Сверление перед чистовым зенкерова-
нием, однократным развертыванием, рас-
сверливанием под резьбу
,
-
Чернов_ое развертывание ПОД после-
1
дующее чистовое
Развертывание
Чистовое развертыванце
черно-1
после
вого или однократное
Та б ли ц а 4.3 . Подача s, мм/об при обработке отверстий
11нструментом из быстрорежущей стали
.,
:ii
"'
.
"'
.
!а
=
о
..
Обрабатываемый
о
.,
g..,
а.
..
"
с:,,.,
"
.,.,
..
• материu
.. "'
с:,,
,. "'
.,.,
о
"
==
.,
==
.,=
..
....
..
. ,.,
.. ..
.,
-.;
::(а,
u
"'"'
"'"'
::f
2,5- ·ОЩ
0,03
0,3
0,02 - o,I5 -
4
O,Q4
0,06
0,35
0,04 -
0,25 -
.
0,09
0,4
6
O,Q6 0,06 - ~
-
8
0,08
0,12
0,25
0,5
0,08
0,35 -
10
0,1 "_
0,15
0,27
0,6
0,23
o,u
0,4_5 •
Сталь
0,18
0,75
12
-
Q,14 0,3 Q,5 0,25
16
0,15
0,23
0,35
0,9
0,28
о,ГГ
"о;6
20
0,2
0,3
0,4
1,0
0,3
0-:-Г
0,75 0,25
25
0,32
0,45
1,1
0,33
-
0,22
о,Г 0,27
32
0,35
0,5
1,35 0,35
-
0,25
-т,г 0,3
}88
I
II
I
II
.
.,
"о,.
=.,
"'"'
"' 1а
-
-
-
-
0,06_
0,08
0,1
0,13
0,15
0,18


Продолжение таб.л. 4.3
"'
:а
.,
--•
-~
'
"'
'
'
с,
..
;;
.,
Обрабатываемый
с,
.,
Q,
Q,
.,
::i!
с,,.,
а.
.,.,
.,.,
.,
-~
матери а.,
.. .,
""'
.,.,
с,
::i!
="'
.,
==
'""'
"
,,.,
.,.,
.,
"'"'
.,.,
.,
"""'
~ ;:r"
u
(!)о,
а. .,
::r
Со'}:,:
2,5 0,03
0,04
0,4
0,03
-
о,з -
-
4
0,06
0,08
0,5
0,Q6 - Q,4
-
-
0,09
О,12
0,6
6
0,09 -
-
- 0;5
-
-
8
0,12
0,16 _
0,25
0,7
о,12
оГ-
-
0,15
• 0,2
0,3
0,8
0,23 0,1
10
Q,15
0;75
Чугун
-~-
0,25
0,9
12
-
0,1_8 0,35 0,85 0,25 0,15
.16
0,2 ·-
•·0,3
0,4
-
1,1
0,28 0,2
0,22
-г,о
20
.О,25
0,39
0,45
1,3.
0,3
- 0,25
0,25
1,2
...
0,38
1,4
25
-
0,27 0,5 1,3 0,33 0,3
32
0,45 .
0,55
1,7
0,35 0,35
-
о,з
1,4
2,5 0,05
. 0,08
0,4
0,05
-
(),2
-
-
4
0,1
0,15
0,45
Q,1
-
0,25
-
-
6
0,15
0,22
0,5
o,I5 - о,з
-
-
8
0,2
0,3
0,55
Алюминиевые
--
0,2
-·
0,35
-
-
-
сп.лавы
0,4 .
0,6
10
0,25 0,25
-
Q,4
-
-
12
0,45
0,3
0,7
-
о,з
0,45
-
-
-
16
0,3
0,5
0,4
0,8
0,35
Q,5
-
-
-
20
0,4
0,6
0,6
0,9
-:-от
о:г -
-
'i-89


Окончание табл. 4..3
1
.,
:а
.,
=
.
=
'
'
=
о
..
=
..
Обрабатываемый
о
.,
с:,.
с:,.
..
..
:,r
о..,
..
.. .,
.,.,
..
о
материал
,.. =
Q,
,.=
.,=
о
,.
:,r
15g;
.,
==
"'=
,.
=.,
..;-
"
"'"'
.... -
=!:
"'=
::r"
u
ro"
р.,а,
м=
25
0,65
0,7
1,0
-
• 0,45
0,65 -
-
Алюминиевые
сплавы
32
0,75
0,8
1,1
-
о,5
о:г- -
-
Примечаиия.
t. Для сверления и развертывания в числителе даны значения подач при
обработке по варианту 1, а в знаменателе - по варианту II (см. табл. 4.2).
2. Данные таблицы для сталей с твердостью НВ=229-270. Для сталей
НВ < 229 значение подачи умножать на 1,3 , а для сталей НВ > 270 - на 0.8 .
3. Данные таблицы - для серого (НВ=\70-229) и ковкого (НВ < 170)
чугуна. Для серого чугуна с твердостью НВ> 229 значение подачи умно­
жать на 0,8 .
4. При обработке чугуна твердосплавными развертками значения подачи
выбирать по второму варианту и умножать. на 0, .7 .
5. При •обработке алюминиевых сплавов подачи для чистового разверты­
вания по 6-му квалитету и для Ra =0,32-1,25 принимать в два раза меньше
рекомендуемых по варианту II.
•
_
-
6. При цековаиии приним-ать подачи на зуб, равные 0,05 мм, при зенко­
вании - 0,03 мм. При высоких требованиях к шероховатости цекованиой
поверхности обработку стали и чугуна рекомендуется закаичн11ать двумя­
пятью зачистными оборотами шпинделя при выключенной подаче.
_
7. При зенкеровании и развертывании глухих отверстий подачи принимать
не более 0,5 мм/об.
•
'
.Табли
ц а .4 .4 . Сноро'сть резания 'll при обработке отверстий
инструментом нз быстрорежущей стали
Обрабатываемый 1
материал
Сталь
Чугун
li90
1
Скорость v, м/мЙи дл.я различных значений s, мм/об
d, мм до 0 061св, О,Обj Св. 0,1 \Св. 0,151 Св. 0,2\ Св. о,з IСв. 0,4
'
ДО0,1 ДО0,15ДО0,2 дО0,3 ДО0,4 ДО0,6
2,5
4
6
8
10
.12
16
20
25
32
До 201
20-40
2,5
4
22
26
32
29
34
Центрование и сверление
20
24
27
30
21
23
25
27
30
33
19
22
23
26
29
32
34
Зенкерование
19
22
24
26
29
21
23
24
11
з1 _1~,-~1~
·-i 30 26
22
Цекование и зенкование
1
18
Ц16
Центрование и сверление
129 1
111


Окончание табл. 4.4
Обрабатываемый 1 - ~-Скорость v, м!мин, для различных sначений s, ммfоб
материз.1- d, мм до о,об[Си, 0,061 Св. О,\ 1Св. 0,151 Св. О,21 Св. 0,31 Св. О,~
дООI доО15до09 до03 до04 110О6
,-
'
'
.6
332724
8
35
28
25
10
312724
12
322825
16
312824
20
3229~2522
25
34312624
Чугун
32
)6342725
Зенкерование
•До201
[ 1 ,~,~-\3⁄4/
32
• 20-40
35
Обрабатываемый 1
материал
d, мм:
2,5
4
б
8
10
12
16
20
Алюминиевые 25
сплавы
32
Цекование и зенкование
1
1
1
1
23
1
22
1
21
1
. i{l
1
Скорость v, м/м~1н, ллЯ различных значений s, мм/об
Св. О,061 Св. О, !\Св. 0,15\ Св. 0,21 Св. 0,3, Сп. 0,41 Св. 0,6
110 0,1
.110 0,\5 llO 0,2 до0,3 до0,4 дО0,6 дО О~~
Центрование и сверление
90
119
90
105 85 72
948268
105 88 16- 63
948266
105907565
116 100 82 72
105 88 78
95 83•
Зенкерование
До 201
20-40
1
- 1~1~11~ ~ -
1~~
Цекование •
80-100
1
Примечания.
Зенкование
120-140
1
1. Для сталей с твердостью НВ< 229 значение скорости умножать на 1,3 ,
а для сталей НВ > 270 - на 0,8. ПRи обработке легированных сталей таблич•
ные значения скорости резания .уменьшать на 20-25%. Прн зенкеровании
твердосплавным инструментом. табличные значения скорости резания повы­
шать в 2,5-3 раза.· Для сверл с двойной заточкой значения скорости реза•
ния повышать на 15%.
2. При сверлении и зенкеровании твердосплавными инструментами заrо•
товок из чугуна скорости резания увеличивать в 3 раза, при цековании -
в 2 раза,
3. При обработке алюминиевых сплавов для твердосплавных зенкеров
скорости резания повышать в 1,5-2. раза. При работе без· охлаждения таб•
дичные значения скоростей умножать на 0,8. Для твердосплавных цековок _,
повышать в 2 раза.


та б л и,ц а 4.5 . Скорость резания 'll при обработке
развертками из быстрорежущей· стали
v, м/мин
Развертывание
1
1
Алюмин11е-
Сталь
Чугун· вt-te спл-авы
-Черновое, отверстий 5-ro квали,
7-11
13-18 30-,-50
тета
Чистовое:
отверстий 5-ro квалитета.
3-5
в-12 9-13
отвер~тий 7-r() квалитета
'5-8 10-14 20-25
Та б л и ц а 4.6 . Скорость резания ~ при нарезании резьбы
машинными метчиками
ii, м/ми11, при шаге резьбы, 1,<м
Обрабатываемый·
d, MII
материаJJ
\ o,1s\ ·1 ,o \ 1,25\
1-2,01
0,5
1,5
3,0
До6
189--
-
--
Сталь
Св.6до10
89101011-
Св.10до16
-
1011н1212.
-
Св.16до24
-
-
121;3-141413
,
До6
8910-
-
-
-
~--Чугун
Св.6до10
910111112-
... .
Св.10до16
-
1112121313-
Св.16до24
-
-
1314151514
До6
91011--
-
-
Алюминиевые - Св. 6 до 10
10t3131415--
сплавы
Св.10до16
-
.14
141516--
Св.16до24
-
-
16-171820
Примечания.
.
1. В 'таблице даны значения, скоростей резания • при нарезании резьбЬI
4-й степени точности. Для нарезания менее ,·очных резьб величины скоро•
стей резания повышать на 10-20%.
2. В таблице дан1;,1 значения скоростей резания для углеродистых норма•
11изованных сталей. Для других сталей табличные вначения • умножать на
козффициентю для углеродистой улучшенной - 0,85; сталей А12. А20 - 1;15;
сталей 08,10 - 0,71 ·сталей 15,20 - 0,9; легированной нормализованной - 0 ,85/
легированной улучшенной - 0 ,7.
•


смещения нуля отсчета '(координаты Хо и Y0J, которые
автомат.ически вводятся в программу при считывании.
подготовительной функции смещения нуля. В результате
при работе станка начало отсчета смещается в точку 01
с координатами Хо и У0• Так как размеры отверстий в
детали обычно заданы от базовых плоскостей (исходная
.1/
Рис. 4.15, Схема установки стола. сверлильного станка в исходное
положение.
точка О, см. рис. 4.15J, а за исходную в действительно­
сти принята точка 0 1, · то
координаты Xi и Yi оси пер•
вого -обрабатываемого отверстия будут меньше задан•
ных расстояний -Х1 и У1 на величину б=D/2-д, rде
D ~ диаметр основания оправки, а д - 1:олщина щупа,
используемого при настройке.
Это отличие в координатах первого обрабатываемого..
по программе отверстия следует учесть введением кор­
рекции по соответствующим осям на величину б. При
обработке следующих отверстий смещение нуля отсчета
уже не сказывается,. так как перемещение стола осуще"
ствляется в приращениях по координатам.
Обработка отверстий на сверлильных станках с· !IПУ
производится без кондукторов, . предварительной раз•
19~


метки и кернения отверстий. Однако для повышения··
точности расположения осей отверстий !fеобходимо пе-•
ред сверлением производить их центрование короткими.
спиральными сверлами с углом 11ри вершине 90° или
центровочными комбинированными сверламидиаметром
4-8 мм.
А-11 (подернуто). ,f
5б
7
910ff
Рис. 4.16. Приспособление для обработки отверстий
в деталях .типа крышек, фланцев, дисков и др.
Для обработки отверстий в деталях типа крышек,
фланцев, дисков и т. п. часто используются патроны,
которые монтируются определенным образом. В приспо•
соблении, показанном на рис. 4.16, два трехкулачковых
самоцентрирующих патрона 2 повышенной точности за­
креплены с помощью переходных фланцев 4 Ita плите 3.
Привод каждого патрона - индивидуальный от пневмо­
цилиндра 1 двустороннего действия. Шток-рейка 8 пнев­
моцилиндра, перемещаясь в направляющей втулке 7,
приводит во вращение колесо-полумуфту 9, свободно си­
дящую на валу 6 •И связанную с полумуфтой 10, Враще~
J94


ние от последней через шлицевое соединение сообщается
валу 6, который через переходную втулку 5 приводи-Т
в движ-ение кулачки, зажимающие или освобождающие
деталь в-зависимости от направления движения штока­
рейки. Для настройки приспособления на необходимый
размер вращают съемной рукояткой втулку 11, которая
при этом пере_мещается вдоль оси вала 6. Приспособле•
ние технологично и просто в обслуживании. В резуль•
тате его применения производительность труда повы­
шается примерно в 2 раза.
4.5. Приемы выполнения операцшl
сверления и растачивания
При работе мелки·ми сверлами поломки инструмента
возможны в силу следующих причин:
несоответствие геометрии сверла заданной (умень•
шенная величина перемычки, уменьшенные_ задние углы
заточки, повышенное биение ленточкй относительно хво­
стовика, несимметричность перьев);
ненадежное крепление сверла в патроне, неточное
центрование сверла в патроне;
врезание сверла в заготовку на ускоренной подаче
.
(смеще1;1.ие точки начала рабочей подачи);
увеличенная фактическая величина рабочей подачи,
.не
соответствующая сверлу или обрабатываемому мате­
риалу;
несовпадение осей центрового отверстия и спираль•
наго сверла прц обработке отверстия, а также отклоне­
ния размера и формы центрового отверстия;
односторонний (с перекосом) контакт спирального
сверла с поверхностью центрового отверстия;
выполнение сверления без предварит_ельного центро­
вания отверстия; .
выход сверла в пересечение с другими отверстиями
или поверхностями детали; •
увеличенная скорость резания (оплавление кромки, _
измененный цвет и т. п.J.
Для предотвращения поломки крупных сверл необ-
. ходи мы:
проверка управляющей программы с целью
устранения возможных перемещений сверла, непарал­
лельных его оси, до выхода его из отверстия и с целью
устранения вр_езания с ус~оренного хода; устранение по-
• воротов,
сдвигов и самопроизвольных перемещений
узлов станка под действием силы резания.


Для метчиков проверяют: работоспособность патро-­
щ1; согласование частоты вращения й рабочей подачи
метчика в соответствии с принципом работы патрона;
устранение ·возможности упора метчика в торец отвер-
стия из-за малого запаса по глубине отверстия.
•
Вибрацию при работе зенковок в конце их рабочего
:хода можно устранить, уменьшив· выдержку времени
·в конце рабочего хода до времени одного-двух оборотов
инструмента, снизив частоту вращения инструмента,
использовав инструмент с -меньшим. числом .зубьев.
Для повышения точности размера и относительного
положения отверстия после сверлеitия следует~ исполь-
. зовать
сверло, соответствующее по всем • параметрам
требованиям чертежа или стандарта; исключить несов­
_падение осей центрового отверстия •и сверла; обеспе­
чить достаточную для правильного центрирования свер­
ла глубину центрового отверстия; использовать спираль­
ное: све.рло возможно меньшей длины; уменьшить по­
дач'у при врезании и· ripи сверлении. Есiш перечислен-
•ные I:!ьrше меры не обеспечивают требуемой точности, .то
•следует изменить последовательность (схему)' обработ­
ки, например сверлить отверстие не одним сверлом, а
последовательно двумя_ сверлами равного диаметра ·или
однокромочю,rм сверло!\-1:
•
• Неточности раsмера и формы отверстия после зен­
керования возникают из-за. _!fесовпадения ·осей подготов­
ленного отверстия и зенкера или биения режущих кро­
мок зенкера о:гносиrельно оси шпинделя. Помимо устра­
нения указанных причин точность достигается уменьше-
=нием частоты вращения и увеличением подачи на обо­
ро.т, что сопровождается увеличение!"! сил, удерживаю­
щих зенкер на оси ·подготовленного .9тверсти-я.
Устранение неточности размера и формы отверстия
после развертывания следует начинать с проверки диа­
метрального размера р.азвертки по всем режущим ·зубь-
• ям и биения зубьев .. Затем· следует довести режущие
_кромки
и обработать несколько пробных отверстий на
станке с ручным управлением. Далее необходимо устра­
нить несовпадение осей отверстия под развертывание
и развертки .. Затем, варьируя припуск, нужн.о обеспе-
_
чить оптимальный· размер отверстия под развертку. Ста­
бильность размеров и шероховатости обработанных раз­
верткой о:rверстий может быть обесдечена только при
применении саж. Работа изношенной разверткой МО·
жет привести к получению некруглого и эксцентричного
отверстия, увеличению или уменьшению его диаметра.
196


Недостаточная точность резьбовых отверстий может
_б_q1ть устранена использованием инструмента, соответ•
ствующего. техническим требованиям, СОЖ, а также
уменьшени_ем ~ли увеличением дuаметра ·отверстия_ под
резьбу соответственно при ослабленной или тугой
резьбе.
Скалывание металла заготовки при обработке отвер•
стий можно исключить, снизив подачу или· за~енив об•
работку одним инструментом (сверлом} обработкой дву­
мя инструментами (два сверла или сверло ~ зенкер). ,
Для устранения вибраций, ·возникающих: пр_и раста•
чивании двухрезцовой расточной оправкой, следует уве­
личить подачу на оборот ищI снизить частоту вращения
инструмента. Если это не дает желаемых результатов, то
целесообразно провести следующее:
•
а) перераспределить нагрузку между резцами рас•
точной оправки, например установить их на разную ~ -
личину диаметра или сместить вдоль оси оправки.(при
этом подача на оборот не _должна· быть r.1еньше 0,04 мм) i
б) заточить оба резца или один из них с меньшим
углом -в плане, большим радиусом при вершине., боль•
шим передним углом;
в)' увеличить жесткость оправки, заменив ус-:rановку
в.цанговом патроне установкой непосредственно в шпин•
деле сtанка, или использовать оправку с меньшим вы-
летом. •
•
· Возможность
устранения вибраций при черновом или
получистовом растачивании однорезцовой расточной оп­
равкой нужно проверить прежде всего путем уменьше­
ния глубины резания или подачи на оборот. Если это
не. помогает, rогда следует: изменить (увеличить или
уменьшить) частоту вращения; увеличить жесткость оп•
равки; установить р.езец с большим углом в плане, мень­
шим радиусом при вершине, большим передним углом;
заменить однорезцовую оправку двухрезцовой.
Вибрации, возникающие при чистовом растачивании
• однорезцовой оправкой, обычно уменьшаются с умень­
шением глубины резания, радиуса при вершине резца
и с увеличением главного угла в плане. Может оказать­
ся полезным снижение частоты вращения шпинделя,
уменьшение длины (вылета)- оправки, увеличение диа­
метра оправки, замена резцов, оснащенных -твердым
сплавом, резцами из сверхтвердых синте,;ических мате­
риалов _(например, из эльбора), с, соответствующим из­
менением скорос.ти резания.
197


Повышение точности размера обработанного отвер,~
етия при растачивании на станке, эксплуатационная точ-1
ность которого соответствует требованиям к точности
обработки, достигается повышением точностu и стабиль­
ности базирования инструмента за счет: использования:
устройств, обеспечивающих постоянство положения ин­
струмента в шпинделе 'как по длине (вдоль оси), так и
по углу (оправки с одной торцевой шпонкой, смена ин­
струмента при фиксированном •угловом положении
шпинделя и оправки и т. п.); ручной или автоматиче­
ской очистки посадочных поверхностей шпинделя и оп•
равки перед каждой установкой инструмента для чисто­
вой обработки; экспериментального отбора и использо­
вания для чистов.ой обработки оправок, обеспечивающих
более высокую точность при установке в шпиндель;
уменьшения усилий зажима инструмента до минимально
необходимого, а также стабилизации этих усилий.
Если перечисленные выше меры не позволяют полу­
чить заданную точность размеров, то следует рассмо•
треть возможность использования мерного инструмента,
например разверток.
Уменьшение или устранение погрешностей, вызывае­
мых деформациями заготовки от усилий зажима или
перераспределения внутренних напряжений, достигается
обычно в результате следующих мероприятий~
выполнения чистовых переходов обработки в конце
операции и,. если возможно, после перезакрепления за­
готовки (разжим после черновых переходов и последую­
щий• легкий зажим перед чистовыми переходами);
---
закрепления заготовки для выполнения чистовых пе­
реходов ·со сменой точек прижима, зажимных элементов,
и др.
1
Для устранения- температурных
товки., при обработке необходимо
стружки, не до~ускать ее скопления
лостях детали. -
деформаций заго­
обеспечить отвод
во внутренних по-
При автоматическом· цикле работы станка по.еле пе­
реходов, на которых образуются большие массы струж­
ки, или перед переходами чистовой обработки целесо.,;
образно предусматривать технологические остановы для:
удалениfl стружки и охлаждения заготовки.
Уменьшения погрешностей формы отверстия (некруг:-­
лость, конусность и т. д.) можно достичь: повышением
точности обработки отверстия под чистовое растачива­
ние; уменьшением силы резания, особенно ее радиаль-,
ной составляющей (уменьшение радиуса при •вершине
198


