Проектування пруткової подачі для токарно-фрезерних багатоцільових верстатів з ЧПК
Вантажиться...
Дата
2019
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська атестаційна робота на тему:«Проектування пруткової подачі на токарно-фрезерних багатоцільових верстатах з ЧПК».
Актуальність теми. Пруткова подача значною мірою впливає на стабільність базування та зменшення її похибки, зменшення часу на переустановлення заготовок та фіксацію у відповідних координатах. Оптимізація машинного часу роботи верстату з ЧПК. Відносно мала вартість методу на відміну від пруткової подачі, як опції на верстатах даного класу. Менше втручання оператора у цикл роботи та запобігання його травмування. Значне скорочення витрат на допоміжні матеріали.
Вирішення проблем звичайної пруткової подачі;
Головної проблеми:
-Зменшення витрати прутка;
-Підвищення точності базування;
Побічні проблеми:
-Підвищення кількості оборотів шпинделя;
-Відсутність попередньої обробки прутів;
-Зменшення робочої площі верстату;
-Зменшення похибки базування;
Головною проблемою являється:
Під час установи заготовки у момент фіксації, торець прутка змінює положення відносно упору, на підприємствах переробітку матеріалу списують на базування. Особливої величини ця похибка набуває серед цангових патронів, навіть при пруткових подачах, тож даний пристрій повинен вирішити це питання.
Поточні проблеми:
1. У звичайних пруткових системах потрібна попередня обробка прутків. Наймається відповідний фахівець, який нарізає їх під відповідні розміри, оброблює фаски на торцях прутів та вирівнює кожен для нормальної роботи. Даний метод не потребує відповідних обробок, окрім, як попереднє нарізання прутів.
2. Подшипникові пари у звичайних токарних верстатах, не розраховані на великі осьові навантаження, при пруткових системах відбувається заміна їх на більш стійкі. Після даної операції зменшується максимальна кількість оборотів основного шпинделя, як наслідком втрачається стійкість відрізних пластин , бо процес різання не може підтримувати стабільну швидкість різання. Наш пристрій розроблений таким чином , що у верстаті не відбувається ніяких переобладнань робочих груп . Зберігається швидкість різання у процесі обробки та може досягати своїх максимумів.
3. Також проблемою буває додаткове місце під обладнання пруткової подачі, не завжди є можливість виділити місце на підприємстві під пруткове оснащення. За нашим методом робоча площа верстату є незмінною.
4. У стандартних пруткових подачах HAAS для токарних верстатів з ЧПК, зажим прутка відбувається завдяки цанговому патрону. Недоліком таких систем, постійний контроль розміру прутка, недостатня точність зажиму прутка.
Найефективнішим вирішенням такого завдання є застосування відповідних пристроїв розроблених під різцетримачі даного верстату. Пристосування розроблені для прутків як малого так і великого діаметрів. Даний метод актуальний при циклових операціях великих партій, де наявні високі допуски на габаритні розміри. Також потрібні вільні місця на револьвері верстату для встановлення спеціальних пристроїв.
Мета і завдання дослідження. Підвищення продуктивності і точності установки заготовок з використання числового програмного управління на основі автоматизації установлення заготовок під час циклу.
Для реалізації мети необхідно вирішити наступні задачі:
1. Управляюча програма для реалізації подачі у вигляді G-коду.
2. Визначається ступінь похибки у ручному режимі подачі.
3. У систему вводяться координати фіксації заготовки.
4. У систему вводяться режими подач під час циклу саме встановлення заготовок.
5. Визначається діаметр заготовки та відповідний виліт інструменту, деталі, патрону та сусідніх інструментів.
6. Реалізується відповідний натяг або положення інструменту для фіксації прутка.
7. Порівнюються пункти 3, 4, 5, 6.
8. Визначається час та похибка базування.
9. Корегуємо та досягаємо максимального мінімуму.
Об’єкт дослідження. Об’єктом дослідження є похибка базування у циклі роботи верстату при точінні.
Предмет дослідження. Предметом дослідження є методи пруткової подачі на верстатах з ЧПК без штатної пруткової подачі.
Практичне значення наукових результатів. Дані методи вже використовуються на підприємстві з верстатом НААS ST-20Y при великих партіях для оптимізації робочого часу, зменшення браку та похибки базування.
Основним завданням було розроблення не стандартної системи подачі прутка на токарних верстатах без змінення положення торця заготовки. Такий фактор називається «Втягуванням».
Було розроблений пристрій у вигляді маніпулятора, який проводив операції лише у робочій зоні верстату. Фіксація відбувається за допомогою сил натягу болта, а установлення та звільнення заготовки за допомогою деформації пружини, яка служить проміжною частиною між губкою маніпулятора та болтом затиску заготовки. Пристрій получив назву: «Прищепка». Було також розроблено пристрої «Щуп» та «Гак», але вони не змогли втілити усі очікування та їх доцільність не змогла себе виправдати.
Маніпулятор є аналогом пруткових подач та хоч вона і вирішує більшість проблем у звичайних системах подачі заготовок, основною метою було розроблення пруткової подачі для втягуючих та відштовхуючих цангових патронів.
Додатково розроблений пристрій вирішує проблему: попередньої обробки прутка; стійкості відрізних різців; зменшення робочого місця верстату; підвищення точності.
Опис
Ключові слова
пруткова подача, автоматизація установлення заготовок, маніпулятор, точність базування, втягування прута, цанговий патрон, rod feed, automation of blanks installation, clothespin, accuracy of basing, retraction of the rod, collet chuck, пруткова подача, автоматизация установки заготовок, манипулятор, точность базирования, втягивание прута
Бібліографічний опис
Базилевський, В. С. Проектування пруткової подачі для токарно-фрезерних багатоцільових верстатів з ЧПК : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка. Технології виготовлення літальних апаратів / Базилевський Володимир Святославович. – Київ, 2019. – 77 с.