Особенности технических решений оборудования с ЧПУ CNC и особенности обработки деталей на нем

       Технологическая информация - это данные о технологии обработки, содержащие сведения о смене заготовок и инструмента, последовательности ввода их в работу, выборе и изменении режимов обработки, включении в работу в определенной последовательности различных исполнительных органов станка, автоматическом измерении размеров обрабатываемой заготовки детали или инструмента и т.п.

         Геометрическая информация - это данные, содержащие сведения о размерах отдельных элементов детали и инструмента, их положении относительно выбранного начала координат.

Направляющие станков с ЧПУ имеют высокую износостойкость и малую силу трения, что позволяет снизить мощность следящего привода, увеличить точность перемещений, уменьшить рассогласование в следящей системе.

Направляющие качения имеют высокую долговечность, характеризуются небольшим трением, причём коэффициент трения практически не зависит от скорости движения. В качестве тел качения используют ролики. Предварительный натяг повышает жёсткость направляющих в 2…3 раза, для создания натяга используют регулирующие устройства.

Шпиндели станков с ЧПУ выполняет точными, жёсткими, с повышенной износостойкостью шеек, посадочных и базирующих поверхностей. Конструкция шпинделя значительно усложняется из-за встроенных в него устройств автоматического режима и зажима инструмента, датчиков при адаптивном управлении и автоматической диагностике. Их изготавливают из легированных сталей, проводят полный и сложный цикл термической обработки: нормализация, упрочнение, закалка, отпуск в землю, достигается твердость свыше 62 HRC. Имеют максимальную точность, износостойкость, отсутствие деформаций. Высокая износостойкость шпинделя позволяет увеличить срок эксплуатации.

Наиболее часто в опорах шпинделей применяют подшипники качения. Для уменьшения влияния зазоров и повышения жёсткости опор обычно устанавливают подшипники с предварительным натягом или увеличивают число тел качения. Подшипники скольжения в опорах шпинделей применяют реже и только при наличии устройств с периодическим (ручным) или автоматическим регулированием зазора в осевом или радиальном направлении. В прецизионных станках применяют аэростатические подшипники, в которых между шейкой вала и поверхностью подшипника находится сжатый воздух, благодаря этому снижается износ и нагрев подшипника, повышается точность вращения.

Вспомогательные механизмы станков с ЧПУ включают в себя устройства смены инструмента, уборки стружки, систему смазывания, зажимные приспособления, загрузочные устройства и т.д. Эта группа механизмов в станках с ЧПУ значительно отличается от аналогических механизмов, используемых в обычных универсальных станках. Например, в результате повышения производительности станков с ЧПУ произошло резкое увеличение количества сходящей стружки в единицу времени, а отсюда возникла необходимость создания специальных устройств для отвода стружки. Для сокращения потерь времени при загрузке применяют приспособления, позволяющие одновременно устанавливать заготовку и снимать деталь вовремя обработки другой заготовки.

Устройства автоматической смены инструмента (магазины, автооператоры, револьверные головки) должны обеспечивать минимальные затраты времени на смену инструмента, высокую надёжность в работе, стабильность положения инструмента, т.е. постоянство размера вылета и положения оси при повторных сменах инструмента, имеют необходимую вместимость магазина или револьверные головки.

Револьверная головка - это наиболее простое устройство смены инструмента: установку и зажим инструмента осуществляют вручную. В рабочей позиции один из шпинделей приводится во вращение от главного привода станка. Револьверные головки устанавливают на токарные, сверлильные, фрезерные, многоцелевые станки с ЧПУ; в головке закрепляют от 4 до 12 инструментов.

Современная структура систем ЧПУ за время своей эволюции претерпела существенные изменения: на смену жесткой командной, не имеющей обратных связей от объекта изготовления, пришла легко перепрограммируемая структура, имеющая в основе промышленный компьютер с процессором Pentium 4, дисковым накопителем в 60-80 Гб, большой оперативной памятью 256-512 Мб, графическим интерфейсом в 64 Мб, операционной системой Windows ХР Professional и специализированным процессором Power PC для интерфейса со станком.

Применение станков с ЧПУ позволяет качественно изменить технологические процессы в машиностроении, повысить культуру производства, уменьшить производственные площади, сократить время изготовления, исключает тяжелый ручной труд рабочих.