резца, увеличение главного и вспомогательного углов
в. плане, заднего и переднего углов резцов, уменьшение
глубины резания и подачи) ..
Погрешности формы расточенных отверстий, возни­
кающие из-за попадания стружки или пыли между оп­
равкой с резцом и посадочной поверхностью,. исключаю-с
предварительной очисткой посадочных поверхностей ин­
струмента и шлинделя станка.
Погрешности формы отверстия на участках входа и
выхода инструl\;!ента и участках, примыкающих к пазам,
карманам, выточкам и т. п., уменьшают изменением кон­
струкции детали или условий входа (выхода) инстру­
мента в отверстие.
Появление следа резца на обработанной поверхно- •
сти (риска) при выходе резца из отверстия можно пре­
дотвратить, если останавливать шпиндель в определен­
ном угловом положении и выводить инструмент пое~­
его отвода от отработанной поверхности. Однако этот
метод можно осуществить только на станках с фикси­
роваiНным угловым положением шпинделя при его оста­
новке. На станках с ЧПУ без такой остановки для
устранения риски можно вводить инструменты на рабо­
чей подаче (прямой ход - получистовой, обратный
-
чи­
стовой) или применять расточ.ную оправку с дебалан­
сом, обеспечивающую при вращении шпинделя смеще­
ние режущей кромки резца в радиальном направлении
от оси орравки. После выключения вращения шпинделя
резец в оправке с дебалансом приближается к оси оп­
равки и при выходе из отверстия не оставляет следов.
Величина дебаланса должна быть такой, чтобы смеще­
ние инструм~нта при вращении от дебаланса превышало
величину упругих отжатий от силы резания.
При отработке расточных переходов -приходится
устранять и некоторые более мелкие недостатки: сколы
металла заготовки на выходе чернового расточного ин­
струмента - с помощью уменьшения глубины _резания,
снижения величины подачи или уменьшения главного
угла резцов в плане; прогиб тонких стенок заготовки
при ,черновом растачивании двухрезцовыми блоками -
с помощью уменьшения глубины резания или подачи,
уменьшения главного угла в плане, замены двухрезцо­
вого· блока однорезцовой расточной оправкой; неста­
бильное качество обработанной поверхности при чисто­
вом растачивании- путем изменения частоты вращения
(если ухудшение качества поверхности не связано с ви-
брациями}.
•


МНОГООПЕР..дЦНОННЬIЕ
СТАНКИ
5.1. Конструкции станков
ГЛАВА
5
Многооперационным станком (обрабатывающим цен~
тром). ~ назьrвается
.
!3ЫсЬкоавтоматизированный .станок
с-ЧПУ, имеющий йнструментальный. магазин большой •
емкости, а T8IOI<e устрОЙСТВО·-·аВТОМа'ГИЧеСКОЙ смены ин­
струмента В шпинд~ле, И •осуществляющи~ -rip"1( одной'
установке заготовки механическую обработку боль.шого·
числа поверхностей различными способ?МИ ( фрезерова­
юiем, сверлением, точением). Как правило, это фрезер­
но-сверлильно-расточные станки с большим числом ко­
ординатных перемещений. На таких станках осущест­
вляется автоматическое перемещение заготовки вдоль
трех координатных осей и ее вращение вокруг оси пово-:
ротного стола. Иногда многооперационные станки снаб-
,..жаются глобусным столом, имеющим не- тольI{о верти­
к_?:~Ш!О.t- но ч гбризонта:лыiую ось поворота, что ПОЗВО:,
ляет осуществлять обработку сложных ~орпусных ·заrо­
то1201.Гс··разн~iх сторон при одном их закреплении. Суще­
ствуют конструкции многооперационных станков, в KQ-
TGpыx ось _шпинделя по программе ·_мб:жет устанавли­
ваться горизонталвkо, вертика?Iыrо и:Л!f под любым уг­
лом наклона к плоскости стола станка.
Изготовляются•. та.'кже многооперационные станки, по­
строенные на базе токарных станков и предназначенные
для комплексной обработки (точения, фрезерова·ния.
сверления) деталей типа тел вращения.
Многооперационные станки могут быть с одним
шпинделем ·ишГ с револ:ьверными пяти-восьмишпиндель- •
НЪIМИ. ГОЛОВRаМИ: В ,ттервоi{ случ·ае инструменты разме­
Щ8.IQ,ТСЯ ·в магазинах С ЧИСЛОМ ячеек ДО 138 И аВТОМаТИ•
чески ло программе заменяются в шпинделе .станка, на
200


что· требуется 5-6 с. Во втором слуgа~ замена Jщстру­
ментов прqизводится •быстрее (за 2-3 с) в результате
поворота револьверной головки. Имеются станки, на ко­
торых в дополнение к револьверной головке применяется
также маrазин инструментов. Это позволяет без пре•
кращения процесса резания менять инструментl!I в не
работающих в даннь1й момент шпинделях револьверной
головки. В результате достигается общее .снижение вре­
мени на замену инструментов и увел~чение рабочего
набора ЭТИХ инструментов на станке. Н~,ll_QСТатками при­
менения револьверной головки являются некоторое сни­
жени~ точности РJ!.СПоjiожения осiГинструмента относи­
тельно обрабатьщаемых заготовок; а также пони}кенная
жесткость шпиндельных узлов. . .
.
.
На мноrооперационных станках осуществляются по­
чти все процессы обработки резанием: сверJ.Jение, зен­
керование, развертывание, . растачивание, нарезание·
резьбы, фрезерование плоскостей и сложных криволи­
нейных поверхностей. В частности, ведутся всевозмож­
ные фрезерные работы: фрезерование ллоскостей торце­
выми фрезами, фрезерование пазов концевыми фрезами,
фрезерование дисковыми фрезами, фрезерование по кон­
туру- плоских и фасонны~ поверхностей, фрезерование
внутренних платиков, приливов и • поверхностей. Воз­
можно также последовательное фрезерование всех по­
верхностей, лежащих с одной стороны заготовки на раз-.
ных уртщях; что исключается при одной установке де­
тали на продольно- и карусельдо-фрезерных станках. •
Такие станки позволяют выполнять все виды обра­
б_отки· отверстий: сверление, рассв.ерливание, зенкерова­
ние, фрезерование по контуру литых и предварительно
обработанных отверстий, растачивание в один .или не­
сколько ходов, растачивание набором резцов, растачи­
вание резцовым.и головками отверстий- большого диа­
метра, развертывание. Технологические возможности
растачивания отверстий резко возрастают с примене­
нием плансуuпортной головки с программируемым пе­
ремещением резца. В этом случае появляется возмож-
.:ность растачивания без замены инструмента ступенча­
тых отверстий, подрезания торцов, растачивания .кана­
вок и выточек, подрезания торцов с обратной стороны
стедки заготовки, ра-стачивания· ступенчатых отверстий
с внутренне!} стороны стенки заготовки, растачивания
конических отверстий и отверстий других форм.
На станках можно обрабатывать всевозможные кре­
пежные отверстия по разнообразным постоянным цик-
~1


лам:. сверление, цекование, нарезание резьбы, подрезка
торцов бобышек; зенкование и т. д. При этом близкое
расположение отверсти~ не является препятствием для
их обработки.
•
Несмотря на разнообразие форм, размеров и требуе­
мой точности различных поверхностей, их обработка
производится на мноrооперационных станках, как пра­
вило, окончательно. Некоторые_ мноrооперационные
станки по своей точности близки к. координатно-расточ­
ным станкам, поэтому на f!ИХ выполняется растачивание
отверстий по 6-7-му квалитету_ при шероховатости (на
чугуне) в пределах Ra= 1,0-2,0 мкм.
•Программно~ управление всеми движениями рабо­
чих органов станка и автоматическая смена инструмен­
тов при бо,;1ьшом числе программируемых координат
позволяют осуществлять в автоматическом. цикле обра­
ботку самых сложных корпусных деталей с одного за­
крепления со всех сторон, кроме поверхностей, по кото­
рым производятся базирование и закрепление загото­
вок. Это способствует достижению наивысшей точности
взаимного расположения обработанных поверхностей.
В отличие от традиционных многошпиндельных стан­
ков-автоматов и автоматических линий, применяемых
в массовом производстве, повышение производительн_о­
~ти труда на многооперационных станках достигается
не за счет параллельной мноrоинструментной обработки
. неско льких
поверхностей, а путем резкого сокращения
потерь- времени на различных холостых перемещениях
и п·ри переналадке станка. Известно; что в условия-х
JJ.роизводства деталей небольшими количествами доля
машинного времени, т. е. времени непосредственного
резания металла, в общем времени процесса обработки
на традиционных станках с ручным управлением не
превышает 18-20%. На станках с числовым программ•
ным управлением эта доля увеличивается до 45-50%,
а. щt многооперационных станках достигает 70-75%.
• Возможность быстрой замены затупившегося инст•
румента делает в отдельных случаях целесообразным
. использование
настолько высоких режимов резания, что
размерной стойкости инструмента хватает лишь на об•
работку одной, наиболее протяженной поверхности.
Стабильность размеров деталей, получаемых на мно-
•
rооперационных станках; позволяет сократить число кон•
тральных операций на 50-70%. С применением руч•
ноrо труда выполняются только установка и закреnле•
ние заготовки, а также снятие детали. Для снижения
202


~вязанных с эт~м потерь времени многие конструкции­
t,1ногооперационных станков снабжаются двумя столами.
Пока на ОДНОМ столе обрабатывается очередная заго­
товка, со второго стола снимается готовая деталь и щt
ее место ·устанавливается следующая ,заготовка. Требу­
ется всего несколько секунд, чтобы новая заготовка бы­
ла введена в рабочую зону станка по_сле завершения_
обработки предыдущей заготовки.
В итоге производительность изготовления деталей на
многооперациою-iых станках в 4-10 раз выше, чем на
ун~версальных. При этом простота наладки и· перена­
ладки многооперационных станков, а также исключение
сложной и дорогьстоящей технологической оснастки
(шаблонов, копиров, специальных приспособлений и т. п.)
создают условия, позволяющие применять такие станки
в мелкосерийном и опытном производстве, особенно
в случае подготовки управляющих программ е помощью
ЭВМ.
•
Многооперационные станки выпускаются в различ­
ных компоновках как при вертикальном, так и при го­
ризонтальном расположении оси шпинделя. Станки
с вертикальным расположением оси шпинделя и гори­
зонтально расположенным крестовым столом применя­
ются при- изготовлении изделий, обработка которых мо­
жет быть осуществлена с одной стороны. К таким изде•
диям относятся корпуса, а также призматические де'Гали
с_ nараллельно расположенными отверстиями, выемками
и при4ивами и издел_ия с прямоугольными и фасонными
отверстиями и пазами. В других случаях такие много­
опер-ационные станки используются для завершения об­
работки сложных зю;отовок, которые проходят первые
операции на станках с горизонтальным расположением
оси шпинделя.
Рассмотрим две конструкции многооперационных
станков с вертикальным расnоложение114 оси шпинделя.
Модель 243ВМФ2. Станок Одесского завода преци­
зионных станков мод. 243ВМФ2 (рис. 5.1)' предназначен.
для получистового и чистового фрезерования, сверле­
ния, зенкерования, растачивания, развертывания отвер•
стий и нарезаний резьбы метчиками. На станке програм•
мируются координатные перемещения стола (продоль•
ное и поперечное), шпиндельной бабки (по вертикали):,
скорости_ этих перемещений, скорости вращения шпин- •
деля, смена инструмента, зажим и _отжим подвижных
орrанов, стандартные циклы обработки. Размеры рабо•
чей поверх_Н(!СТИ стола - 560 Х 320 мм, ·наибольшее пр9•
203


дольное перемещение ст_ола - 400 мм, поперечное -
250 мм. Наибольший диаметр растачивания- 160 мм,
максимальный диаметр фрезы- 200 мм. Пределы ча­
стот в·ращения шпинделя - от 40 до 2500 об/мин, нмеется
29 рабочих подач в диапазоне от 3,15 до 2500 мм/мин.
Станок снабжен поворотным дисковым магазином емко­
стью 30 инструментов. Смена инструмента с помощью
автооператора выпол­
няется за 5 с. Управ­
ление осуществляется
от 3-коордииатной по­
·зиционной . замкнутой
системы ЧПУ «Размер-
2М» с 'фотоимпульсны­
ми датчиками обратной
евя:щ ( 1 импульс соот­
ветствует
перемеще­
нию на 1' мкм). Систе~
·ма ЧПУ снабжена уст­
ройством цифровой ин­
дикации программиру­
емой информации и ко­
ординат подвижных ор­
ганов. Индикация вы­
полнена на электрон-
- но 0дучевой трубке (те­
левизионном экране>:.
Работая в автоматиче­
ском • режиме, станок
обеtпечивает точность
установки координаты
Рис. 5.1 . Станок мод. 243ВМФ2. ± О,006 мм, точность
_
расстояний между ося-
ми обработанных поверхностей ±0,008 мм.
_
Модель МА655А. Многооперационный .{:Танок мод.·
МА655А (рис. 5.2), изготовленный московским заводом
«Станкоконструкция» по пр·оекту ЭНИМСа, построен. по
типу вертикально-фрезерных бесконсольных станков с
крестовым столом. Станок оборудован си_стемой авто-
• матической смены инструмента из магазина на 8 инст­
рументов типа «корона», который внешне напоминает
восьмишпиIW.е.11ь!JУЮ револьверную головку. Предназна:.
•:чен для обработки деталей сложной формы с н;риволи­
нейными контурами типа дисков, кулачков, плит, рыча­
гов, корпусных деталей. На станке можно производить
фрезеровани_е плоскостей и пазов, сверл-ение, зенкерова"
204


_вие и- предварительное растачивание отверстий. Класс
точности станка -П {повышенная точность).
Автоматическое управление станком осуществляется
_от контурной системы Н;33-2М, обеспечивающей одно­
временное управление по трем координатам при линей­
ной интерполяции или по двум координатам при круга~
вой интерполяции. Система позволяет выполнять кор­
рекцию длины инструмента, а также его - радиуса.
Программируются вы-
- бор
и смена инструмев­
та, переключение ча-
1:тоты вращения шпин­
деля, включение и вы­
ключение
шпинделя,
зажим и разжим _по­
движных 9рганов. Про- _
грам мо носитель -: -
восьмидорож_ечная пер­
фолен-га в коде ИСО.
Д~р:чиками обратf!ОЙ
.связи по положению
рабочих органов стан-
,}(
ка являются вращаю­
щиеся трансформ,ато­
ры типа втм~1в, свя­
занные• с _ходовьfми
винтами через специ­
_альные
редукторы.
Од)1н оборот вращаю-
щегося трансформато-
ра соответствует пер~-_ Рис. 5.2 . Станок мод. МА655А.
мещению на 1 мм по
каждой координате.
Магазин инструмента-в 1 располагается на ползуне 2,
который перемещается 110 _шпиндельной головке 4 с по­
мощь'Iо гидроцилиндра 3. Ось каждого гнезда для инст­
румевта поворотом магазина от гидродвиrателя совме­
щается с осью шпинделя. Цикл смены инструмента· со­
стоит в следующем. Закончивший, работу инструмент
освобождается от зажима в шпинделе и удерживается
захватами в гнезде чаши магазина. После этого ползун
2 с магазином перемещается вниз и выводит конус ин­
струмента из конусного отверстия_ в шпинделе. Далее
магазин пово,рачивается до тех пор, пока к шпинделю
не подводится следуIQщий (по технологическому про­
цессу). инструмент, хвосто_вик котороr9 вводиtся_ в конус
205


шпинделя ходом «короны» вверх. Инструмент зажима•
ется в шпинделе, а захваты «короны» освобождают его
для свободного вращения. Новый инструмент начинает
выполнение последующих переходов по обработке заго•
ТОВIШ.
Преимуществом рассмотренного магазина по сравне­
нию с восьмишпиндельной револьверной головкой явля­
ется прежде всего то, что все инструменты зажимаются
в одном и том же шпинделе. Это повышает точность
установки инструмента относительно заготовки, причем
не требует высокой точности позиционирования самой
«короны». Одновременно повышается жесткость техно­
логической системы, что ведет к снижению погрешно­
стей обработки. Кроме того, упрощается· конструкция
станка, а небольшая масса «короны» по сравнению с ре­
вольверной головкой снижает динамическIJе усилия при
смене инструмента и уменьшает потери времени на вы­
полнение· этой операции, в процессе которой станок
фактически простаивает, поскольку обработка заготовки
при этом прерывается.
Рассмотрим примеры конструкций мноrооперацион•
ных станков с горизонтальным расположением оси шпин­
деля. Такие станки обычно имеют поворотный стол и
предназначены для обработки наиболее сложных кор­
пусных заготовок, имеющих большое число обрабаты­
ваемых плоскостей, отверстий, выемок, с четырех и· бо•
лее сторон.
Модель 2623ПМФ4. На рис. 5.3 показан станок мод.
2623ПМФ4, созданный на· базе rоризонтально-расто~­
ного станка и выпускаемый Ленинградским производ­
ственным объединением станкостроения им. я.· М. Свер~
длова.
Станок мод. 2623ПМФ4 (класс точности-П)' пред­
назначен для консольной обр-аботки корпусных загото­
вок массой до 4000 кг, и?\1еющих точные отверстия, свя•
занные между собой точными расстояниями. Для сни­
жения потерь времени на загрузку-разгрузку станка
применяются сменные столы-спутники. В этом случае
установка и снятие детали производятся на не работаю­
щем в данный момент столе-спутнике, который по окон•
чании обработки предыдущей заготовки быстро (с по•
мощью механизированного устройства смены столов•
спутников} устанавливаеtся на рабочем столе станка.
В случае применения столов-спутников максимальная
масса заготовки не должна пре'выша'l'Ь 2000 кг.
Станок· оснащен устройством автоматической смены
206


,инструмента, состоящим из цепного инструментального
магазина и автооператора. На станке можно фрезеро•
йать, сверлить, зенкеровать, растачивать и разверты­
вать точные отверстия, нарезать резьбу метчиками и
резцами. Возможно контурное фрезерование по двум
координатам пр_и любых сочетаниях в движениях эле­
ментов станка: а) поперечное перемещение стола и
щпиндельной бабки по вертикали; б) поперечное пере•
мещение стола и стойки вдоль оси шпинделя; в) пере­
мещение шпиндельной бабки по вертикали и стойки
вдоль оси шпинделя. ,
.
Рис. 5.3 . Станок мод. 2623ПМФ4.
Управление станком осуществляется смешанными
(контурно-nозиционными) системами ЧПУ мод. «Раз­
мер-4» и 2С42 по программе, записанной на стандарт­
ной перфолент~ в коде ИСО-7бит. Программируются
движ,ения по пяти коо.рдинатам: поперечное и круговое
движение стола; вертикальное - шпиндельной бабки;
продольное - стойки и расточного шпинделя.
Конструкция шпиндельного узла с фрезерным и рас­
точным шпинделями, смонтированными на прецизион­
ных подшипниках качения, обеспечивает длительное
сохранение точности,. повышенную жесткость и виброус­
тойчliвость. Ст~но.к имеет высокоточные rидростатиче-
2(?7!


