- RU
- ENG
Универсальный токарно-винторезный станок модели CS6266Bх1500 (Ø660 х 1500 мм)Страна: КитайПроизводитель:
При проектировании станков появилась необходимость их использования как для фрезерных, так и для расточных операций. Существующие системы инструмента, в основном, предназначены для тяжелых станков токарной группы. Соответственно, необходимо было проектировать систему режущего инструмента, состоящую из сверл и фрез разного назначения. Поставленную задачу можно было решить двумя путями:
Преимуществом первого пути является более жесткая технологическая система, однако за счет какого-то одного типоразмера невозможно в должной мере использовать систему инструмента. К недостаткам этого пути следует отнести и довольно дорогое изготовление специального инструмента.
Перечисленные недостатки обусловили выбор второго пути получения системы режущего инструмента. В целях универсальности был спроектирован суппорт, подходящий для обоих станков.
Общие положения
Рассматривая инструментальный блок как систему, состоящую из вспомогательного, нормализованного или специального режущего инструмента, и разрабатывая алгоритм последовательности их сборки в зависимости от вида обработки и модели выбранного станка, получаем возможность компоновки специальных функциональных единиц (комбинаций указанного инструмента), каждая из которых служит для выполнения конкретного технологического перехода. При этом обеспечивается универсальность их применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков, быстросменность при переналадке на другую обрабатываемую поверхность или замене вышедшего из строя инструмента. Проведенный анализ и систематизация мест крепления инструмента в шпинделях станков и хвостовиков оправок отечественного и импортного инструмента позволили определить основные типы конструкций переходников, обеспечивающие решение данной проблемы.
На рис. 1 представлен шпиндель, который позволяет применять различный инструмент, а на рис. 2 показана одна из переходных втулок.
В процессе обработки за счет неметаллических включений в поверхностном слое детали возникают резкие перепады сил резания, а оба станка используют гидромоторы для главного движения и движений подачи. Поэтому для гашения пиковых нагрузок было принято решение добавить в конструкцию шпинделя маховое колесо, которое за счет своей инерционности уменьшает амплитуду колебаний сил резания. На рисунке 1 (позиция 3) и рисунках 2 и 3 представлены две различные оправки под различные посадочные места режущего инструмента.
Именно за счет них на станках удается применять различные универсальные инструменты.
Так как станины клетей получены литьем, то при их обработке часто встречаются неметаллические включения (в основном, песок) и поэтому обычный инструмент на черновых проходах дает низкую стойкость.
Для черновой обработки рекомендованы специальные торцевые фрезы с тангенциальным расположением квадратных пластин со стружкоделительными канавками, позволившие увеличить работоспособность инструмента при повышенных ударных нагрузках и большом содержании кремниевых включений в обрабатываемой станине. Так как остановка прокатного стана дорого обходится предприятию, то режущий инструмент должен быть прочным и износостойким и при его поломке должен быть быстро заменен на новый.
Проанализировав все вышесказанное, можно сделать вывод, что режущий инструмент должен обладать достаточной гибкостью.
Гибкость инструментальной системы заключается в способности перестраиваться в соответствии с изменением производственной ситуации; в возможности обрабатывать с ее помощью поверхности различного рода. Переходной процесс определяется периодом времени Тл, в течение которого инструментальная система не выполняет своего служебного назначения.
Методика исследования
Для оценки гибкости режущего инструмента был введен показатель «технологическая гибкость», которая определяется способностью инструментальной системы переналаживаться при изменении обрабатываемой поверхности:
где Tui - время обработки i-ой поверхности; m - число переналадок системы; k - число обрабатываемых поверхностей.
Время простоя системы состоит из времени, расходуемого на переналадки:
где Тс - время смены инструмента; Tdi, - дополнительное время, расходуемое на i-ую операцию восстановления работоспособности; Pdi, - вероятность осуществления дополнительной операции.
Коэффициент технологической гибкости
Структурная гибкость характеризуется способностью системы выполнять своё функциональное назначение при отказе одной из составляющих систем в целом (станка, инструментальной системы) или инструментальной наладки, в частности.
Рассмотрим различные производственные ситуации. Например, при отсутствии возможности передавать функции отказавшего элемента другому, полное время работы системы составляет
где ti - время наработки инструмента на отказ; tвp - время восстановления работоспособности инструмента.
Если в системе предусмотрена структурная гибкость, то при передаче функции отказавшего инструмента другому происходит частичная потеря производительности.
Полное время системы составляет:
где Σt´i – время выполнения операции без потери производительности;
Σt´´i– время выполнения операции с частичной потерей производительности.
Время сокращения простоев inp за счет повышения структурной гибкости определяют по формуле:
Коэффициент структурной гибкости
Выводы
Гибкость инструментальной системы обеспечивается применением универсально-сборных конструкций инструмента, основанных на модульном принципе. Применение инструментальной системы позволяет достичь экономически целесообразного минимального числа инструментов, с помощью которых может быть обработана заданная группа деталей.