ские направляющие для продольного перемещения сто-и­
ки, поперечноrо перемещения· стола и комбинированнвrе
закаленные направляющие с блоками качения для вер­
тикального перемещения шпиндельной бабки, обеспечи­
вающие точное позициониро~ание и длительное сохране­
ние точности в процессе эксплуатации.
Перемещения подвижных органов осуществляются
от раздельных электрических приводов С- тиристорным
управ.J!ением особо широкого диапазона, позвQляющих
-
менять величины подач в процессе резания. Переключе­
ние частот вращения шпинделя в каждом из двух меха­
нических поддиапазонов также можно осуществлять
в процессе резания без остановки.
Электронное устройство резьбона резания обеспечи-
•вает: быструю настройку шага резьбы и позволяет вы­
по.11нять нарезание резьбы в автоматическом цикле.
Краткая техни~еская характеристика станка
мод. 2623ПМФ4
•Диаметр выдвижного шпинделя, мм.. ., . .
. •...·
Koikyc для крепления .. инструм·ента п·о
но
50АТ5
1120Х1150
1250
гост '19860-74 ......• .
·•
..
, .. ••..•
Ра:!меры поворотного •tтом (длина Х шири-
на.),. •м . . ..... ;.. .... •••- , • •••
На11большее перемеще1ще, мм:
шпиндельной бабки .• ..•• ; .•• •.•• ••.• •
шпинделя,пр0дольноi!•••••••о • • • • •
стойки, продольное ..••.•••••••••
стола,поперечное...••••••,.••••
стола, круговое, ~:рад .
,...,
•
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин
Количество ступеней скорости вращения
-11шинделя.............•
.
.
.
.
•
Пределы величин подач, мм/мин:
шпинделя, шпинде![ьиоц бабки, стойки, стола
(поперечная) . . •. ..• ... .. , ••
стола при повороте (на радиусе 200 мм) •
Количествоступенейподач........ •
Скорость ускоренного перемещения подвиж-
ных узлов,. мм/мин: •
.
-
шпинделя, шпиндельной бабк·и, стойки . . •
стола при повороте (на радиусе 200 мм) •
Тип инструментального магазина . . . :
.•
Количество гнезд для инструмента в мага- ,
зине •... ~
...... ...... .
.
Скорость цепи магазина, м/мин. . . •
.
Мощность злектродвигателя главного при-
вода, •КВт . •
.
.
••......,
.
.
.
.
.
.
•
Мощность, потребляемая станком, кВт • •. •
Габаритные размеры станда с злектрообору-
дованием,мм•. ••
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
•
Масса стщ1ка без злектрооборудования, кг •
208
500
1000
1600:
360
5-1250
25•
2-1600
1,57-1260
Бесступенчатое
регулирование_
8000
4000
Цепной
,. 50
22
15
55
8300Х7500Х4500
31000


Модель ИР500МФ4. 1"\ногоинструментный сверлиль­
но-фрезерно-расточный станок мод. ИР500МФ4 (рис. 5.4),
выпуска.емый Ивановским заводом тяжелого станко­
строения им. 50-летия СССР, предназначен для обра­
ботки корпусных деталей на поворотном столе. На стан­
ке производятся сверление, зенкерование, развертыва­
ние, рас~.:ачивание точных отверстий по координатам,
фрезерование по контуру с линейной и круговой ин:гер-_
поляцией, нарезание резьбы метчиками. l(ласс точностп
ста,нка-,Н,
Рис. 5.4. Станок мод. ИР500МФ4.
Все узлы станка смонтированы на общей жесткой ста­
нине. Бесконсольная шпиндельная бабка расположена
внутри портальной стойки. Поворотный индексируемый
стол перемещается по отд~ельной станине. В приводах по­
дачи шпиндельной бабки, стойки. и c'ro:71a применены пре­
цизионные шариковl?!е винтовые пары с предварит~ль­
ным натягом. Опорами шариковых винтов сJiужат пре­
цизионные. комбинированные роликовые и радиально­
упорные подшипники. Перемещение подвижных узлов
осуществляется от высокомоментных электродвигателей
с постоянными магнитами, что обеспечивает стабильность
времени разгона и торможения (в пределах 0,2 с). Ком­
бинированньiе направляющие состоят из высоrюточных
роликовых опор, установленных с предварительным на-.
8 Зак. No 507
209


тягом, и накладm,, изготовленных из антифрикционного
полимерного материала, обладающего низким коэффи­
циентом трения и высокой демпфирующей способностью.
Горизонтальный шпиндель станка смонтирован в от­
дельном корпусе на двух прецизионных подшипниках
(один - с цилиндрическими роликами, другой
-
упор­
но-радиальный);. это способствует высокой точности,
жесткости и виброустойчивости. Зажим инструмента в
• шпинделе
rидромеханичес1шй. Привод шпинделя осу­
ществляется от электродвигателя постоянного тока че­
рез двухступенчатую коробку скоростей. В пределах
21-184 об/мин регулирование частоты вращения про­
изводится при постоянном моменте, а в пределах 184 -
3000 об/мин - при постоянной мощности. Автомати'lе­
ская ориентация шпинделя с управлением от системы
ЧПУ позволяет осуществлять серию технологических
циклов, в которых необходимо отвести резец от рабо­
чей поверхности ~ точно определенную позицию, не по­
вредив изделие.
Встроенный ,поворотный делительный стол' позицио­
нируется в автоматическом режиме. Для •установки и
крепления детали на поверхности стола предусмотрена
координатная сетка резьбовых отверстий. Отдельно_
стоящее гидромеханическое поворотное (на 180°): уст­
ройство автоматической смены столов-спутников позво,s
ляет исклю'lить из технологического цикла время на
установку и снятие детали. Устройство автоматической
смены инструмента, расположенное вне рабочей зоны,
состоит из инструментального магазина барабанного
_J
__1ша
с кодированными rнездаJ'v!И и манипулятора. Вы~
оор инструмента возможен в любой последователь­
ности.
Для питания гидравлических устройств станка слу­
жит аксиально-поршневой насос переменной производи•
тельности с автоматическим регулированием расхода
масла. В гидросистеме станка имеется гидроаккумуля­
тор с эластичным мешком, обеспечивающий )'равнове­
шивание шпиндельной бабки. Все трущиеся детали
станка и подшипники шпинделя смазываются посредст­
вом централизованной автоматической дозированной
системы смазки; смазка зубчатых колес и подiuипни­
ков главного привода непрерывная циркуляционная.
саж подается в зону -резания, .цричем управление- на­
сосной установкой осуществ,ляется от системы ЧПУ.
В станке применена трехкоординатная комбиниро­
ванная система ЧПУ МОД. Fanuc-3000 и Fаnцс-зорос
210


с линейной и круговой интерполяцией ( число одновре­
менно управляемых координат - 2). Программа может
вводиться в устройство ЧПУ на перфоленте или вруч­
ную ( с помощью буквенно-цифровой клавиатуры на
пульте), а также посредством программного накопите­
ля, телетайпа или от центральной ЭВМ. В качестве.дат­
чиков обратной связи по всем координатам использо­
ваны резольверы, установленные на валах электрощш­
гателей. Дискретность задания размеров - 0,002 мм.
Краткая техническая·характеристика
.
мод. ИР500МФ4
Наибольшая масса обрабатываемого изделия,
кг ..................... .
Размеры рабочей поверхности стола, мм , .
Число индексируемых позиций стола . . . •
Точность поворота стола, угл..с
.....
.
Пределы частоты вращения шпинделя (89
ступеней),об/мин..,•,.........•
Наибольший крутящий момент на шпинделе,
КГС•М•,,
.
•
,
,
,
,
,
,
,
•
.
,
•
•
•
,
,
•
Мощность главного привода, кВт ••••••
Наибольшее перемещение, мм:
поперечное, стола (ось Х) .. ,
.•. .•
вертикальное, шпиндельной бабки (ось У) .
продольное, стойки (ось Z) . . . . . . ..
То•шость позиционирования по осям Х, У, Z,
мм ................. .
Пределы пuдач стола, шпиндельной бабки,
стойки, мм/мин . , ,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Наибощ,ше·е усилие подачи, кгс . . .
Скорость ускоренного перемещения подвиж•
ных узлов, мм/мин . . •
.
•........•
Число инструментов в магазине . . . . . . .
Наибольший диаметр инструмента, мм:
при загрузке магазина без пропуска гнезд
то же, .'при пропуске одного гнезда . . . .
Наиб_ольший вылет инструмента от торца
шпинделя,мм.................
Наибольшая масса ·оправки с инструментом,
кг .................. -. . .
.
Время смены инструмента, с . . . •
.
.
.
.
Габаритные размеры станка, мм . . . . . .
Масса (без электрошкафов, устройства ЧПУ,
гидростанции и принадлежностей), кг . . . . .
станка
700
500Х500
72
±3
21,2-3000
70
14
800
500
500
0,025
1-2000
1000
10000
30
110
125
·30 0
15
б
6000Х3700Х3100
12500
Кроме мноrооперационных станков, построенных на
базе расточных и фрезерных станков, как было указано
выше, существуют конструкции, созданные на базе то­
карных станков. На рис. 5.5 показан станок такого ти­
па мод. LM70-2T, ·выпускаемый фирмой Okuma (Япо­
ния): Станок оборудован .токарной и фрезерной револь­
верными головками и позволяет выполнять токарную,
211


фрезерную и сверлильную обработку заготовок типа
тел вращения при одной установке в патроне' или в
центрах. Возможно нарезание резьб больших диамет­
ров резцом и внутренних резьб метчиком до М24. Управ­
лени,е работой станка осуществляется от контурной
rистемы ЧПУ мод. Fanuc-З000C с л~нейно-круговым
Рис. 5,5. Токарный стадок мод- LM70-2T .
интерполятором по трем координатам: движение суп­
порта· вдоль оси ·шпинделя (координата Z) с дискрет­
-Jiостью 0,01 мм/имп; поперечное движение каретки с по­
вор_отной стойкой, несущей токарную и фрезерную ре­
вольверные головки (координата Х) с дискретностью
0,005 мм/имп; поворот шпинделя вокруг своей оси вра­
щения (координата С) с дискретностью 0,01 град/имп.
Краткая техническая хара~тери~тика-станка
мод. LM70-2T
Наибольший диаметр заготовки, мм ...
Н.шбольший обрабатываемый диаметр, мм
Р:~сстояние между центрами, мм .....
Диа~етр сквозного отверстия в основном
шnинделе,мм...............
Пределы частоты вращения основного
шпинделя;об/мин.............
.
Число инструментов в каждой револьвер­
нойголовке...........
Пределы рабочих подач:
212
по координатам Х и Z, ммiоб
по координате С, об/мин.
...
700
500
500 или 1000
80
90-2000
8
0,01-20,47
13,3


Скорости холостых перемещений, мм/мин:
по координате Х. - .
.
,........
по координате Z ........... .
Мощность алекчюдвигателя главного при-
вода,кВт..;
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3tюо
6000
Мощность электродвигателя привода
вращающегося инструмента, кВт ,
•,
-
2,2
Габарит·ные размеры станка, мм ••••• 5520Х3365Х1860 или
Массастанка,кг...... • •
,
.....
6620 Х 3365 Х 1860
6700 или 7200
Дальнейшее развитие многооперационных станков
идет по uути создания сложных комбинированных кон-
4
Рис. 5.6 .. Мноrооперационный. станок_-система Y~S.
струкций, которые нередко из отдельных иашин пере•
растают в комплексы машин, работающие как единое
целое с управлением от одной системы ЧПУ (обычно
класс CNC). Такие конструкции занимают промежуточ:
ное положение между станками в обычном понимании
и гибкими производственными системами (см. гл. 6),
состоящими из станков с .ЧПУ и различного вспомога- •
тельного автоматического оборудования при управле­
нии от единой эвм. ,
На рис. 5.6 показана конструкция сложного комби­
нированного многооперационного станка-системы YMS
(Yamazaki Machining System), изготовляемого одной
из фирм Японии> Станок-сцстема имеет два· стола для
закрепления заготовок: крестовый стол 8 и поворотный
213


стол 7. По.ка на одном столе обрабатывается очередная
заготовка, на втором производится загрузка-разгрузка.
По горизонтальным направляющим. 4 перемещается
стой!{а "/, несущая инструментальный магазин бара­
банного типа на 30 инструментов и систему ЧПУ клас­
са CNC (позиция 5).' Обеспечивается
автоматическая
замена по программе магазинов 2 на стойке стелла­
жа 3. На стеллаже рас-пол-агается четыре запасных ма­
rазиf(а с настроенными комплектами инструментов. По
направляющим стойки в вертикальном направлении· пе­
ремещается шпиндельная бабка с горизонтально рас­
положенным шпинделем. Вращение на шщшдель пере­
дается от электродвигателя мощностью 30 кВт. Замена.
инструмента в шпинделе производится по программе
из магазина, находящегося в данный момент на стой­
ке 1. Максимальный диаметр инструмента в магазине
составляет 216 мм (при незаполненных соседних гнез­
дах). Когда для обработки необходим инструмент боль­
шего диаметра или многошпиндельная головка (для
обработки групп отверстий), стойка перемещается к
трехъярусному стеллажу 6, где крепятся головки и
крупные инструменты. Их замена на шпинд~льной баб­
ке производится автоматически при управлении от сис-
темы ЧПУ.
'
Станок выполняет различные циклы обработки.
Возможна- обработка сложных корпусов за два устано­
ва: первый установ на столе 8 (обработка базовых μо­
верхностей) и второй установ на столе .7 (обработка
остальных поверхностей с нескольких сторон). В дру­
гих, более простых случаях на каждом из столов может
выполняться обработка разных или одинаковых загото­
вок за один установ.
В качестве второго примера современных многоопе­
рационных станков рассмотрим станок-систему фирмы
«Ingersoll» (США). Станок (рис. 5..7) предназначен для
обработки корпусных деталей. Заготовка, закрепленная
на спутнике 2, находящемся в позиции заtрузки, пере­
мещается к рабочей позиции 3. После остановки против
рабочей позиции спутник с заготовкой передается на
эч позицию и закрепляется на ней. Обработка произ­
воцится перемещаемыми с помощью замкнутого транс­
портера сменными шпиндельными головками 4. Эти
головки автоматически закрепляются на силовом столе
против заготовки в такой последовательности, которая
требуется по техцологическо:му процессу. После обра­
ботки спутник с деталью передается на разгрузочную
214


ю
,;.,t
Рис. 5.7. Станок-система ~ля обработки корпусНЬlх заготовок.


позицию 1, а на его место поступает другой, с новой
заготовкой. На станках такой конструкции одновре­
менно может обрабатываться несколько разных де­
талей. Станок легко встраивается в гибкие автоматизи­
рованные производст~а (см: гл. 6).
5.1 . Работа на мноrооперационных станках
"
Многооперационные станки позво~яют реализовать
ряд новых,. ранее не применявшихся прогрессивных
схем обработки. Они предназначены в основном для об­
работки сложных призматических и корпусных дета•
лей, имеющих большое число обрабатываемых поверх­
ностей, отверстий, пазов и т. д. •
При подборе деталей для изготовлеющ на много­
операционных станках необходимо прежде всего уста­
новить число. сторон, с которых заготовка должна об­
рабатывать_ся. Если обработка требуется только с од­
ной сторонр1,. то может быть использован станок с вер­
тикальным расположением шпинделя. Есл-и .же обработ­
ка производится с двух, трех. или четырех сторон, то
требуется станок с горизонтальным шпинделем !i пово­
ротным столом. При большем числе сторон .обработки
(например, с четырех боковых сторон и сверху) приме­
няются станки с глобусными столами или .станки с. дву­
мя шпинделями (горизонтальным и вертикальным) и
поворотным столом.
Вторым важным условием при подборе деталей яв-.
ляется соответствие количества· необходимых инстру­
ментов и числа гнезд в ил~трументальном магазине
станка. Если число гнезд значительно больше, чем чис­
ло .требующихся инструментов, то. это непременно при-.
ведет к резкому увеличению себестоимости обработки.
Высокая· стоимость многооперационных станков тре­
бует максимальной концентрации· обработки на станке
при минимальном числе операций и переустаiювок за­
готовки. Это накладывает ограничения на выбор базо­
вых поверхностей, мест, за которые заготовка ,крепится
на станке, -а также на выбор конструкций приспособле­
ний и зажимных устройств. Основным • условием здесь
является доступность инструментов ко всем поверхно­
стям, подлежащим обработке. В случае возможности
-полной обработки заготовки за одну операцию при од-
но~ ее закреплении базовыми поверхностями могут быть
необработанные (~ерные) поверхности.
.
При полной невозможности обработки заготовки от
216


черновых баз приходится вводить операцию обработrrи •
базовых поверхностей на обычных станках.
Обработку наиболее сложных заготовок выполняют
на мноrооперационных станках за две операции: 1) об­
работка базовых поверх·ностей и тех поверхностей, об­
работка которых возможна при том же закреплении за­
rотово1<, 2) обработка всех остальных поверхностей.
Процесс обработки на мноrооперационных станках
осуществляется в основном при использованци нормаль­
ных принадлежностей к станку, без применения специ­
альной оснастки. Растачивание основных отверстий и
сверление крепежных отверстий производятся без рас­
.точных приспособлений и кондукторов. Все пара:ме!РЫ
точности детали обеспечиваются точностью инструмен­
тов, элементов· станка и точность.ю исполнения команд
ЧПУ. Только при нарезании резьб метчиками прихо~-­
дится использовать специальные пружинные патроны
для компенсации некоторой неточности подачи метчи'"·
на в соответстви:и с шаrо,м нареsаемой' резьбы.
•
Для снижения погрешностей обработки растачива­
ние отверстий, .:расположенных на• одной. оси в несколь­
ких параллельных стенках, приходится выполнять с
двух сторон ~ с поворотом стола с заготовкой щ1 180°.
Во избежание. увода сверл на мноrооперационных
·станках, работающих без кондукторов, перед сверлени­
ем~ отверстий обычными сверлами производят их цент~
рование· короткими центровыми сверлами. Это предот­
вр-аiцает увод инструмента при последующем сверле­
нии, а оставшийся после сверления след центрового
с1:1ерла (заранее полученная фаска) облегчает врезание
метчика при нарезании резьбы. •
Предварительную обработку литых отверстий сред·
них диаметров необходимо выполнять резцом, а отвер­
стий больших диаметров - фрезерованием концевыми
фрезами по контуру отверстия ( см. рис. 1.2). Черновое
растачивание и фрезерование по контуру, не обеспечи­
вая высокой точности диаметра и формы отверст-ия, поз­
воляют, однако, получить точное расположение оси от­
верстия. После ,такой обработки можно выполнять зен­
керование, а затем развертывание. Черновая обработка
литых отверстий с помощью зенкера. (без фрезер_ова­
ния) нерациональна, •потому что при этом неизбежеJ:I
увод оси отверстия.
.
,
Последовательность обработки отверстий_ в корпус­
ной детали, имеющей большое число отв-ерстий, распо­
ложенных. с разных сторон детали и· обрабатываемых
211


с различной точностью, значительно влияет на произво­
дительность опер-ации. Эта последовательность устанав­
ливается исходя из принципа наименьших потерь вре­
мени на холостые перемещения.
Очевидно, что в каждой плоскости корпусной заго­
товки. может быть расположено по нескольку групп оди­
наковых отверстий ..Одинаковые группы отверстий мо­
гут быть также в разных стенках детали. Обработка
этих отверстий возможна по следующим схемам, отли­
чающимся последовательностью работы инструментов
и трудоемкостью операций.
••
•
1. Обработка каждого отверстия производится пол­
ностью подряд всеми инструментами при неизменном
положении заготовки относительно шпинделя. Далее
следует переход на ось второго отверстия с полной его
обработкой и т. д. После обработки всех отверстий с од-·
ной стороны детали производится поворот стола .для
обработки , отверстий, расположенных с другой сто-
роны.
.
2. Первым инструментом осуществляется последова­
тельная обработка всех одинак9вых отверстий с одной
стороны заготовки. Затем инструмент меняется на .. сле­
дующий и выполняются второй и последующие пере­
ходы по обработке той же .группы отверстий. Далее в
аналогичной последовательности обрабатываются все
отверстия другого диаметра и т. д. По завершении об·
работки всех отверстий, расположенных с одной сто­
роны детали, происходит ее поворот для аналогичной
обработки отверст~й, расположенных с другой стороны.
3. Первым инструментом обрабатываются все оди­
наковые отверстия со всех сторон заготовки. Далее ин­
струмент меняется на следующий, и те же отверстия
о~абатываются по второму переходу и т. д. Затем в
такой же последовательности обрабатываются все от­
верстия второго диаметра и т. д.
4. Первым инструментом обрабатываются все оди­
наковые отверстия с одной стороны заготовки. Затем в
той же стенке обрабатываются предварительно все оди­
наковые отверстия другого диаметра. После черновой
обработки всех отверстий в той же последовательности
завершается их обработка остальным инструментом.
Только после этоtо заготовка поворачивается для ана­
логичной обработки отверстий в другой стороне детали~
5. Первым инструментом обрабатываются начерIIО
все одинаковые отверстия со всех сторон заготовки. ,За­
тем производится предварительная обработка отвер--
218


стий другого диаметра, также со всех сторон заготовки.
После черновой обработки всех отверстий в той же по­
следовательности осуществляется их обработка вторым,
третьим и остальными инстру11,1ентами до полного за­
вершения обработки.
Приведенные схемы отличаются количеством смен
инструмента, переключений режимов резания, числом
поворотов стола, количеством перемещений рабочих
органов по координатам, характером 'и последователь­
.ностью кадров управляющей программы и т. д. Следо­
вательно, меняется число включений .и срабатываний
отдельных элементов и механизмов станка, что влияет
на его производительность, точность и надежность ра•
боты. Различной будет также интенсивность нагрева
заготовки, влияющая на точность обработки.
Из анализа приведенных схем обработки отверстий
можно установить, что при малом (не более трех) чис-­
ле инструментов, необходимых для полной обработки
одного отверстия, наивысшую производительность обе­
спечивает вторая схема. Эта схема наиболее рацио­
нальна при обработке большого числа крепежных и ·
других простых отверстий.
При обработке сложных деталей с отверстиями вы­
сокой точности, которые обрабатываются четырьмя­
riятью инструментами, наибольшую производительность
обеспечивает первая схема обработки. Однако анализ
работы многооперационных· станков показывает, что
смена инструмента является более сложным элементом
цикла работы станка, чем позиционирование салазок и
стола. Поэтому желательно осуществлять меньше с~ен
инструмента, т. е. отдавать предпочтение работе по вто­
рой схеме. Исходя из тех же условий, рекомендуется
производить меньшее· число поворотов стола.
Целесообразность применения других схем требует
отдельного -анализа в каждом конкретном случае. Мож­
но только отметить, что концентрация черновой обра­
ботки в начале оцерации по пятой схеме приведет к
наибольшему нагреву заготовки, а это может вызвать
снижение точности. В этом смысле оптимальной явля­
ется третья схема, поскольку здесь черновая обработка
. рассредоточена
практически на всю операцию, а пере-
•ход на получистовую и чистовую обрабQтку отверстий
каждого диаметра также происходит с большим разры­
вом по времени, когда заготовка успевает остыть;
Фрезерование плоскостей обычно производится в са-
мом Н?чале обработки сло_жной корпусной, коробчатой
219


г
3
б
Рис. 5.8 . Схемы постоянных циклов.
220


или призматической заготовrш. При этом черновое фре­
зерование целесообразно производить торцевыми фре­
зами малого диаметра последовательными ходами вдоль
обрабатываемой плоскости. В этом случае возникающие
усилия резания и вибрации СТQЛЦ незначительны и по­
этому влияние на r_очность. обработки неравномерного
или завышенного припуска невелико. Использование.
фрез большого диаметра на многооперационных стан­
ках нежелательно. Это связано с тем, что такие фрезы
перекрывают соседние ячейки магазина, установка ин­
струмента в которые становится невозможной: Смена
инструмента больших размеров с· помощью автоопера­
торов на станке затруднена. Фрезерование несплошных
плоскостей целесообразно выпо4нять обходом по кон-
туру фрезами малого диаметра (см. рис. 1.18).
·
Выше. (при рассмотрении пяти схем обработки от­
верстий) отмечалось, что корпусные детали часто имеют~
I"руппы одинаковых отверстий, расположенных в одной
стен.ке. Р~жущий инструмент, последовательность его
перемещений, изменение режимов обработки и т. п.
для •каждого отверстия остаются постоянными и, есте­
ственно, повJ'оряются. Для упрощения программирова•
ЩЦI обработки •таких деталей, д,ля уменьшения длины
перфоленты и возможных . ошибок в ней используют
возможность задания постоянных циклов. На рис. 5.8
представлены схематические изображения некоторых из
этих циклов.
Ра.бота оператора на многооперационных станках
сложнее, чем •на расточных и фрезерных, поскольку
сложнее конструкция самих станков, оборудованных
устройств~м автоматической смены· инструмента. Для
.Qез9тказной работы этих устройств требуется особое
внимание. Разнообразие применяемых инструментов и
методов ·их настройки на размер вне станка также соз­
дает определенные трудности. Поэтому жела,тельно,
чтобы оператор, рабqтающий на многооперационном
ст-анке, и~ел опыт работы на- других станках с ЧПУ,


ГИБКИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ
ПРОИЗВОДСТВА
ГЛАВА
6
Комплексная автоматизация механической обработ.•
ки (установка заготовок" процесс обработки, снятие де­
талей, транспортирование заготовок, деталей, инстру­
мента, удаление стружки и др.) обеспечивает значи­
тельное :повышение nроизводител'ьности труда и сниже­
ние себестоимости продукции при одновременном по­
вышении ее качества, высвобождение большого числа
рабочих,._ улучшение условий труда.
.
До недавнего времени проблема комплексной авто­
матизации в массовом производстве достаточно полно
решалась путем создания автоматических линий с ши­
роким применением многошпиндельной и многоинстру­
ментной обработки на высокопроизводительных автома­
,тах и полуавтоматах. Однако массовое производство·
составляет всего около 20% общего объема машино­
строения. Остальные 80% приходятся на серийное и
единичное пр9изводство, где требуется частая перена­
ладка оборудования и где поэтому обычные автомати­
ческие линии неприемлемы. Такое производство назы­
вается быстросменным и требует особых методов и
средств автоматизации. Вместе с тем в условиях уско­
ренного технического прогресса, когда модели выпу­
скаемых машин все чаще заменяют новыми, более со­
вершенными, массовое производство меняет свой харак­
тер, превращаясь в массовое быстр__рсменное.
Таким образом, в современных условиях быстросмен­
ность становится общей характерной чертой всего ма­
шиностроения. Поэтому методы и средства автомати­
зации в серийном и массовом производстве · должны
сближаться. Однако такое сближение _не может _осу-
222


ществляться на основе использования традиционных
м:е1одов и средств автоматизации, созданных в процес­
се разви1:ия массового производства. Основным недо­
статком этих методов и средств является их узкая спе­
циализация и почти полное отсутствие обратных свя­
зей, что препятствует оперативному воздействию на ра­
боту об_орудования с целью улучшения процесса обра­
ботки.
В современных условиях основу компJiексной авто­
.матизации могут составить лишь принципиально новые
методы и средства. К ним относятся: групповая техно­
логия, станки с ЧПУ, промышленные роботы, автоJйати­
ческие транспортно-складирующие системы, системы
САП и САПР ТП. На их основе возможно создание
•быстропереналаживаемых
автоматизированных комп­
лексов, или так называемых гибких комплексно автома­
тизяроващ1ых производств (ГАП), состоящих из обор.~­
дования с ЧПУ с управлением ·от центральной ЭВМ.
Обычно гибкое производство представляет собой уча­
сток из. достаточно большого числа станков с ЧПУ (не
менее семи); иногда в составе ГАП объединяется не­
сколько • участков; в отдельных случаях под гибким
производством понимают систему, состоящую всего из
двух-трех станков с ЧПУ.
6.t . Основы построения ГдП
С точки зрения функций управления гибкие авто­
матические 1 производства представляют собой автома­
тизированные системы управления технологическими
процессами (АСУ ТП). Возможность создания таких
систем связана с появлением современных ЭВМ (треть•
его и четвертого поколений), которые позволяют осу­
ществлять управление· работой .сложных объектов. В
наиболее совершенных ГАП происходит не только не­
посредственное прямое управление работой всех машин
системы сигналами от ЭВМ, но и использован·ие обрат­
ных связей. Все виды оборудования с помощью датчи­
ков обратных связей. подают на ЭВМ сигналы о фак­
тическом протекании технологического процесса и о ра­
боте системы в целом. Основываясь на этих сигналах
1 .В настоящее .время в основном проектируются автоматизиро­
ванные ГАП, т. е. производства, включающие операции, выполняе­
мые с помощью человека. В данной книге рассматриваются именно
такие типы производств. •
223


обратных связей, ЭВМ непрерывно воздействует на ра­
боту оборудования с целью поддержания оптимального
режима 2аботы_ системы как в -техническом, т_ак и в
организационном плане.
Применение ЭВМ и других технических достижений
последних _лет позволяет создавать принципиально но­
вые производства высокой гибкости, быстрой приспо­
собляемости к меняющимся условиям производства.
Эта гибкость определяется следующими характерными
особенностями указанных производств: способнос_тью
к быстрой переналадке; возможностью перемещения за­
готовок со станка на станок в любом направлении; не-
11рерывн~rм оперативным воздействием на работу всей
системы с целью , поддержания технологического про­
цесса на наиболее высоком уровн~ как по производи­
тельности, так и по· качеству продукции; возможностью
проектирования технологических процессов и програм­
·мирования обработки с помощью ЭВМ.
·
Основные функции ЭВМ в развитых гибких произ­
водствах состоят в следующем: оперативное планиро­
вание загрузки оборудования с целью обеспечения мак­
симальной производительности и эффективности работы
системы; проектирование технологических процессов и
программирование обработки на станках с ЧПУ; управ­
ление работой _станков, , транспорп10-складирующих
устройств, роботов, устройств обеспечения станков ин­
струментами; выявление неисправностей оборудования,
сигнализация о его сосtоянии и управление работой
ремонтной службы.
Оперативное планирование загрузки оборудования,
реализуемое с помощью ЭВМ, позволяет выбирать опти­
мальные варианты маршрутов о(,работки, последова­
тельности ·запуска партий заготовок различных наиме­
нований в производство, распределения их между оди-.~
наковыми станками.
Проектирование технологических процессов и про­
граммирование обработки с помощью ЭВМ ·(см.- гл. l),
•делают возможным в очень короткие сроки подготовить
выпуск деталей других наименований или выпуск тех
же дет·алей, но из заготовок другого вида, а также
скорректировать технологический процесс, если заго­
товки имеют з-аниженные или завышенные припуски
на обработку.
Непосредственное управление посредством ЭВМ ра·
ботой всего оборудования ГАП qриводит к значитель­
ному повышению надежности работы всей системы.
224·


Автономные УЧПУ станков, работающие от перфо_.r,·ен­
ты, недостаточно надежны в основном из-за сбоев при
чтении перфоленты. Непосредственная передача управ­
ляющих сигналов от ЭВМ по проводам, минуя .считы­
вающее устройство пульта ЧПУ, почти полностью ,иск­
лючает возможность сбоев.
Системы групповщ:.о управления . оборудованием от
ЭВМ называются (см. гл. 1~ § l) системами DNC (Direct
Numeri~al ControlJ. Возможности построения таких сис­
тем ЧПУ появились только после создания ЭВМ, позво­
ляющих работать в режиме разделения времени. В этом
режиме одна. ЭВМ может однощiеменно решать боль­
шое число задач и управлять большим количеством
разных машин. Это обеспечивается благодаря тому, что
-ЭВМ выдает управляющую информацию каждому виду
оборудования не непрерывно, а. отдельными кадрами.
Пока данный станок· (или другая машина) выпо.J_!!!_Яет
заданный кадр, ЭВМ успевает «обойти» все машины
.на участке и «вернуться» снова на это'Г же станок для
выдачи нового кадра проr-раммы.
.
Наиболее простыми объектами управления для ·ЭВМ
являются виды оборудования с позиционными система­
ми ЧПУ. Здесь для каждого станка требуется лишь за­
поминающее -устройство, записывающее очередной кадр
программы, поступивший от ЭВМ. Кадр программы вы-
•полцяетС'я станком относительно
долго, и быстродей­
ствия ЭВМ вполне достаточно для. обслуживания боль­
шого числа единиц оборудования. Для оборудования
с контурными системами ЧПУ кроме запоминающего
устройства требуется интерполятор. Конечно, в чрив­
ципе· ЭВМ может управлять. рабqтой станка с контур­
ным управлением, выда~ая сигна.цы непосредственно
отдельными И!!Jпульсами. Однако станок настолько
б1:,1стро будет выполнять такие одиночные команды, что
ЭВМ при этом сможет обслужить меньшее число еди­
ниц -о.борудования. Наличие ав.тономного интерполятора
приравнивает оборудование с контурным управлением
к оборудованию с ПСПУ. Указанное обстоятельство, а
также необходимость максr~:мального снижения просто­
ев дорогостоящих ГАП привели к тому, что в системах
DNC стали часто применяться обычные устройства
ЧПУ. Тогда при выходе из строя ЭВМ или в период ее
ремонта станки на участке •могут работать в· обычном
режиме, т. е. от перфоленты.
Исключительно важной является также функция .
ЭВМ по управлению работой ремонтной службы, на-
225


правленная на снижение потерь времени из-за nростоев
оборудования по причине неисправностей. Основными
задачам'и ЭВМ в данном случае являются: обеспечение
строгого соблюдения графика плановых осмотров и ре­
монтов; оперативное обнаружение неисправностей обо­
рудования и непрерывная сигнализация о его состоянии
с целью предупреждения возможных поломок.
Рассматриваемая функция ЭВМ реализуется по сле­
дующей схеме. В память ЭВМ вводится график техни­
ческого - обслуживания оборудования. На основании
этого графика 'по соответствующим программам ЭВМ
в конце каЖдой недели выдает график проведения пла­
новых осмотров на неделю вперед и ежедневно состав­
ляет перечень нарядов цеховой ремонтной службе и ре­
монтным службам завода на выполнение плановых ре­
монтных работ на каждый следующий день. При состав­
лении нарядов на конкретный день ЭВМ включает в
эти наряды кроме плановых также аварийные ремонты
по устранению как уже возникших неисправностей, так
и тех неисправностей, которые вскоре могут произойти.
Да1-iные о необходимости проведения аварийных ремон­
тов ЭВМ формирует на основании сигналов, поступаю­
щих от датчиков на всех видах оборудования. По виду
этих сигналов ЭВМ устанавливает место и характер по­
тенциальной или уже возникшей неисправности.
В управлении гибким производством в целом функ­
ции вычислительных машин настолько разнообразны,
что во многих системах применяют не одну, а две ЭВМ.
Кроме того, как было отмечено выше, оборудование с
ЧПУ, применяемое в гибких производствах; обычно
ЮVJеет свои УЧПУ. Таким образом, систему DNC груп­
пового уnравления можно рассматривать как состоящую
из трех уровней: 1) верхн,ий уровень с наиболее мощ­
ными ЭВМ для оперативного планирования и учета
хода производства в целом, а также для проектирова­
ния технологических процессов и программирования
обработки;
2) средний уровень с ЭВМ небольшой мощности для •
у11равJ1ения работой оборудования и организации ра~о­
ты ремонтной службы; 3) нижний уровень, на котором
используются индивидуальные устройства ЧПУ.
Например, в гибком производстве ЭНИМСа АУ-1
(для обработки тел вращения) на верхнем уровне была
использована ЭВМ «Минск-32», на среднем - ЭВМ
«Днепр-3», на нижнем - магнитные УЧПУ «Контур-
4МИ», а также устройства ЧПУ, работающие от перфо~
226


ленты «Координата С-69» и «Контур-2ПТ-71/3». В но­
вом гибком производстве АСВ-20, являющемся модер­
низацией производства "АУ-1, на верхнем уровне исполь­
зован шестой типовой комплект управляющей ЭВМ
МбООО, на среднем - второй типовой комплект М6000,
на нижнем - УЧПУ мод. Н22-1М, НЗЗ- IM, «Координа­
та С-70».
Следует отметить, что действующие в настоящее
время гибкие автоматизиро~анные производства значи-.
тельно различаются по уровню технических возможно-
сrей.
•
Рассмотрим, например, схематические планировки
четь1рех вариантов ГАП с различными техническими
возможностями (рис. 6. 1). Вариант а представляет со­
бой участок станков с ЧПУ, работой которых управля­
ет центральная ЭВМ. Эта же ЭВМ планирует загрузку
станков на участке и управляет работой ремонтной
службы. Тр_анспортирование заготовок, деталей, инстру­
ментов и их ск.~rадирование выполняются с помощью
обычных неавтоматических средств . .Установка и сня­
тие заготовок на станках осуществляются рабочими.
Вариант б отличается от варианта а только нали­
чием автоматичесКОf! транспортно-складирующей систе­
мы для заготовок и деталей.
По варианту в дополнительно используются промыш­
•ленщ,rе роботы, заменяющие операторов.
Наконец, в варианте г реализованы все функции
развитоrо ГАП: управление станками с предваритель­
ным проектированием и программированием процессов
обработки, автоматическое транспортирование, а также
установка и снятие заготовок, планирование работJ:J
участка, автоматическое обеспечение станков инстру­
ментами с помощью второй транспортно-складирующей
системы.
Из приведенного примера также видно, что техно­
логические возможности ГАП зависят не только от ор­
ганизации системы управления. Они в значительной
степени определяются теми технологическими, конст­
руктивными и компоновочными принципами, которые
положены в основу создания того или иного гибкого
производства.
В силу того, что станки с ЧПУ заметно отличаются
от станков с ручным управлением, принципь1 их исполь­
зования должны быть особыми. Практика созда­
ния ГАП подтверждает это положение. Так, подбо[)
станков для гибких производств в настоящее время
227


ю·
~
а)
2
1
J,
,,.
() u() u() u() u() u()
1 L-..J'i
'i.
JJ
'J
iJ
JJ
✓} ./;
-.1/ ✓f -~
-~
___...__ __.,__ :::;;;;,:: __ _...__ ~---~
Рис. 6.1. Варианты построения ГАП:
1- станки с ЧПУ; 2- пульты ЧПУ; З
-
ЭВМ;4-
транспортно-складирующая система; 5 - nромыш­
лен.ные роботы; 6 - система, обеспечения ннстру•
ментом.
5'


производится на основе одного _из двух принципоn:
1) принципа взаимодополняющих станков; 2) принципа
взаимозаменяющих станков.
Принцип взаимодополняющих станков в целом со­
ответствует их традиционному набору и· расположению
на участке в технологической последовательности. На-
. пример,
если на участке обрабатываются тела враще­
ния, то первыми будут расположены фрезерно-центро­
вальные (подрезка торцов и зацентровка заtотовок ва­
лов), затем токарные станки. За ними обычно идут
зуборезнъ1е, а затем фрезерные, сверлильные и т. д.
. Зд~сь
каждый новый вид станков дополняет (расширя­
ет) возможности участка. Действительно, при наличии
в систеNJ:е только токарных станков можно изготовлять
лишь самые простые детали. Зуборезные станки позво­
ляют, кроме того,. изготовлять зубчатые колеса. Такай
подбор станков в Г АП и называется принципом взаимо-.
дополняющих станков. Недостатком_ производства, по­
с:гроенного. на этом принципе, является низкая техцоло­
гическая цадежность, потому что • выход •из строя· ка­
кого-л_ибо станка/ имеющегося JJ единственном ~кзем­
пляре, сразу :же умены:Uает номенклатуру выпускаемых
деталей.
Принцип взаимозаменяющих станков состоит в том,
что на участке используются станки только одной мо­
дели. Если, например, участок оборудован одними то­
карными станками мод. 161(20Ф3-С5, to технолоп;че-
. екая
надежность системы будет высокая. Действитель­
но, выход из строя одного-двух станков здесь приводит
лишь к уменьшению производительности, но не к суже­
нию номенклатуры :Выпускаемых деталей. Однако воз­
можности Г АП, построенного на базе одних толь!{о то­
ка рньiх станков мод. 16К20Ф3-С5, невысоки. Другое
дело,. если ис·пользованы многооперационные станки.
В этом случае резко повышаются возможности гибкого
производства при его высокой технологической надеж­
ности. Таким образом, применение принципа взаимоза­
меняющих станков наиболее эффективно, если гибкое
производство построено на основе многооперационных
станков. Такие производства отличаются исключитель­
но высокой гибкостью. Можно, например, все станки
загруз·ить одной и ТQЙ же работой (выполнение одина­
ковых оnераций), а можно на разных станках выпол­
нять последовательный ряд операций по изготЬвлению
одновременно одной, двух или более деталей разных
наименований._
229


Многооперационные станки могут использоваться и
в качестве взаимодоп<мняющих станков. Если, напри.­
мер, конструкция корпусной детали такова, что требу­
ется обработка отверстий как с четырех бокойых сто­
рон, так и в верхней плоскости, то приходится приме­
нять станки двух компоновок: 1): с поворотным столом
14700
f.
4
в
z
l. __
, =1> эаготобка _ e!!I>__частично оора5отанная загото§ка 881> iJеталь
Рис. 6.2. ГАП «Auerbach» М250/02 CNC:
1 - станок с горизонтальным шпинделем п магаз1111ом па 40 инструментов;
2 - станок с вертикальными шпинделями и магазином на 44 инструмента;
3 -поворотные устройства смены спутников; 4 - поворотный транспортный стол;
5 - тележка для спутников; 6 - гидростанция;
,7 - места заготовок и готовых
деталей; 8 - детали крепления заготовок на спутниках; 9
-
пульт управления;
10 и 11 - электрошкафы.
и горизонтальной осью шпинделя для обработки отвер­
стий в четырех боковых сторонах; 2) с вертикальной
осью шпинделя и крестовым столом для обработки от•
веретий в верхней плоскости. На этом принципе по­
строено, например, гибкое производство «Auerbach»
М250/02 CNC (ГДР), схема которого представлена
на рис. 6. 2.
В других случаях применяется смешанный принцип.
Например, в производстве фирмы «Cincinnaty» (Анг­
лия) для обработки корпусных деталей с пяти сторон
(рис. 6.3) в целом использован принцип взаимозаме­
няющих стан~ов. В системе установлено пять одинако-
230


вых многооперационных станков с горизонтальной
осью шпинделя. Шестой станок имеет вертикальное
расположение оси шпинделя для обработки отверстий
в верхней плоскости.
Другой существенной• особенностью компоновки ГЛП
является то, что последовательность расположения
станков в таких производствах перестает играть свою
традиционную роль. Действительно, при планировке
обычного станочного участка естественно стремятся
Рис, 6.3. ГАТТ ф"~,рмы «Cir,ciпnaty»:
1 и 2 - датчики положения поворотных столов; 3 - моечная машинг.: 4 -
станок с горизонтальным шпинделем; 5 - станок с вертикальным шпинделем.
расположить станки в технологической · последователь­
ности. Это необходимо для создан-Ия потока, который
сокращает пути движения заготовок, упрощает их
транспортирование, упорядочивает производство.
В гnбких автоматизированных производствах идут
по другому пути. Здесь транспортно-складирующая
система проектируется таким образом, чтобы она был.~
максимально гибкой и могла легко обслуживать любой
с-танок вне зависимости от его расположения на участ­
ке. Поэтому, например, естественным считается случай,
когда склад заготовок и готовых деталей расположен
на одной и той же площадке в начале пролета цеха
(или вдоль пролета). В-других случаях складирующая
система может иметь кольцевую компоновку, как это
сделано, например, в гибком производстве для обработ~
ки тел вращения ROTЛ-F-125-Ne.
•
По классификации ЭНИМеа все ГЛП делятся на
4 типа: 1) лев - для деталей типа тел вращения;
2) ЛеК,- для корпусных деталей; 3) ЛеП- для плос­
_ких и призматических деталей (рычаг.и, планки); 4)'
АСС -·специализированные системы. Соответственно
231


размерам обраба'lываемых деталей после буквенных
обозначений записываются ус,повные числа. Например,
АСВ-20 - производство для обработки детален типа
тел вращения диаметром 25-'- 250 мм и длиной .до
750 мм; АСК-10- для корпусов с длиной наибольшей
стороныот250до500ммит.д.·
В . последнее время, особенно при создании гибких
производств для изготовления деталей типа тел враще­
ния, наметилась тенденция компоновки производства
из комплексов оборудования, . или .так называемых мо­
дулей 1• Основной составной единицей такого производ­
ства модульного типа является не отдельный металло­
ре~ущий станок, а технологический модуль, представ­
ляющий· собой комплекс .взаимосвязанных машин: а)
мет'аллорежущий <:танок; б) промышленный • робоt;
в) местное транспортно-накопительное устройство для
подачи заготовок и удаления деталей, а также для накоп­
ления их запаса у станка. Технологический модуль,
• часто именуемый роботизированным ~омплексом, может
определенное время работать без участия человека, как
станок-автомат. Местные транспортные · устройства из­
готовляются так, чтобы' их, легко можно было включить
в общую транспортно-складирующу~р <;истему участка.
Рассмотрим работу представленного на рис. 6.4 тех­
нологического- модуля щ:>нструкции ЭНИ:МСа ...Заготов­
ки в специальных контейнерах 4 •{прямоугольные ящи:Rи
с ячейками) подаются на правую ветвь кольцевого
транспортера-накопителя 5, откуда· они периодически
пос;rупают на тележку 3 робота 2. Робот берет из ячеек
аатотовки, устанавливает их на станок 1, снимает после
обработки. со станка и укладывает в те же ячейки кон­
тейнер-а. Когда заготовки всех ячеек обработаны, те­
лежка робота с контейнером переходит в крайнее ле­
вое положение (показано пунктиром). Здесь стол осво­
бождается от деталей и получает новый контейнер
с заготовками. Контейнер с готовыми деталями пере­
дается на левую ветвь кольцевоrо транспор:гера-нако­
пителя. Подача контейнеров с заготовками на кольце~
вой транспортер-накопит,ель и удаление с него контей­
неров с готовыми деталям.и осуществляются краном­
штабелером общей транспортно-складирующей системы
.
1 В последнее время для построения ГАП часто используют
не технологические модули, а технолотические ячейки..Такие ячейки
отличаются тем, что в них один робот и одно транспортно-накопи­
тельное устройство обслуживают не один станок, а группу станков
с ЧПУ.
232


гАП. ТрКОЙ технологический модуль может использо­
ваться и как отдельJJЫЙ станок-автомат. В этом случае
обслуживание кольцевого транспортер~~накопителя осу­
щеспзляется обычным ·краном или вилочным погрузчи­
ком.
Технологические модули обычно применяются при
изготрвлении деталей типа тел вращения. Это~у спо­
собстнует геометрическое подобие заготовок, таких де­
талей. В результате захваты роботов и приспособJТения
"'
5
А6томатический стеллажный скла~ участна
f
2
Рис. 6.4 . Техно;юr нческиii модуль конструкции ЭНИМСа.
на токарных станках способны охватить большую но­
менклатуру деталей и не требуют частой замены. К:ор~.
пусные же заготовки существенна отличаются друг от
друга по форм~. Поэтому для их непосредотвенного за­
хвата из накопителя (или из ячейки склада) и уста­
новки на станок требуется более частая замена захват­
ных органов робота ·и_ станочных приспособлений. Это
заметно снижает производительность труда. Для устра­
нения указанного недостатка корпусные заготовки пред­
варительно закрепляются н-а плитах-спутниках стан­
дартных размеров. Благодаря этому все заготовки
имеют основания, одинаковь1е с ·плитами-спутниками,
поэтому отпадает необходимость замены захватных •
устройств транспортно-загрузочных средств и станоч-
233


ных приспособлений. Однако для транспортирования,
загрузки и разгрузки оборудования в э~:ом случае при­
меняются не роботы, а такие средства, как автомати­
ческие штабелеры, системы транспортирования на воз­
душной подушке и другие, о'бслуживающие большие
группы станков. Таким образом, технологические моду­
ли при обработке корпусных заготовок используются
значительно реже.
В отдельных случаях спутники (например, в виде
кулачковых патронов стандартных размеров) при~еня­
ются и при токарной обработке. Это позволяет еще бо- •
лее унифицировать захватные органы роботов и ста­
ночные приспособления при изготовлении деталей типа
тел вращения. Недостатком в данном случае являются
высокие затраты на технолог_ическую оснастку (патрон
значительно дороже, чем плита-спутник)_.
6.1. rдП для обработки детаnе,;i
типа тел вращения
Автоматизированный участок АУ-1 и гибкое произ­
водство АСВ. Участок АУ-1 (рис. 6.5) разработан в
ЭНИМСе и построен на заводе «Станкоконструкция».
Участок предназначен для комплексной· механиче­
ской обработки деталей в.количестве 100 ООО штук в год
при двухсменной работе. Номенклатура обрабатывае­
мых на участке деталей: l)'валы диаметром 20-160мм
и длиной 100-750 мм; 2) гильзы, стаканы, втулки диа­
метром и длиной до 250 мм; 3) диски, фланцы, кольца
J!,_!j_аметром 50-320 мм и .длиной _до 250 мм; 4) кулачки,
эксцентрики и другие детали со сложными криволи­
нейными поверхностями.
Первоначальный вариант АУ.-1 включал десять
станков с ЧПУ: фрезерно-центровальный мод.МР179Ф4
с инструментальным магазином ·на 36 позиций; два то­
карных центр~вых полуавто~ата . мод.u !713Ф3 с четы•
рехпозиционнои револьвернои головкои; два токарных
патронных полуавтомата мод. 1П713Ф3 с пятипозици­
онной револьверной головкой; два токарных патронно­
центровых полуавтомата мод. 1715МФЗ с инструмен­
тальным магазином на 8 инструментов и устройствами
для контроля состояния режущего инструмента в цик­
ле; вертикально-фрезерный станок с инструментальным
.
двенадцатипозиuионным магазином мод. МА655МФ3;
вертикально-сверлильный станок с шестипозиционной
револьверной головкой мод. 2Р135Ф2; вертикально-фре-
234


-~
'QI
3
3
5'
!
:;
3
3
3
3
.... ..-t.~;;:,=:;;n--.-.i
r:::;:::J
c:J
r:::::J
dj] r::::J
c::::J
r:::::J
• c:J
r::::I
Г'
Г""l в4
4
4,•4
4
4""4i4<l'
,
42P!JS Фг 4'j_
'
,
<$~~~l
<s
~
1<s
~1
<s
.
!i_<s•
~ 1 ~~ <:> r-8 _<:>~~
ф ~ф ~'! "'f "'Ф -,ф -lf.m:t ~~~ф •
о,1,6□-,11 о6ljl[]6ljl[]6til6о 1!16омitiн~оl;I6Lб"1!16
1111
1111
1111
Загр!/зка зdготобок
1111
111!
.,
111
Builava готовых
деталей
Рис. 6.5. Автоматизированный участок АУ-1 конструкции ЭНИМСа для обработки _деталей типа тел вращения:
1 - стеллажи автоматической и транспортно-складирующей системы; 2 - электроwтабелер; 3 - система обеспечения инструмен­
тами; 4 - устройства ЧПУ на рабочих местах; 5 - пу.цьт связи с диспетчером; 6 - шкаф э.дектрооборудования,


зерный станок мод. МА65БФ3. Станки были объединены
в систему группового ЧПУ от ЭВМ <<Минск-32» и
«Днепр-3». В задачу ЭВМ кроме управления стаН!{аМИ\
вхqдило: а) расчет управляющих -программ; б) опреде­
ление оптимальной последовательности обработки де.та­
лей на участке по критерию минимального времени пе-·
реналадки станков с учетом меняющихся ситуаций (вы­
ход станка из строя, отсутствие нужных заготовок и пр.);
в) у[!равление работой транспортно-складирующей· си-
стемь;.
•
..
Транспортно-складирующая система включала в се~
6я однорядный трехъярусный стеллаж, обслуживаемый
автоматическим штабел~ром, и напольные тележки, осу­
'ществляющие связь между складом и станками (подача
заготовок к станкам, удаление деталей): TitKFJM обра~
зом, штабелер, перемещающийся вдоль .всего пролета,
~IВляется складирующим и основным транспортным сред­
ством, Обслуживание станков на участке, установка за­
г9товок и снятие деталей осуществляются операторами
в режиме многостаночного 09служиванщ1.
-
. Больщинст~о
стан·ков участка . было оборудован~
ус_тройствами автоматическdй ~::мены • f!НСтрумента. •
Однако для обработки _сложных деталей на токарнь1х
станках этого недостаточно.. Для ускорения перенал~щки
двух токарных станков мод. 1715МФ3 на участке уста­
новлен транспортер~накопитель ~ольшой емкосП1. В его
функции входят хранение и оперативная доставка к
станкам_ инструмента· для обработки различных по кон­
фигурации и размерам деталей, запла-нированных на
данную рабочую смену.
·- ··-
Эксплуатация участка АУ.-1 в условиях мелкосерий­
ного производства позволила повысить производитель­
ность труда в 3-4 раза. при _уменьшении числа станков
в 4 раза по сравнению с обычным производством. Соот­
ветственно производственные площади уменьшились
в2раза. •
В дальнейшем участок AYsl был 'перестроен с уве­
личением числа стац:ков до тринадцати и с расширением
его технологических возможностей.
На основании опыта эксплуатации. участка АУ-1 ·
были созданы три модификации гибких производств
АСВ для обработки тел вращения: АСВ-20, АСВ-21 и
АСВ-22. Наиболее. совершенной из них является I,Iроиз­
водство АСВ-22, которое построено из отдельных ста•
ночных J1 вспомогательных секций, т. е. на основе мо­
д.Ульного принципа, хотя и без робо·тов (каждый опера-
236


тор обслужив_ает два станка). Производство включает
девять станочных секций на основе патронно-центровых
гокарных полуавтоматов мод. -1725МФ3 и три секции
со станками мод. МА2235МФ4; К:роме станочных в сис­
гему входят следующие вспомогательные секции: ос­
настки и режущего инструмента; зажимных приспособ­
лений; приема-сдаточная. (прием заготовок· и гото_вых
деталей с контролем размеров); приема стружки.
Построение АСВ-22 является смешанным, сочетаю­
щим принципы взаимодополняющих и взаимозаменяю­
щих станков, :что повышает технологическую надеж-
ность системы.
•
Принципы, положенные в· основу создания системы
АСВ-22, позволили повысить производительность обо­
рудования в_ 1,4-1,7 раза по сравнению с индивиду-
альным использованием станков с ЧПУ.
•
Гибкое
автоматизированное
производстJЮ
ROTA-F-125-NC (РОТА-125). Это созданное в ГДР про­
изводство предназначается для патронной обработки
малыми -партиями деталей типа тел вращения диамет­
ром и длиной дq 125 мм. В· рассматриваемом гибком
производстве используется семь станков с ЧПУ (все
станки только серийно .выпускаемые): четыре токар­
ных, два . консольно-фрезерных и один ~руглошли­
фовальный. При необходимости отдельные станки мо­
гут быть заменены другими. Все станки расположены
вокруг центрального магазина заготовок и связаны с
ним загрузочными ус~ройствами с подъемниками.
Центральный магазин состоит из девяти кольцевых ма­
газинов-накопителей, _вращающихся независимо дру1·
от друга по заданной программе. В каждом из кольце­
вых накопителей может храниться до 60 приспособле­
ний:спутников с заготовками. В качестве спутников
применяются шестикулачковые самоцентрирующие пат­
роны с точньrми присоединительными поверхностями
для установки и закрепления нi:1 станках.
_
Закрепление заготовок в патронах, их раскрепление
и перезакрепление, а также ультразвуковая очистка
пр~изводятся вручную на специальных рабочих местах.
Заготовки, •закрепленные в патронах, загружаются в
ячейки магазинов-накопителей с помощью специально­
го подъемника-манипулятора .
.·
Автоматическая система транспортирования загото­
вок позволяет з_агружать станки в любой _последова­
тельности с учетом оптимального использования их
производственных возможностей.


;
"'
~
~-
j
Детала
\
т~--· ---тт·--·..-i
:......~__,, ~--·
/1
i:;;iF.-.=---=-=----~
41
[П] Станок
□ Магазин-накопитель
~- Место загрузки кассет
r:::;;jjjil Пульт 11пра8ления комплексом
liiiil эвм
~ Пульт уhраВления станком
22:iE'Z Маршрут заготобок
=- Маршрут инструментоб
___ _
У8аление стружки
:.;:::-- Лоток инrрормации
Рис. 6.6 . Вариант ГАП goтA-FZ-200 (РОТА-200):
Kl и К2 - комплексы обработки сырых изделий; КЗ
-
комплекс обработки закаленных изделий;
1- движение заготовок; 2 - выдача сырых изделий; З
-
подача заготовок на термообработку;
4 - отделение термообработJш; 5 - приямок сборки ,стружки.


Для управления работой всех устройств гибкого
производства РОТА-125 использована специальная
ЭВМ. Система позволяет вести одновременную обра­
ботку семи партий различных деталей. При этом ЭВМ
не только осуществляет управление работой всех агре­
гатов системы, но и программирует обработку каждой
,р.етали с оптимизацией технологического процесса. Пр·и
~езначительных, неисправностях в системе регистриру­
~тся вышедшие из строя элементы. Сигналы об этом
по каналам обратной связи поступаю1 на ЭВМ, кота-.
рая через несколько минут выдает в систему информа-.
ционные данные о i~аиболее рациональной работе в ус-;
ловиях·отдельных неисправностей.
Производство РОТА-125 рассчитано на обработку
135 тыс. деталей в год при среднем времени на изго- •
товление одной детали от 13 до 20 мин. Для обслужи-.
вания требуются два оператора и два настройщика. •
.
Гибкое
автоматизированное
производство
l{OTA-FZ -200 (РОТА-200). Созданное в ГДР гибкое
производство РОТА-200 (рис. 6.6): предназначено для
изготовления сырых и закаленных цилиндрических зуб­
чатых колес диаметром 60-200 мм, длиной 12-100 мм
при ширине зубьев 12-70 мм и деталей типа тел вра~
щения без зубьев.
Производство рассчитано на ежегодное изготовле­
ние 200 тыс. цилиндрических зубчатых колес при сред­
нем размере партии 30-40 деталей (среднесерийное и
мелкосерийное производство). Оно предназначено для
токарной обработки _поверхностей вращения, шлифова­
ния отверстий и торцов, протягивания профиля отвер­
стия, _фрезерования ·шпоночнь1х пазов, снятия заусенцев
со всех контуров и профилей, фрезерования зубьев, ше­
вингования сырых зубьев, термообработки, финишной
обработки отверстий и шлифования зубьев.
В соответствии с конкретными условиями указанное
гибкQе производство может быть с~омпоновано в раз­
личных вариантах - от самого простого автоматизиро­
ванного комплекса из одного станка с ЧПУ до комп­
лекса, управляемого от ЭВМ. Это объясняется тем, что
в основу построения прои~водства РОТА-200 положен
технологический модуль (рис. 6.7), состоящий из сле­
дующих основных устройств: металлорежущего стан­
ка 1, перегружателя (робота): 3, тактового устройства 5
для периодического перемещения и подъема трехъярус­
ных поворотных кассет 4 (максимально на 48 заготовок­
uли деталей!, допощштельного пульта управления 2.
239


Тактовое устройство модуля, осуществ.11яя периодиче-,
ский поворот и подъем кассет, а также их перемещение
с позиции на позицию, позволяет перегружателю авто-­
матически пропустить через станок весь запас заготовок
в двух кассетах. После перехода к обработке заготовок
второй кассеты uервая кассета,. содержащая _уже гото­
в~~е детали, заменяется на тактовом· устройстве касс~­
той с новыми заготовками.
Технологический модуль мо}!_{ет применяться или как
самостоятельная производственная единица ( станок-ав­
томат), или как составная часть ГАП. В последнем слу­
чае предусматривается создание или комплекса из
Рис. 6.7. Технологический модуль ГАП РОТА-200.
восьми технолщ~ческих модулей, или гибкого произ­
водства из нескольк:их таких комплексов. Вариант про­
изводства РОТА-200, скомпонова,нный из трех комплек•
сов, как раз и представлен на рис. 6.6. Первый и вто­
рой комплексы (KJ и К2) проuзводят обработку сырой
детали черновь~м и, чистовым обтачиванием, протягива­
нием, фрезерованием, зубофрезерованием -методом об­
катки, округлением кромок, снятием заусенцев, шевин­
гованием. Третий комплекс-(К3) предназначен для об•
работки закаленных деталей_ внутренним, наружным и
торцевым шлифомнием,- а также зубошлифованием.
Термообработка деталей производится в особом отделе•
нии, не входящем в состав производства РОТА-200.
240


ю
СО>
..
!"'
iJ
~
г-r--'----,
1
1
1
1
1
1
1
1ZJ 1
1
1
L
::..J
1·
,.
11
D
[IJ .,·
р
''
•
IZI
IZI
• '12]
.
0
G~~-0
{4f
f3
f4f
13.f4f
fJ
f4f f,:,
"
1 IФ.ФФf-. IФ.ФФf.
IФФФf iФФФ(1 11.
._ ____
·
i
-----
·CCJfг-------
•
1 1 i....L.. Х
.........
1
IX ...L
_._
1
IXХXi
i
Е=93
~· ·~
14Х
D' [2]
fJ'{4}
~l2J
1,в ,,
0
1k-111
Рис. 6.8 . Схема компоновки одного ком1плекса РОТА-200:
1 --:меqто загрузки ,кассет; 2 - пульт у11равления подсистемой;
8- ЭВМ:
4..-6 -
токарные станки; 7 и
8
-
зуборезные станки;
. 9 ... . зубозакругляющий станок;
10-
хони11rовалъиый ставок; 11- ко еч на я
иашина; 12 -
sлектроштабелер; , 13 -
таистовое
устройство с подъемным механизмом; 14 - ~бот.
11


На рис. 6.8 представлена схема компоновки одноrо
комплекса, входящего в рассмотренный вариант произ­
водства РОТА-200. Общая длина такого комплекса с
позицией загрузки кассет, а также с входными и выход­
ными магазинами-накопителями для кассет составляет
31 м, ширина комплекса - 14 м. Комплекс включает в
себя только семь станков. Вместо восьмого станка_ ис­
пользована моечная машина для очистки деталей после
обработки от стружки и загрязнений. Промывка дета­
лей производите;/ непосредственно в кассетах. .
Каждый отдельный комплекс производства РОТА-200
имеет продольные магазины-накопители для хранения
запаса кассет в количестве до 12 единиц, обслуживае­
мые автоматическим штабелером с управлением от
ЭВМ. Продольные магазины-накопители расположены
с обеих сторон комплекса вдоль каждой линии станков
параллельно общему направлению транспортирования
деталей. Устройство магазинов-накопителей позволяет
использовать их в качестве входных накопителей
(склад заготовок}, промежуточных или конечных (склад
деталей или частично обработанных заготовок)_. Мага­
зины-накопители могут.,,обслуживаться не только шта­
белерами, но и обычными • транспортными средствами
(например, вилочными погрузчиками)._
_
Управление работой производства РОТА-200 осуще­
ствляется от вычислительной м;ашины, однако каждый
комплекс дополнительно имеет рвой пульт управления,
обеспечивающий бесперебойн:ую автономную работу в
случае выхода из строя или перегрузки ЭВМ. С пульта
управления компдексом можно задавать такие же
команды по управлению, как и с помощью универсаль­
ной вычислительной машины.
6.3 . rАП дnя обработки
корпусных дeтaneli
Автоматизированный участок станков с ЧПУ и про­
извод<;тво ACl(-10 для механической .обработки корпус­
ных деталей. В состав участка входят следующие стан­
ки (рис. 6.9),-: мноrооперационный станок мод. МА2612Ф2
(на базе горизонтально-расточного станка) с магазин_ом
на 100 инструментов; станок мод. ГЦ-08 (типа tори­
зонтальноrо фрезерно-сверлильноrо станка), с магази~
ном на 30 инструментов; станок мод. 6305Ф4 (типа про­
дольно-фрезерного одностоечноrо станка), с магазином
на 24 инструмента·;· вертикально-фрезерный станок
242


ю.s ,.
с,)
%'
~
420DDD
il~t
0
~
:to~ t J~f
МА2б/2Ф2
fЦ-D8
fJЗО5Ф4
бРIJРФЗ
БРIЗФJ
БРl!ФЗ
ЗНИМС
ГЗФС
ГЗФС
ГЗФС
ГЗФС
ДЗФС
4235D
Диспетчврiкий Транспортер
пункт
Рис. 6.9. Автоматизированный участок для обработки корпусных деталей.


мод. 6Р lЗРФЗ с револьверной головкой; вер.тикально­
фрезерный кЬнсольный одношпиндельный станQк мод.
6Р lЗФЗ; вертикально-фрезерный консольный одношпин­
дельный станок мод. 6Р 11 ФЗ.
Автоматизированная транспортно-складирующая сис­
тема участка позволяет автоматизировать операции
приема, хранения и межоперационного транспортиро­
вания обрабатываемых заготовок, технологической ос­
настки_ и инструмента, погрузочно-разгрузочные опера­
ции на рабочем месте. Система состоит из транспорте­
ров приема и выдачи, трехъярусного стелла)!f,а-накопи­
теля·, рабочих мест с зонами загрузки и выгрузки и ра­
бочими столами, а также центрального диспетчерс1l_ого
пункта с ЭВМ, пультом управления, световым табло
и средствами ·связи с рабочими местами. -
Существует четыре режима управления работой
участка: 1)' автоматический режим группового управле­
ния от ЭВМ; 2) автоматический р~жим управления
транспорТ,но-складирующей систе~ой от ЭВМ с управ- -
лением каждого станка от индивидуальных устройств_
ЧПУ; ЗJ полуавтоматический режим управления, когда
программа работы транспортно;складирующей системы
вводится диспетчером от -перфокарт в таком порядке,
чтобы обеспечить бесперебойную работу участка; 4J ре­
жим ручного ввода - программы работы· штабелера-при
отсутствии ЭВМ на заводе.
Рассмотрещ,ый автоматический участок имеет еле- .
дующие основные характеристики: наибольшие размеры
обрабатываемых деталей- 750Х550Х350 мм; наиболь­
wая масса деталей - 600 кг, применяемая -тара (раз­
меры контейнеров в плане) -400Х600 и 600Х800 мм,
размеры.ячеек накопителя (длина, глубина, высота) -
950Х630Х550 мм, емкость - накопителя- 114 ячеек,
размерьi участка-,- 42Х9 м.
.
С учетом опыта эксnлуатации ·рассмотренного участ­
ка ЭНИМСом- совместно с рядом других организаций
создано
новое
автоматизированное
производство
АСК-10, предназначенное для обработки деталей- раз-­
мерами 500Х_500Х500 -ММ. Если предыдущий участок
был построен на основе принципа взаимодополняющих
станков, то в АСК-10 использованы шесть взаимозаме­
няющих станков мод. МА6907ПМФ4 с магазинами на
36 инструментов. В станках с целью повышения точно­
сти обработки перед установкой следующего инструмен­
та производится продувка шпинделя сжатый воздухом
для удаления посторонних частиц. В соста~з АСК-10
2,44


дополнительно входит станок для обработки базовых
плоскостей заготовок, а также координатно-разметоч­
ная машина мод.· ВЕ-11 IA для контроля размеров за­
готовок и· контрольно-измерительная машина с ЧПУ
мод: ВЕ-140К для контроля размеров .готовых деталей.
Для ·автоматизации транспортировки и складирова­
ния заготовок и ·деталей в АСК-10 использована авто­
матическая· транспортно-ск,z1адирующая система с двухъ­
ярусным двухрядным ячеистым складом, который об­
служивается автоматическим краном-оператором. Де­
тали проходят весь технологический цикл на плитах­
спутниках (после обработки базовых плоскостей). Для
обеспечения автономности работы каждого станка и его
оптимальной загрузки система функчионирует по прин­
ципу склад - станок
-
склад.
Организационное и техническое управление работой
ACК:- IQ осуществляется от управляющего вычислитель­
ного комплекса на базе ЭВМ мод. М-6000. Этот комп­
лекс обеспечивает: автоматическое оперативное управ­
ление работой с_танков, м~нипуляторов для подачи плит­
спутников с- деталями на- столы станков и· контрольно­
измерительной машины; технологическую подготовку
производства, вкл19чая разработку управляющих- про­
грамм на ЭВМ и их редактирование на рабочем месте
у ·станка'; -автоматическое оперативно-календарное пла­
нирование с обеспечением наилучшего коэффициента
загрузки оборудования; учет хода производства..
Производство АСК-10 работает на вильнюсском
станкостроительном заводе «Жальгирис».
Автоматизированное производство фирмы «Cincin-
naty» (Англия). Производство предназначено для о-бра-
. ботки
ра;зличных • модифи.каций корпусов автоматиче­
ских коробок передач автомобилей. Масса обрабаты­
ваемых заготовок составляет 10-70 кг, _размеры цар­
ти:й- 200-1000 штук.
Для компоновки производства (.см. рис. 6.3). исполь­
зованы пять- многооперациdнных станков 4 с горизон­
тальной осью шпиндеμ для обработки заготовок с че­
_тырех боковых сторон и,один станок 5 ~ вертикальной
осью шпинделя для обработки отверстий в верхней
плоскости заготовок. Группа станков. связана кольце­
вым транспортером-рольгангом с входной и выходной
продольными ветвями, а также с поперечными ответ­
влениями к станкам.- Длина поперечных ответвлений
обеспечивает накопление некоторого запаса заготовок
перед каждым станком. На всех раз13етвлениях установ-
2'45


лены поворотные столы-рольганги с датчиками 1 и 2.
Поворот стола на продольное перемещение разрешает­
ся только после воздействия на датчик 2 движущегося
спутника с заготовкой. Если поперечная ветвь рольга~­
га занята заготовками, то датчик 1 не разрешает -rio~o -
poт стола для поперечного движения.
Заготовки перемещаются по рольгангам и устанав­
Jtиваются на станках для обработки на индивидуальных
плитах-спутниках. Каждый спутник имеет несколько
адресов, указывающих, к каким станкам и в каком по­
рядке должна быть подана заготовка (ма_ршрут обра­
ботки). Загрузк;а заготовок на спутники и установки
адресов производятся на позициях А и В. Затем заго­
товки направляются по продольной входной ветви роль­
ганга ·до моечной машины 3 и только после промывки
поступают на тбт или ицой станок. Обработанная на
данном станке заг9товка может поступить на следую­
щий станок также только после прохождения моечной
машины. Готовые детали после моечной машины по­
ступают по выходной продольной в·етви рольганга на
пози»и·и С и D, где они снимаются со спутников.
Гибкое автоматизированное производство« Призма-2».
Производство «Приз.ма-2» (ГДР) пр.едназначено для
изготовления малыми партиями корпусных и призмати­
ческих деталей из серого чугуна и стали размерами до
1000Х 1ОООХ630 мм.
Производство (рис. 6.10) включает в себя семь /
станков с ЧПУ: два 5-коордuнатных вертикально-фре­
зерных комбинированных станка 1 с протяжным суппор­
том и магазином на 14 инструментов мод. FZ-1250;
горизонтально-фрезерный 4-координатный станок 2 с
магазином на 66 инструментов мод. С-1 ООО; горизон- •
тально-сверлильный 4-координатный стан(?К 3 с магази­
ном на 138 инструментов мод. С-201; вертикально-свер­
лильный 4-коорщшатный станок 4 с магазином на 138
инструментов мод. CBKoZ-1250; два шлифовальных
12-координатных станка -5 мод. _SZ-1250. Кроме того, в
состав производства входит автоматическое -контроль­
ное устройство б для измерения припуска заготовок
с целью коррекции через ЭВМ числа черновых ходов,
а также цва измерительных центра 7 с ЧПУ мод.
OMKoZ-1250 для контроля готовых деталей.
Автоматическое транспортирование, установка и сня­
тие заготовок со станков производятся на плитах-спут­
никах стандартных размеров. Спутники перемещают­
ся вдоль направляющих 8 транспортной системы
246


--
'
~
~·
~
~
~
а:,
- st-
"1


11,':1
.,.
0D
2
f
{80000
1;
5
б
9
120000
~:r:r~ c::=i /С] С]
""
1
и1 6U1.1.
&;
1
Dj'·
0 г-- □□□□ OJ
""/~
~
01
•□□□□ С]
""
.._ ,.
7
в
3
Рис. 6.11 . f-асположение ГАП «Призма-2» в цехе:
l - система «Пр!lзыа-2»; 2 - вычис11ите11ьный центр; 3 - воздушный ш11юз; 4 - сте1111аж д11я хране•
пня изде11ий; Б-·стеллаж• д11я хранения спутников; 6 - служебные помещения;. 7 - помещение рас­
пределительного устройства; 8 - помещение подготовки ицатрумента; 9 - участок рбработки вне си•
•
'
стемы.
•


с тупиками-накопителями 9 в начале системы и у стан­
к6в. Перемещение спутников с заготовками и готовыми
--n'етал~М'И°Оt:ущесrв'ляется на воздушной подушке в любом
направлении с помощью линейных электродвигателей,
обмотки которых расположены в теле направляющих
транспортной систем:ыо Длк уцравления работой произ­
водства «Призма-2» исполь_зов:аны две управляющие
ЭВМ мод. PRT и мод. PRS, которые выполняют полный
комплекс · р-абот по ор.ганизационному- и техн-ическому
управлению. В функции ЭВМ в.ходят следующие о<:нов­
-ные •задачи:- учет и контр.оль всех находящихся в сис­
теме изделий; управление транспортированием; упра.в­
.ление стаIИ,tами; опtимизация технологического процес­
са по результатам измерения припуска на заготовке
:(уменьшение или увеличение числа рабочих ходов при_
черцовой 09работке .в зависимости от фактической .ве­
личины припуска);- составление паспорта на. изделие
по результатам контроля готовых деталей на измерп"
тельных· цеμтрах 7; контроль неисправностей оборудо­
вания и, обеспечение аварийного режима работы; вы­
вод на печать экономических данных.
,
Схема работы производства заключается в следУ.Ю~
щем. Заготовки поступают с обрабщанной . базовой
плоскостью в зону загрузки W и устанавливаются на
спутники,. которые затем автоматически перемещаются
по заданному маршруту. При этом заготовки вначале
поступают на устройство б _для измерения припуска.
По результатам этих измерений ЭВМ корректирует про­
граммы для выполнения черновых операций (при за~
вышешюм припуске назначаются до1!,олнительные_ чер­
новые ходы; при заниженном nрипуске число рабочих
ходов уменьшается). После этого заготовки направля­
ются по . маршруту обработки. Заключите.льной •опера­
цией является • измерение· размеров дет.1ли· на измер,и­
тельном центре 7; по результатам этих измерений ЭВМ
JS:ыдает паспоIJт на данное изделие. Режущий инстру­
мент, уст..ановленный в магазинах станков, заменяется
в. принудительном: порядке, через установленное опыт­
н:ым путем оптимальное время резания. Фактическая
iJ,р'одолжителыюсть резан_ия каждого, инструмента фик­
сируется на ЭВМ, которая своевременно выдает аеоб­
.ходимые команды на его замену.
Гибкое производство «Призма-2» работает как еди­
ный агрегат. Оно располагается в- отдельном термо­
константном помещении (рис. 6. 11),. под полом кото­
рого распол_ожена система автоматического удаления
10 Зак. No 507
249


стружки.:.:, В соседнем .помеще~ши · ~.ax.<?дltTC.i ;-Q§:ы~нщ
станочный участок, предназначенный· ;,J,1.~Я .n9~r,9;i:oв~ii
базовых ,шюскостей у заготовок и для •дополнительной
обработки тех деталей, которые не могут быть пол­
ностью обработаны на станках производства «Приз­
ма-2».
В заключ~пие следует отметить, что одним из важ­
ных критериев при решении вопроса о выбо.ре метода
автоматизации изготовления той или иnой группы дета­
JJей является соотношение основного (резание металла)'
и вспомогательного· (установка, закрепление и • снятие
детали) времени в общей трудоемкости операций.
При малой величине основного времени,, обраб9тка
на нескольких станках гибкого автоматизированного
производства и.ли на отдельных станках с ЧПУ нера­
циональна из-за чрезме1JНоrо возрастания доли време­
ни на установку, закрепление и снятие детали, когда
дорогое оборудование фактически простаивает. В этом
случае выгоднее производить обраротку заготовки на
мноrооперационном станке, т: е. • на одном •рабочем
месrе.
При большой величине ос»овноrо времени становит­
ся рентабельным применение гибких производств и от­
дельных станков с ЧПУ с ручной см~ной инструмента.


ОРrАНИЗАЦИЯ ЭКСМУ.Аt.АЦИИ
СТАНКОВ С ~ny
ГЛАВА
7
При эксплуатации станков с ЧПУ важным· является
правильное решение следующих основных вопросов:
,расстановка станков на участке и режим их работы,
организация обслуживания, наладки и ремонта стан­
ков, технологическая подготовка.
7.1. Расстановка, режим работы
и обGnуживание станков
Почти все станки с ЧПУ являются полуавтоматамu
со сложной электронной системой управления. Станки
с ЧПУ устанавливают: 1) вместе с другим ,оборудова­
ние~; 2) на отдельных участках. Наибольшцй эффект
станки с -ЧПУ дают в том случае, когда из них созда­
ются большие, участки· (20-50 станков) , или целые
цехи, обслуживаемые постоянной группой технологов,
проrраммистов, наладчиков, ремонтников. Это позволя­
ет создать особо четкую систему их настройки, обеспе­
чения инструментами, приспоG:облениями, заготовками.
Ввиду высокой СТО!fмости станков с ЧПУ необхо•
димо свести к минимуму аварийные отказы оборудова•
ния, а в _случае ~варийной поломки ремонтировать их
в самые сжатые сроки. Выполнение этой задачи ослож•
няется тем, что станок с ЧПУ имеет 7rри сложные раз•
народные системы; 'Механическую, гидравлическую,
электронную. Соответственно и ремонтные рабочие под•
разделяютсн на механиков, гидравликов и специали•
, стов по электронике.
Для уменьшения аварийных поломок необходимо
в строгом соответствии с, графиком плановых ремон­
тов производить осмотры и пр~дупредительные ремон•
2,51


ты. Кроме того, четыре раза в год; по графиl{у, ,станки
должны nроверяться двумя квалифицированными"· ин­
женерами;
• Наладить такую четкую работу по ремонту и конт­
·ролю состояния обо"рудования можно лишь при нали­
чии на участке или в· цехе собстве'нной ремонтной служ­
бы по - станкам с ЧПУ. При большом чис!Ле станков
с ЧПУ на заводе их надежный ремонт может быть об~­
спечен и централизованной ремонтной службой, но обя­
зательно специально выделенными работниками.
На участке станков с ЧПУ устанавливают также
один-два обычных- станка для осуществления операций,
которые не могут быть р·ационально выполн.ены- ни на
одном из станков с ЧПУ (например, подго_товюr техно-
логических баз):
•
.
Для nовышеюся производительности· станков с ЧПУ
на участке должно быть организовано отделение ·подго­
товки инструмента- и обеспечена,своевременная его до­
ставка к станкам. Если· обычная инструментальная кла­
довая цеха обслуживает ряд участков, :го участок стан­
ков с ЧПУ обязательно должен иметь свое -отделение·
подготовки инструмента, к которому предъявляются
более_ высокие требования . .В таком отделении хранится
некоторый запас инструмента, производится его заточ­
ка, измерение, настройка. Чтобы станки С' ЧПУ давали
максимум прщ1зводительности, инструмент для. них; или
должен быть предварительно настроеIJ на размер (то­
карные резцы, резцы в расточных оправках), ~rли д_ол­
жен иметь паспорт с указанием фактических' размеров
(например, диаметр фрезы).
<:таночные приспособления также желательно хрд-·
нить на стеллажах в пределах участка или в непосред­
ствеаной близости от него. Приспособления до:л11пiы пе­
риодически проверяться и •своевременно ремонтиро-
ваться.
,
С целью надежного обеспечения ·участка станков
с ЧПУ заготовкам-и и своевременного удаления готовых
деталей или , перемещения - заготовок •на последующие
станки требуется четкая . организация- транспортно­
складирующего • хозяйства. ~ Наиболее ириемлемым' в
этом отношении является находящийся в непосредст­
венной близости к участку стеллажный •склад, обслу­
живаемый штабелером. На складе всегда должен хра­
ниться не менее чем суточный запас заготовок. Пробле­
ма транспорта в каждом конкретном случае может ре­
шаться по-разному, однако при этом основным услови-
252


ем", являетс,я,. бе.спере.бойное. обеспечение все11:- , стан.ков
ззrо!Говкамя ,1_t своевременное удале1ще от них готовых
деталей или·. частично обработанных заготов.ок, которые
цли-_ с,разу, ТТG-~аются .на последующий станоl\, ,щш вна­
.ч.але о·щравляютоя на .склад.
6ажным воц,росом. я1;1ляется также :-снижение време­
ни -на установку. заготовок на станки и снятие готовых
детажй,. которые выполняются при • неработающем
.станке. Для у~еньшения этого временu: следует стре­
миться _,к примеI:Iению полуавто_матичес.ких устройств,
обеспечивающu:х не только бодее быструю, но и, более
хочную установку (базирование) заrоховок на станке
по сравцению с ручной загрузкой.
Режим работы станков с Ч_ПУ диктуется .тем, что
дорогостоящее - оборудование должно использоваться
с максимальной интенсивностБю. для ускорения его оку­
пдемости и предотвращения опасн;осхи морального ста­
рения. Усхановлено, что станки с ЧПУ должны рабо­
тать в. две -смены; третья 'смена ис:qользу,ется для пла­
новых .осмотров, ремонхов, налад~ЦI и переналадки о.бо-
рудования, •
_.
.
l-Iал:адка и переналадка. станков с ЧПУ на обработ­
ку различных заготовок в зависим.ости от количества
и сосхава, станков могут производиться как оператора­
ми, работающими на станк.ах, так и специальными на­
ладчиками: В большинстве случаев .эффективнее ис­
пользовать наладчиков, рабохающих в трехью смену,
так как эхо •исключает простои _станков из-за перена­
ладки.
7.1 .. Орrанизация рабочеrо места оператора
Рабочее место оператора представляет собой от­
дел!>нь1й производственный участок, закрепленный за
одним рабочим или за: бригадой рабочих. Рациональная
оргащ1зация рабочего места повышает эффективность
использования станков с ЧПУ и способствует выполне­
нию. работы на них с наименьшими затратами труда.
Основными факторами, влияющими на организац·ию ра­
бочего места, являются технологический -процесс .и ор•
ганизация производства, а т-акже система обеспечения
рабочего места заготовками, технической документаци•
ей, инструментом, приспособлениями и ремонтообслужи-
ваiшем оборудов.ани:я.
•
Прежде всего рабочее место должно обеспечиваться
необходимым количеством заготовок, инструмента и
25З


приспособлений: для еесперебойной работы . в·. :r~чение
смены. Площадь рабочего места должна, быть , такой·,
чтобы, с одной стороны, она· rаран1'ировала Qптямаль­
ные условия труда, а с другой - была бы эконо~»че~
ски целесообразной.
Одной из наиболее важных характеристик ра'бочеrо
мес-:~:а является ·эффективность ~го· внутренней П.!Iани-
а)
{00
о)[Д0
150 ••1 •
·•(fL
-,
Рис. 7.1 . Рациональные планировки рабочих мест операто-
.
ров станков с ЧПУ:
а - для токарного станка мод. t6I(20ФЗ: б- для фрезерного-станка
мод. 6Р13Ф3; в - для сверлильного станка мод. 2Р135Ф2; г-для рас•
точного станка мод. 2А622Ф2; / - станок; 2 - устройство ЧПУ; З -
гидростанция; 4 - решетка под ноги; 5 - тара пли стеллаж-подстав­
ка; 6 - тумбочка инструмепта.лы,ая; 7 - электроmнаф; 8 - стеллаж
для приспособлений; 9 - ящик для стружки; 10 - СТ':(11 подъемпо•
поворотный; // - аащнтпый экран.
•
ровки. На рис. 7.1 показаны рациональные планиров­
ки рабочих мест операторов-станочников, обслуживаю­
щих токарные (рис. 7.1, а), фрезерные (рис. 7.1, б),
сверлильные .(рис. 7.1, в) и расточные (рис. 7.1, г)
·станки с ЧПУ. Планировки разработаны для условий
мелкосерийного производства, когда на рабочем месте
могут выполняться опер[щии п<У обработке большой но­
менклатуры различных заготовок. При этом предпола­
гается, что оператор обслуживает только один станок,
254


Сд~l!ует отметить, что загрузка оператора, работаю"
щего на одцом станке, часто оказывается неполной, по"
екольку станок,~. ЧПУ, являясь полуавтом11.том, не тре"
~□'
t::lt::I a::J :
6J c::t
Gосю~
сi::::н::1 а • '
О
~ c::J
c::::J
Рис. 7.2 . Обобщенные схемы рас;положения станков при мно•
.rостаиочном обслуживании и маршруты движения рабочеrщ
а - параллельное; б
-
перпендикулярное; 11 - смешанное~ г
-
П-образ•
ное; д - кольцевое; ,е
-
линеllное.
бует постоянного присут(;твия рабочего. Для более эф~
фективного использования оборудования с ЧПУ приме..;
ня:ют такие прогрессивные формы орга1:1изации тр_уда,
как совмещение профессий и многостаночное обслужи•
вание.
255


.. _Совм.ещен~е.
nрофес~ий .~ожет осуЦJ.ест~л~:rься, ~
-"ВУХ-ф_ормах; 1-) совмеще{tие. см~Liшых проф~си,й., ·св~~-,
занное с обслуживцнием станков раэли~н.~:,1~ rpyhu,_
(один и тот же оператор нмеет. навыки работы, сюiже_м,.
~.
~-
~
'
IJ.
-
'
S=7d,7м 2
tэG _
·-- ~=--·
'
l]J CIJ 800:
---~---,с::~ ~
~ ~,§-
7060
0ш
1
0
2
rn 1,--0
~·
1О
•fё1~
~•
.
~~
Рис. 7.3, Рациональные планировки рабочих мест <>ператоров­
многостаночников при обслуживанщ1:
а-цвух ,станков мод. АТПр2М!2У; 6-трех станков мод. АТЛр2М12У;
.
в - четырех станков мод. АТПр2М12У; г - двух станков мод. • 16КЗОФ3:
1 - станок; 2 - устройство ЧПУ: а - sлектрошкаф; 4 - гидростанция; 5 -
стелл.аж; 6
-
стеллаж-тележка; 7 -стеллаж-подставка;
8
-
тумбочка; 9
-
тар~ ящичная: 10 -решетка пqд ноrп:
11-
стул _подъемно-nшюротныll.
не только на токарных, но и на фрезерных, сверлиль­
ных и ·других станках); 2) совмещение профеGсий ос­
новного производства с профессиями рабочих, выпол­
няющих техническое обслуживание оборудования (на­
пример, выполнение оператором функций наладчика
стаюшв),.
2~6


.
Мноr.останочное обс'лужина:wие-·:·,п1.л-яе-тся такой фор­
м6й орган'иgации труда~ ripи которой рабочий выполня­
ет работу' одновременно _на двух и более станках. Пере­
ход)( на такое •обслужив.ание • д.олжна предшествовать
соответствующая орrа11изационно-техниче.ская подготов­
ка_: обоснованйый подбор I:IОМенклатуры деталей, выбор
фQрМ;ы •мuогостаночного - обс.цужи:вания и др. Так, из
J),1tsличныi фор-м, многщ:таночно:rо обслуж:нвания сВ ряде
L ..~~­
8=95,5м2
~ - t:::==::--= -=-= -=-::::..=-=-===::::::=i~
S=70,5u 2
Рис. 7.4. Рациональные планиров­
ки рабочих· мест операторов-мно­
гостаночников при обслуживании:
а - трех фрезерных станков мод.
6Р.13Ф3; б - ч~тырех фрезерных стан•
ков мод. 6Р13Ф3; в - одного фрезер­
ного станка мод. 6РJ3Ф3 и дВУ" свер-
.пнльных станков мод_. 2Р135Ф2;
1 - станок мод. 6Р13ФЗ; 2 - станок
мод. 2Р135Ф2; З - УЧПУ станка ыoJt.
6Р13Ф3; 4'-УЧПУ . станка М')Д,
2Р135Ф2; 5 - электрошкаф; 6
-
гндро•
станция; 7 - стеллаж; 8 - стеллаж-те•
.пежка; 9 - тара ящичная; 10
-
решет•
ка под ноги; 11 - экран; 12 _; та15урет
подъемно-поворотньiй; 13 - тумбочк.а.
случаев наиболее целесообразным является вариант
парного обслуживания, при котором два или более ра­
бочих, объединенны'х в бригаду, обслуживают три или
более станков. Однако чаще один оператор обслу2iш~
вает всю группу станков, расп_оложенную на рабочем
месте.
•
Эффективность .многостаночного обслуживания во
многом определяется правильным выбором схемы рас-
251


=
=
~u
Q
...
Q,
=
а.
С\1
!С\1а.
~С\1
а.
Q)
i:::
,Q
Q)
f,o
u
Q)
:!!
:!!
Q)
1:1'
Q
'°~
а.
С\1
:с
=
~u
С\1
:с
u
Q
а:
Q
=
:с
Q
-==- .
С\1
ro
=
~g.
,4
:с
Q)
1:1'
Q)
а.
Q)
с
-
... .
-
положения ооорудова•
ния и маршрутов дви­
жения рабочего при об­
служивании станков.
На рис. 7;2 приведены
,обQбщенные варианты
схем
расположения
станков и маршрутов
рабочего. На основе
обобщений этих схем
для конкретных моде­
лей станков разраба•
тываются более под­
робные рациональные
планировки рабочих·
мест операторов-мноrо­
станочников. Вариан­
ты таких планировок
представлены ·на рис.
7.3 и 7.4. Для малых
токарных
станков с
ЧПУ мод.АТПр2М12У
в ;Jависимости от дли­
тельности цикла обра­
ботки изrотовляемр1х
деталей предусматри­
ваются рабочие места
на два (рис. 7.3, а), три
(рис. 7.3,6} или четы·ре
, (рис. 7.3, в) станка.
При этом для двух
ст_анков (см. рйс. 7.3, aJ
использо93на -схема
параллельного распо­
ложения, а для трех и
чец,rрех - схема коль­
цевого раеположения.
Для т-окарных станков
мод. 16К20ФЗ,16КЗОФ3
и других аналогичных
моделей используется
обычно рабочее· место
на два станка с парал­
лельной планировкой
(рис. 7.3,г}. Представ-
ленные
планировки·


. Т а б л и ц а 7.2 • Перечень технологической ocиacTKIJ и средств ухода за об()руд~ваннем ·
на рабочем месте оператора токарного станка мод. 16К20ФЗ
•
•
Наименование
Штангенциркуль
Штангенrлубиномер
Линейка измерительная
Рейсмус
Ключи гаечные с открытым зев'ом'
двусторонние
•
• Ключи торцевые для· резьбовых
деталей с шестигранными углубле­
ниями .под ключ•
Отвертка слесарно-монтажная
Молоток слесарный стальной, тип
II, масса 0,4 кг
.~
То же, масса 0,8 кг
- $ Напильники с насечкой No 2-4
Назначение
Измерительный инструмент
Для измерения линейных разме-
.ров
•
То же
••
~.
Слесарно-монтажный инструмент
Для выполнения наладочных и
поднал'адочных; работ
То же
••
••
..
.
Для выполнения слесарных работ!
Коли-
чество,
на
рабо-
чем
месте
1
1
4
4
1
1
1
3
Техк11ческая характе.;
ристика (размеры, мм) ГОСТ .11,11и .норма!r
ПредеJ!ы изме-1 ГОСТ 166:-80
рений 0-400
•.
Пределы изме- ГОСТ 162-80
рений 0-400
Предел.ы изме- ,.Г.. ОСТ 427-75
рений 0-300.
Пределы изме- 'ГОСТ 164-80
рений 0-300
•
ь
S=l0Xl2; 12Х I ГОСТ 2839-80
Х14; 14Х17; 17Х19
. S=4; 6; 8; 10 !гост 11137_. :.74
L=320
Н=112-118
Н = 120-130
L=200...;4Q0
гост 17199-71
гост 2310-70
гост 2310-70
гост 1465-80


~-
о
Наимеиоваиие
'ЩетКЗ.•СМеТКа BOJIQCЯHaЯ
Совок
Крючок
Масленка ко;11пачковая емкостью
0,5 в
Очки защитные
Окончание табл. 7.2
Коли­
чество~
на I Техническая характе-
Назначение
Средства ухода за оборудованием
Для сметания пыли и стружки с
оборудова~ия и оргоснастки
дJiя уборки м,елкой стружки
'1
, •Для удалеli:ия
стружки из зоны
резанця
Для смазки направляющих поверх•
ностей
,
.lJAя защиты глаз от повреждений
рабо- ристика (раэм~ры, мм') IГЩ::1' ИЛ!\., нормаль
чем
месте
1 1 BXHXL=ZlX '1 Арт. 2002
Х,75Х300
1 1 LXHXB=300X jЧертежНО-1844
х12ох130
1 1 L=400
/Чертеж НО· 1~21
rocr 20905-75
1
1
1
Режущий н в<;помоrательный инструмент, станочные, приспособления
Резцы отогнутые проходные пра• \ Для. обработки наружных поверх• 1 2 / В, соо rветстви.!' IГОСГ 18868-73
вые
ностеи и подрезки торцов
1
.с
1;1оменклатурои ,1
обрабаты~эа~;м~х •
То же, левые
Резцы токарные и:з, ,быст'рорежу­
щей .стали упорные npai,ыe
1'
•
То же, ,Jiевые
R~,;i1!1!1s.,P.a~:i,9~цe ДJI~;. СКВОЗ!ЩJ(
,То же, но без подрезки торцов
для контурной обработки ступен­
чатых и фасонных поверхqостей
То же
Для Qбработки .сквозных отвер­
а;и
2
2
2
'2
з·аготовок
То же
ГОСТ.18868-73,
1.
.
1.госr 1~870-,73
1
••
lrocr 18810-13 .
••
•t'oct t8882...i1з


~
-
• 1То же. 11ля глухих отверстий
Для обработки·.,9т\t~реi':1Нt;·в1 упо·р 1 2
Сверла цен.тровочные КО!\с!бини-1 для обработки центровЬчных о,т-
рованные, тип I
• веретий в заготовках
Паrrроп сверлильный трех ку ла.ч­
К:овый, .тап 1
Uентр вращающийся
, Uентр упорный с отжимной гай­
кой
Втулки- переходные .быстросмен­
ные жесткие с коническим хвосто­
виком
Патрон токарный поводковый
Хомутик' поводковый для токар­
ных и фрезерных работ, тин Б ,
.'
Патрон самоцентрирующий трех-
кулачковЬiй
•
Г!аiрон четырехкулачковый''
Ддя крепления сверл с цилиндри­
ческим хвостовиком в пинали зад­
ней бабки станка
Для установки в пинопь задней
бабки с.танка при обработке заго­
тово,к в центр.ах
Для установки в ·конус шпинделя
при обработке заготовок в центрах
Д,!!я ' установки инс·фументов и
приспособлений
•
для обработкц,заготовок в цент­
рах
То же
Для установки ·цилиндрических
заготовок. с автоматическим цент­
рир?ванием uo оси шпинделя станка
для установки обрабатываемых
''.заготовок без автоматического цент-·
рирования
')
V
1
••
D': ":'10
КQнус Морзе
No5
Кону.с -Морзе.
No5
Конус Морзе
No6
Конус Морзе
No3;No4;No5
D=315
dniax.:;::50-65
. D=400
D=400-:500 ,
гост 18883_:73
гост 14952-75
гост 8522-79
гост 8742--=62
гост 2575-' -67
гост 13409-78
гост 2571-71
·гост 2578-70
гост 2675-80
гост .3890 -72


отличаются тем, что они обесnечив·ают обозреваемость
оператором всех подвижньiх частей станков из л~бой
точки маршрута, а также удобную доставку на рабочее
место заготовок, приспособлений, полуфабрикатов:
На рис. 7.4 показаны планировки рабочих мес_т при
обслуживании трех (рис. 7.4, а) и четырех (рис. 7.4, б)
фрезерных станков с ЧПУ мод. 6РIЗФЗ.
В ряде случаев при обработке корпусных ·и призма•
тических деталей с большим числом обрабатываемых
отверстий целесообразно на одном рабочем месте опе­
ратора-мноrосrаночника располагат.ь наряду с фрезер­
ными т:щже сверлильные станки. Пример такой плави­
ровки из одного фрезерного и двух сверлильных .стан-
ков приведен на рис. 7.4, в.
.
Рациональная организация любого рабочего места
предполагает наличие на нем определенного набора
организационной и технологической оснастки, а также
средств ухода за оборудованием. Например, для рабо­
чего места оператора, обслуживающего Од]!Н станок
мод: 16К20Ф3 (см. рис. ·1.1, а), может быть рекомендо­
ван перечень • организационной и технологической ос­
настки, а также средств ухода за оборудованием, пред•
ставленный в табл. 7.1 и 7.2.
7.3. Техноnоrическая подrотовка
производства
В понятие технологической подготовки - входят все
подготовительные работы, которые необходимо выпол­
нить до начала изготовленRя на станках требуемых де•
~талей. Прежде всего надо правильно подобрать детали
для обработки на станке, разработать -технологические
процессы обработки заготовок, подготовить ( или изго­
товить) режущие и вспомогательные инструменты, ста­
ночные и контрольные приспособления и др. Далее не-
. обходимо
подготовить и откорректировать программы
обработки заготовок.
При подготовке управляющ~й программы програм­
мист ориентируется на вполне определенные точные
размеры инструмента, элементов· приспособлений, их
ра<;положение на станке. Поэтому для получения в про­
uессе обработки от правильной перфоленты точных
деталей без потерь времени на внесение всевозможных
коррекций необходимо, чтобы все размеры инструмента
и с'!"'аночных приспособлений в точности соответствова-
262


.ли, ,IHl,C,'lerI-Iы~. Jаким обр,азом,, ,щесь . пред1,щmя1О~,;ся
qcQ,бQ вьiсфцiе д:реi5оnщшя ){ точности изготовления' т~х­
iJол·ргическоii -о~настки и к' точности настройки ин стр у•
,мента на 'размер перед установкой на станок.
'
Инс1'р·ументы" используе;мые на станках с ЧПУ, .кро­
це_ повышенной' точности по всем размерам ДОЛЖНЫ ОТ•
вечать и ряду других требований. Так, например, рез•
цы для токарных станков должны отличаться макса•
мальной универсальностью, чтобы· каждый резец позва~
лял обработать наибольшее число поверхностей. Очень
важно также, чтобы· резцы ,были по возможности оди•
паковыми для станков с ЧПУ разных моделей. Это со•
кращает простои из-за отсутствия того или иного рез­
ца, а также упрощает ·его заточку и настройку на раз­
мер. На расточных станках при чистовой обработке
точных отверстий следует реже применять расточные
оправки, требующие постоянной регулировки положе­
ния резца -для получениtr точного размера. Вместо них
целесообразно пользоваться развертками, не требую­
щими никакой настройки. С учетом этого ·обстоятель•
ства для р·асточных станков с ЧПУ выпускаются раз-
вертки диаметром 200 мм и более.
•
1( приспособлениям для станков с ЧПУ кроме по­
вышенной точности предъявляется также ряд других
требований. Учитывая сложность проектирования и из­
готовления оригинальных станочных приспособлений, а
соответственно их высокую стоимость, следует считать
наиболее рациональными для станков с ЧПУ универ­
сальные, универсально-сборные, а также переналажи­
ваемые приспособления. Необходимо, чтобы приспособ•
ление можно было установить на станке без потерь вре•
мени на выверку его положения. Для этого на приспо­
соблении должны, быть предусмотрены соответствующие
базирующие элементы (например, шпонки в основании
присn9собления для базирования по Т0 образным пазам
в столе станка; если на станке нет Т-образных пазов
или аналогичных элементов, их надо создавать искусст­
венно, скажем, применять накладную плиту с Т-образ•
ными пазами или сеткой гладких или резьбовых отвер~
стий, жестко закрепленную на столе с:rанка).
Желательно, чтобы приспособления б1>1ли оборудо­
ваны быстродействующими гидравлическими или пнев­
матическими зажимными устройствами. Это необходи•
мо не только для уменьшения потерь времени при за­
креплениIJ заготовок, но и для сохранения постоянных
зажимных усилий, что влияет на стабильность получе-
263


ния точных размеров при обработ.ке; Постоянное,у-еилие
-закрепле·ния . одинаково_ деформирует , все, заготщsки.
-
Поэтому -если размер первой детали получился в ·преде-
лах допуска, то и все лоследующие деталц будут. год­
ными. В то же время при ручном·. закреплещщ .(напри­
. мер,
винтом) усилщ1 будут меняты:я в -завцсимости от
. состQянщr;
оператора. Соотве_:гственно будут различны­
.· ми
деформации заrо.товок в процессе ·оqработки,. а еле­
. довате льно,
получаемые размеры не будут._ отличаться
стабильностью. •
Если время обработки одной заготовки- ка~ фрезер­
. ном.
или сверлильном станке очень мало;- то для воз­
можности использования многостаночного обслуживания
.и повышения. производительности целесообразно приме­
нять многоместные приспособления. I(оне·чцо, при этом
_управляющая программа доJркна быть состав;rена со­
. ответствующим
образом, чтобы . предусматршrать обра­
ботку не одного, а одновременно нескольких изделий.
Конструкция станочного приспособления ·должна
. быть
разработана с учетом тогq, что станок с ЧПУ "При
-
одном установе заrотов:Ки может обр.аботать большое
число поверхностей. А для этого все. эти"поверхности
. после
закрепления заготовки должны остаться доступ­
• ными для режущих инструментов.
Одним из важнейших факторов, nозволяющих. зна-
-·чите льно
снизить потери времени при работе на .стан-
ках с ЧПУ,· является ширщюе применение .. rрупповой
- те~нолоrии,
групповых приспособлений, групповых ин­
. струментальных
наладок, т. е. наборов инстру:ментов не
- для.
одной ,детали, а сразу для rру1шы деталей. ,Разра­
..:,Q9tка гру.пrtовой технолопш составляет значительную
- часть
объема работ цо техliологической •подготовке. Эти
раб9ты начинаются с классифищщии деталей, т. е. под­
бора их в .однородные -группы -по размерам и методам
обработки. Затем. из групцы выбираетs:я .наиболее .слож­
ная или наиболее характерная типовая ;деталь, а чаще
всего проектируется искусственная· ко1~1-плеl\сная деталь,
технодоrически сходная с любоц •деталью группы. Для
этой типовой нли комплексной. детали разрабатываются
групповые инструментальные наладки ·(наборы инстру­
ментов в револьверной rолdвке или в магазине инстру­
ментов, позволяющие обработать любую деталь груп­
пы}, проектируются rрупповьiе станочные приспособл_е­
ния для всех станков, позволяющие при минимальной
подналадке установить . на станке любую деталь
.из
группы. Если на данпом станке установлено такое груп-
-
-
264


цовое _прнспособлен'!е и использована груrшов·а-я инст•
.рументальная наладк·а, 'то. обработка любой _·детали
группы может бьпь выполнена· практически без ·пере­
наладки станка, а лишь после незначительной· rю ВР:е-
мени подналадки n замены перфоленты.
•
Группа деталей,' закрепленных за каждым станком,
должна составлять •не мене·е 50-80 наименований. На­
личие такого количества деталей· позволйет наиболее
эффективно. регулировать nроцес~ производства. выби­
рая ту или иную посдедОВ:\Т~льнос~;ь их обработки: В
целом правильное пр·именение · групповой технологии
~шляетсй значитеш,ным резерво'м повышения производи-
тельности· на станках с ЧПУ.
•
.
Очень важное значение для успешного применения
стаmсов. с ЧП.У имеет более детальное, по сравнению с
анэ.'Jlоrичными универсальными станками,· проектирова­
ние ьпер/!д!1й механической обработки. Здесь для по•
следующеrо программирования те}цюлоr должен раз:ра­
ботать подробный технологический nроцесс с точными
расчетами как в геометрической_ части, так.· и в части
режимов резания, потому что на станке будет затем
воспроизводиться именно то, что ·нанесено на пер-фе.т~ен­
те. Могут быть внесены лишь незначительные 1rо.11р;ав•
ки в положения инструментов и в режимы рез:ан-ия с
пульта ЧПУ. Однако здесь РО!IЬ технолога з-аключае_тся
не только. в nравильном решении чисто техничес.ких за­
дач. Выбрав ту _ИJilf иную схему обработки, технолог
тем самым устанавливает и протяженность холостых
ходов инструмента, т. е. напрямую определяет nроизво­
дительиость обработки, Поэтому технологию для стан-
1юв с ЧПУ должнq1 разрабатывать только наиболее ква•
лифицщ~оsliнные, специально подrотовленн'ые техно­
логи ..
Особенности технологической подготовки производ­
ства' с, .использованием станков с ЧПУ требуют орrани•
з·ации . на заводах специальных служб в виде отделов,
бюро, лабораторий, программного управления. Здесь
дощкны быть сьсредоточены специалисты, хорошо· зна•
комые со всеми особенностями ЧПУ и возможностями
вычислительной техники.
Обычно на заводах организуются бюро -ЧПУ, осуще­
ствляющие общую координацию работ по использова­
нию станкоs с программным управлением и выполняю­
щие проектирован.ие технологических процессов, инст-
рументальных наладок, схем станочных приспособлений
и программирование , обработки .. Проектирование при•
265


спо.со.блений '3 тан;их бюро, как. правило, не осуществля­
ется; эту работу на основанци заданий (>Юро ЧПУ вы­
пощ1яют конструкторские бюро при от;i~.ле главного
технолога завода. Бюро ЧПУ· не разрабатывает и рсобо
сложные управляющие программы, требующие приме­
нения мощных ЭВМ. Специалисты бюро только готовят
исходные данные для программирования, тогда как са­
ми расчеты и выпуск перфолент производятся обычно
в заводских ·вычислительных центрах ·или в управлениях
вычислительных работ (УВР), которые .Непосредствен­
но эксnлуати,уют имеющиеся на предприятии системы
автоматического программир◊вания (САП). Однако на
крупных заводах организованы • сnеtщальные бюро,
имеющие свою вычислительную технику, которая позво­
ляет выпускать значительную часть достаточно слож­
ных управляющих программ.
В- задач:у. специалистов бюро ЧПУ входит также
контроль, отладка, корректировка управляющих про•
грамм и участие в освоении обработки новых изделий.


ПРИЛОЖЕНИЯ
Пр ил ожени е 1, Тех~ические характеристики систем ЧПУ
..
,,
.
"'
с,
,,_:< :s:
..
..'
::is~
>,
""
.. .,
1;'::!
"
"'""
Диапазон
..'
,,,.,
Тип измерительного преобра-
~-:= 1 ш:g
Корре~циit ищтрумекта;
"о
рабочих подач
Модель
с::..о:
Тип привода подач зователя (датчика) обратной
., о:
;:,;5~
·, чи,сl!.О групп корректоров;
О'< •
(способ зада•
=
00
связи
НИЯ)
t*
"., = объем (± мм); вид 1СОррекци11
.. ,.~
O:Z::,:
00: О
&~ §.~ t::
t:: = :;;,
~1,.,
~i,)=
о"
::745;
ai ::;;:=а=; :::d ~
-""'
С70~3
3 (2) 1 Ступенчатый
1
кпз-л~л
119 значений! 4- 1 -
.
10 .групп; 999; 99; •на
'
длину •
СП22-1М
1
2 (2) 1 На однооборот- \ Фотоэлектрический
1
-
-
1--1
-
ных муфтах
К2П-67 j 2 (2) 1 Шаговый, ШД-4М 1
-
1.
-
0,51-
1
-
К2ПТ-71/2 2 (2) t Шаговый, ШД-5Д11
-
1
до 0,64
1
4,81 11
1
9 групп; 9,99; на дли-
ну
К2ПТ~71/3 3 (3) 1 Шаговый, ШД-5д11
-
1
До 0,64 1 4,8 1JI
1
9 групп; 9,99; н~ дли-
ну
'
П32ЗА 5 (2) 1- Ступенчатый
1
БС155А и сnециаль- IТри разряда\ 5
1
-
1· 18 групп; 99,999; на
ный МЗКРС
(адрес Е)
: длину
~
П323М 6 (2) 1 Ступенчатый
1
БС155А; ДЛМ-11; 199 _номеров 1 10
1
-
1
18 групп; 99,999; _ н.
ВТМ-1В; ПБСД
длину
.


с,.:,
о,
r:YJ
Модель
.Размер-2М"
·,
Н22-1М
Н22-2М
НЗЗ-lМ
Н33-2М
Н55-1
..'
. ,.,
=С>.
="'
,ic ,
с,.:,:
О<!
QO
:,:
"~
С,0:с,
~==
~с,')~
::r ,.5 ::il
5 (2)
., 2(2)1
12 '(2) 1·
13(3)1
13(3)1
15(5)1
Л,родолжение приJIожени.я.1
i:I
=
'С>
..=
"
[,~
>,
С>.
"'
.
Тип иэмерител1>ноrо преобра- Диапазон
..
~1 1:,1! tl '
".
э...о
Коррекuня инструмента;
Ти0п привода подач
рабочи:~с подач Ji·
==
зователя (датчика) обратной
число групп корректороа;
(спосо.6 зада•
'"""""
связи
~g
......
о6ъем l± мм); вид коррекцю1
ння)
о==
===
,.,.,
о.'<"
с, :1
'
о.., ~ 11,.-;-
~~ ~/5-~ :
U=·
'
Ступенчатый
БС155А; Бд-404А; Два разряда 5
-
30 коррекций; 9999;
. ПБСД; фотоимпульсный
на длину
9999;
7 коррекций
'
на диаметр
Щаrовый, Шд-5д11 '
-
1
1.2
1
4,81 ,11~
9 парных коррекций;
99,9~; на положение
Следящий
дЛМ-11; ВТМ-1В,
].
1.2
.,. • 4,8 1 лк • 1 9 парных коррекций;
••
•. 99,99; на· положение
·-'
--~-~~-·
Шаговый: ~-Д-5д11
1,2
1
4,8 /· лк 1 . 18 .групп; 9,99; на
.
длину и диаме,тр
Следящий
'
1
дЛМ-11; ВТМ-1В
1
4,8'
·1 4,8 г;-1·. 18 • групп; 9,99; на
t·
длину и. диаметр
'
., !..
~
Шаr:овъrй,·Шд-5ШI..
-
•1
3 ·1:4~sl•лк 1 30 rpynп;•99999;. 16
...
j • групп; 99999; в ОЗУ
C!le~llщи~ регу,ли-1 ДЛМ-11; BTM-{i-;;~ - 1
ШJ'!.;,..,;;н'' \А·' . .· , _д У~.т о,си п
.
'
...
3
.1· 4,8 1· лк 1· зо: tру11,п;99999;,•16
__
·•
•групп; 99999; в ОЗУ


2П62-ЗИ
2П32-3
Пlll-13"
ХШ-9М
1Н22-2
1Н22-3
1Н22-6
lНЗЗ
~
m
16 (2)1 • Регулируемый
1..
•• . БС155А; ВТМ-1В
пвсд~1
·r
,.
13 (2) 1 Ступенчаtый
1
1
1
СиJiовой-,шаговый 1
(серия ЕС)
2 (1) 1 Ступенчатый_·
2 (2) Шаговый,
Шд-5д1М1 ДРШ
2 (2) СиJ1овой шаговый
(серия ЕС)
!
2 (2) СJ!едящий
3 (3) С.п~дящий
1
БС155А
·Емкостный
-
1
' ВТМ; ДЩI (К-1000,
к~2000)
.
•
ВТМ-1В; ДЛП
·r:зi 3;на~ениё'\ 19 j:' -
:· 1· - ~ } ~~руnп;. 9.99,99; .~а
•. .:
.
.
.
.
д.пину-' ' ' ..
..:••:
~-
:1___•••
-
-
,.
•
,
31 значе!lие I -J9 •1 · ~
• 1·· :;;\~ rpjrin; .
0
99~~99; .ва
,
.
.
.
длину
199 ,нjчеаийl 0,5 1 ;_ 1
99 знач~ний 1
1
_.
1
-
..
.
4,8 при ДИСК·
рете 0,01
9,6 .. JIK
, . 9 парцых-, гр.упп кор-
ре1щий; 9999; :. на поло-
..
женце ·
f
..
4,8 при ДИСК• 9,6
лк , 9 Щ!)НЫХ групп кор-
рете 0,01
А'
рекций; 9999; на поло-
жение
1,4 при ДИСК•
рете 0,01
9,6
лк
9 парных групп кор-
рекций; 9999; на поло-
•'
женйе
.
'
.
'
6
9,6
лк
60 групц по шести
разм.ерам ~а длину и
. диаметр,
'


.а1
...
....
!Si
~о
Модель
""'"
о=t
00
"'"-
5sig
=&] i1
::r_:a
У55-2
15 (~]
У85-6 18 (5) 1
Размер-4" 1 8 1
2У22 (CNC) .1 2 (2) 1
2С42 (CNC) 1• (3) 1
2Уз2 jз (З)!
2С85 js (5)j
Тип ,привода подач
Следящий
Следящий
Следящий
Тип, измерител,ьиого ~еобра-
зов ателя (датчика) о ратной
связи
' -------- ·
1
ВТМ-1В;дЛП; ПКИ-1I
• (К-100, -200, -1000, -2000)
1
~ТМ-1В; ЛЛП; ПКИ•l 1
(К-100, -200, -1000, -2000)
1
ВТМ-1В; ДЛП; пки.1I
(К-100, -200, -1000, -2000)
~л~дящий шаrо-1 Индуrтосни;-резояь-1·
выи эпектрогидрав- вер
лический
•
.
• ~ледящий
шаго-1 Индуктосин; резоль-1
выи злек1роrидрав• вер
личе"iшй
_
Следящий
I Индуктосин; резоль- ·1·
вер
Сле,дящий сило- 1 Индуктоси~; peЗ;')JIЬ• I
вой .шаrовый
• вер
.
_
~--
-~
Окончание .приложения 1
'
=
о
;~
...
~
~"i
"
Диапазон
".
1:( Ы" с,
Koppeкnllll l!иструментв;
рабочих подач •:11""
"'"'=
"''"
::, .. .,,,
число групп корректоров;
(способ зада.
ния)
5
5
20
4,8
4,8
4,8
А,8
= :i~
....
.. :! с:, :С,=
&1"'·.
~~,::
о.
... ,,.,
·t3~ ~~~:
,·_-_~я:
19,61 JIK 1
об'ЬеМ (± мм); вид корре1пщи
30 групп; 99999
16 •групп; 99999; в
ОЗУ.
! 9,6 1·.
пк 1 9 .групщ 9999999; no
.
•
заказу
1
20 \' лк /. 42 rpyn. пы;. 999,99;:' ka
'
ДJIIJHY и д~аметр . •
1 9,61· лк. 1 Пр заказу
r-6-1 ;к 1
По заказу
110,1: JIK 1
По'мказу
1 9,6 г.лк 1 nо~.:заказу


Пр и.я о ж.е ни е 2. Графические изображения символов,
принимаемых на пуJIЬтах управлення, и их смысловое значение
(по ГОСТ 24505-80) 1
Символ
11
-■
■
11
11
■
11
11
11
Сыыаовое' зиа.чекае
символа
Перемотка проrрам­
моносите.1я виеред
Перемотка проrрам~
моносите.11я назад
Считывание управ~
цющей программы
Автоматическая ра-
бота
•
Ускоренная отработ-
ка управляющеji
программы :
Покадровый вв.од
Покадровая отработ-
ка управляющей
программы
Пропуск кадра
Ручной ввод данных
(РВД)
\ Символ
■
11
11
■
■
в
11
11
111
Смысловое значение
символа
Ручное управление
Поиск определенных
данных при движе•
нии проrраммоно•
сителя вперед
Поис!{ определенных
данных при движе­
нии проrраммоно­
сителя назад _
Поиск кадра управ­
ляющей программы:
с автоматическим
выбором направле­
ния движения про­
rр~ммоносителя
Поиск ·кадра при дви­
жении программо­
посителя вперед
Поиск кадра при дви­
жении проrраммо­
носителя назад
.Поиск главж1го кадра
с автоматиче.ским
выбором направле­
нии движении про­
rраммоносители
Поиск главного кадра
•при движении про­
rраммоносители
вперед
Поиск главного кадра
при движении. про•
rраммоиосителя
назад
•
271


-
■
■
11
272
.
Смысловое значение
с»uвола
Начало уnравляюще,й
программы
Поиск начал nрогр_ам­
мы при дви}!{ении
программоносите•"'
яя· назад
••
· Конец
управляюще:й:
nрограм_мы.
·-
Конец управляющей
программы с .а.вто~
матической пере­
моткой программо­
носител~ до. начала
nро11раммы
Конец управляющей·
программы с авто­
матической пере-'
моткой программо­
носителя до начала
прщ:раммы с возоб-.
новлением отработ­
ки управляющей
программы
Останов управляю-
щей пррrраммы
Останов с подтверж­
дением
Хранение управляю­
щей программы
Подпрограмма
1 Симом , , -.Смыслов:)е ЗИJ!Чеll'И\f· •
CИMBOJla
Хранение
граммы
.. Введ
уnравляющеii
программы: :·,~
М
внешнего 'устрЬй~
. ства
(кроме ЭВМ)
1а
Ввод управJIЯющеit
программы от Э13М
без отработkи:. уц,f
равляющей •• , про-­
граммы
.
.
,
Управление· от· :Эj:lM
~ с отработкой , уп;
равляющей . п·ро~
граммы
•
Дефект. программо­
цосителя
Ошибка в управляю~
щей программе •
Ошибка считывания
управляющец про~
граммы
Сбой станка
Ошибка запоминаю~
щеrо устройства
Ввод данных в па­
мять


.симв.0,11 ..1
.п.Родоп.жение припожения 2
СмыСJ1овое значение
<
•• CИllDOija
Считывание
ИЭ- ПаМЯТ;И
Переполнение
ти
памя-
• \ Сим.во.л• -·1
·. - Смысловое
значение
символа
Нормапьная отработ­
ка управляющей
программы
-
Э~ркальная· отработ:
ка управляющей.
программы
-
.nредупреждение пе-'
..
., реполнениsi nамяти
Буф~рное запомина­
ющее устройство
Редактирование да.и­
ных в памяти
-
'
Редактирование. уп-
равляющей про-
граммы
Редактирование кад-
ра управляющей
программы •
Исключить кадр уп-
-
равляющей про­
граммы
Ввести кадр в управ~
ляющую проrрам~
му
't
Заменить кадр управ-
ляюшей програм­
мы
Установка в •исход­
ную точку
Нуль станка
Смеще.ние !IУЛЯ 'от­
счета
Абсолютные разме­
ры
Размеры в прираще­
ниях •
Точка сетки
в позицию
273


Продо.1жение приложения 2
Симво-л , 1 Смысловое значение
Символ
Сыъц:ловое значение
символа
символа
11 Точное, позициониро- ■
Коррекция на дца•
ванне
метр инструме11tа
.
■ Нормальное позицио- ■
Коррекцня,на раЦИJ:С
нирование
конца инструмента
11 Грубое позициониро- 11
Кqррекцня скорости
ванне
подачи
11 Повторное, позициоа ■
Сброс
нированае
■ Программируемая ■
Сброс памяти
позиция
11 Фактическая позиция ■
Сброс привода
-
Погрещность пози-
11
ционирования
Отмена
11 Коррекция на ПOJIO•
■
жение инструмен-
Стирание данных в
та
памяти
g Коррекция на длину
■ Отмена технолоr1;1•
}{НСтрумента
ческих команд
■ Коррекция на радиус 11
,Включение
инструмента
274


СимвоА ·1
_O,Iрнчание приложени.я 2
с.:~словое значение
символа •
Выключение
Включение и выпю­
чеиие одной а "1'6!Й- •
же кнопки
Бат3.рея
Пуск
Пуск подачи
Останов подачи
Постоянные
УЧПУ
циклы
Перемещение рабо­
чих органов станка
на единицу диск­
р~тносtи отработки
перемещений
Компенсация люфtа
Наезд подвижных ор­
ганов станка на пу­
тевой ограничи­
тель
Свмвол
Смысловое· значение
символа
Пауза
Перегрев
Смена инструмента
Включение при nо­
стоянном щ1жатии -
Подача (для промыш­
ленных роботов -
.медленное• пере­
мещение)
Ускоренное переме­
щение
Обучение
Автоматическая ра­
бота - один ццкл
Разметка
данных
Поиск зоны
Зажим
Разжим
носителя
• В графических
изображениях символов, примщшемых на пультах управ­
ления станков, выпущенных ·до J9g2 г., возможны отклонения от ГОСТ 24505-80 .


ЛИТЕРАТУРА
, l, Материалы: XXVI .съезда КПСС. М.: Политиздат, 198.1.
2. Зазерский .Е. И., Жолнерчик С. И. Технология обработки
деталей на станках с проrраммны:м управлением. Л.: Машинострое­
ние, 1975.
3. Колка И. А., f(увшин,ский В. В. Многооперационные станки.
М.: Машиностроение, 1983.
•
'
4. Корсаков В. С. Автоматизация производственных процессов.
М.: Высшая школа, 1978.
,
5. Маталин А. А .• Дашевский Т. В., Кня:J!!иt1,кий И. И, ·Много-
опер:щионные <;танки. М.: Машиностроение, 1974.
•
6. Маталин А. А. и др. Проектирование технологических про-
1,1.ессов обработки деrалей на станках с . числовым программным
управлением. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977.
7. Марголит Р: Б. Наладка станков. .с· программным управле­
нием. Учебное пособие для машиностроительных техникумов. М.:
Машиностроение, 1983. •
•
8. Наладка станков с программным _управлением. Учебное по­
собие для. средних профессионально-технических училищ. М.: Выс-
шая школа, 1976,
•
9. Общемашиностроительные нормативы режимов резан_ия для
технического нормирования работ на металлорежущих станка.к.
ч. 1 и 2. М.: Машцностроение, 1974. •
•
10. Ратмиров В. А. Основы п.роrраммного у1_1равления станками.
М.: Машиностроение, 1978, с. 240.
.
11. Сергиевский Л. В. Наладка и эксплу11-тация станков с ЧПУ.
М.: Машиностроение, 1981;_ с. 240.
.
12. Станки с проrраммным управлением . .Справочник. М.: Ма•
шиностроение, 1975, с. 288.
13. Шарин Ю. С. Обработка деталеи на станках с_ ЧПУ. М.:
Машиностроение, 1983.


OfJ1дBJ1EH-
Предисловие
.......
.....
3
·--- ;:.#..__
Г JJ а 11 а •1. Пр I w;...,..oвoto проrраммноrо. ·управления
и проrраммиJЮU88t:.~тки . . •
.
.
.
.
.
.
. • .·•·-6
.1.1."Чи~
·мное· управление и системьi _ЧПУ 7
1.2. Пo11nmi•i[; _·мJ1,ющих программ
,
,
,
•.,
31.
Г.л.а_в а. 2.
~wre станки с ЧПУ .
,
,
,
,
,
,
,
,
.
2.1 . l{оветрукции станков
.
.
.
.
.
,_.
,
,
,
,
,
2.2 . Токарный станqк с ЧПУ модели •16К:20Ф3
,
•,
,
2.3 . Режущий инструмент .и ·приспособления. ; ,
••,
Гл а в а 3. Фрезерщ,1е ст_анки с ЧПУ
73.
73
82
100
122
3.1. Конструкции станков
.
.
.
•
.
·1 22
3.2. Консольный вертикально-фрезерный . станок с • ЧПУ
модели 6Рl3Ф3 . • .
.
.
.
.
•
.
.
,
.
128
3.3. Режущий инструме_нт и приспособления
,
,
,
141
'Гл а i1 а 4. Сверлильные и расточные станки с ЧПУ ,
159
4,1. Конструкции сверлильных и рас-гочны:х станков
.
,
159
4.2 . Сверлильные станки моделей 2Р1Н!Ф2 и 2Р13qФ2
161
4.3 . Расточные ..станки_ моделей 26ВФ2, 2А622Ф2· и
2А620Ф2-1 . . . .
•
.
.
,
.
.
.
..
.
.
.
170
4.4 . Режущий инструмент и присп.особления
180
4.5 . Приемы выпо~нения операций сверления •• и растачи-
вания....
.
,,
195
Глава 5·_
Мноrооnерационные станки
5. 1, Конструкции •станков
.
.
.
.
.
.
5.2. Работа -на мноrоопераuионных станк_ах
Гл а в а ·5 _ Гибкие авrо~атизирован11ые производства
6.1 . Основы построения Г АП
.
.
.
.
•.
.
6.2 . Г АГ1 для обра.ботки д~талей типа тел вращения
6.3 . ГАП для обработки корпусных детаJJей
200
,
200
,
.
216
222
223
234
242
277


Гл а в а 7. Организация эксплуатации станков с . ЧПУ
.
251
-
-
7.1 . Расстановка, режим работы и обслуживание станков 251
7.2 . Организация рабочего места оператора
,
,
•,
••253
7.3 . Т.ехнологичёская подготовка прqизводства
•,
•••262
Приложения ,
Литература
.....
Федор Серафимович ПАНОВ,
Александр Иг.оревич ТРАВИН
РАБОТА НА СТАНКАХ
~-_числовым
ПРОГРАММНЬIМ УПРАВЛЕНне·м
...•••!•••
Научный редактор канд, техн. наук П. П. Серебреницкий
Заведующий редакцией Л. Н. ДеJ1юкии
Редактор Г. А. I{апитонова
Младший редактоQ В. И. Ярлыкова
Художнвк В. И. К:олоые!lцев
Художественный редактор В. А. Баканов
Технический редактор И. В. Буздалева
I{opp!!KTOP .Т, В,_ Мельникова
ИБ М 2687
• 267
-2 76
Сдано в набор 25.05.84. Подписано к печати 06.11 .84. М-13940. Формат
84Х108 1/32• Буыаrа типограф. J\Ct 3. Гари. литерат. nечать высокая. Усл.
печ. JI, 14,70 , Усл. кр.-отт, 15,12, Уч,•изд. л. 15,03. Тираж 35 ООО экз. Заказ
No 507. Цена 80 коп.
.
Ордена Трудового I{pacнoro Знамени Лениздат, 191023. Ленинград, Фон•
танка, 59. Ор:11ена Трудового I{pacнoro Знамени типография им. Володар·
скоrо Ленuэдата, 191023, Ленинград, Фонтанка, 57,


долгопрудненский а-видЦИОННl:ifЙ техникум
Электронная библиотека
~-
----,
Закаэчик:АЮКозло~Е
..___НН-m
-
~~":-..'"'
'
с" ="'t
141702 Россия, Московская обл.,
Phone: 8(495)4084593 8(495)4083109
г. Долгопрудный, rm. Собина, 1
Email:
dat.ak@mail.ru
Site:
gosdat.ru
Панов Ф. С., Травин А. И.
П16
Работа на станках с числовым программным
управлением. -Л.: Лениздат, 1984. - 278 с., ил. -
(Для молодых рабочих).
В книге кратко изложены основы программного управления ме•
таллорежущнмн станками и принципы подготовки управляющих про•
грамм, приведены описания конструкц111! и схем наладок станков
{) ЧПУ различного технологического назначения, д&ны рекомендации
по рационально!! обработке заготовок, использованию прогрессивной
технологической оснастки и орrачизацин ·зксплуатации ста·нков
с ЧПУ.
Рассматриваются также. основы построения гибких автома.тиз_нро­
ванных производств для механическоil обработки заготовок,
Предназначена. для молодых рабочнх-етаночциков.
2704040000'-120
П М171(03)-84 114-:-84
32.97


80 кл:.
8111
МОАОАЬIН
PA&OЧIIH
ЛЕНИЗДАТ
19а4
,
КНИГИ СЕРИИ ПРЕдНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ РАБОЧИХ
РАЗЛИЧНЫХ ПРОФЕССИЙ И НАПИСАНЫ ПО
ПРОГРАММАМ СООТВЕТСТВУЮЩИХ КУРСОВ
ПРОФЕССИОНАЛЬНО- Т ЕХНV!ЧЕСКИХ УЧИЛИЩ.
ОНИ СОДЕРЖАТ ТАКЖЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНО­
ГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО оnЫТА ПЕРЕДОВЫХ
РАБОЧИХ ЛЕНИНГРАДСКИХ ПРЕДПFИЯ'ГИЙ .