Изложены технологические подходы к повышению эффективности
использования двухсуппортных токарных станков, оснащенных системой
ЧПУ с функцией независимого управления координатными перемещениями

Каштальян, И. А.

Орукари, Б.

Шпак, А. В.

Digital Library of Polotsk State University (Репозиторий Полоцкого государственного университета)

78 УДК 621.9.06   РЕЗЕРВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДВУХСУППОРТНЫХ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ  И. А. КАШТАЛЬЯН, Б. ОРУКАРИ, А. В. ШПАК Белорусский национальный технический университет, Беларусь  Изложены технологические подходы к повышению эффективности использования двухсуппортных токарных станков, оснащенных системой ЧПУ с функцией независимого управления координатными перемещениями.  Современный этап развития машиностроительного производства ха-рактеризуется широким использованием станков и станочных комплексов с числовым программным управлением (ЧПУ). Являясь сложным и доро-гостоящим оборудованием, станки с ЧПУ требуют эффективной техноло-гической подготовки производства, обеспечивающей высокую их произво-дительность при эксплуатации. Для двухсуппортных токарных станков, оснащенных микропроцессорными устройствами ЧПУ с функцией незави-симого управления координатными перемещениями, резервы повышения эффективности находятся в рациональном совмещении обработки поверх-ностей заготовки при общей частоте вращения шпинделя. Анализ множества технологических операций, выполняемых на двухсуппортных токарных станках с ЧПУ показал, что обработка двумя режущими инструментами, установленными на различных суппортах станка, выполняется главным образов в режиме последовательного выпол-нения переходов. Совместная обработка двумя режущими инструментами выполняется только при черновой обработке. Причем черновые переходы с включением в процесс резания кинематической нестабильности и циклы многонаправленной токарной обработки (МТО) выполняются последова-тельно. Вместе с тем представляется, что повышения эффективности ис-пользования двухсуппортных токарных станков с ЧПУ можно добиться за счет расширения состава переходов, выполняемых совместно. В первую очередь это относится к обоснованному совмещению чистовой обработки и МТО с черновой. Сущность МТО заключается в том, что вместо нескольких стандарт-ных или специальных резцов различного назначения используют один ка-навочный (прорезной) резец, режущая пластина которого имеет возмож-ность разворачиваться так, что между ее главной режущей кромкой и PolotskSU79 12h1 1LZBbLX12001212ht1 1BbLXLZ 014859327610012направлением продольной подачи образуется вспомогательный угол в плане 2φ  [1]. При этом резец может работать либо как канавочный, либо как правый или левый проходной. Схемы МТО могут быть успешно использованы на токарных станках с ЧПУ, оснащенных двумя независимо управляемыми суппортами. На од-ном из суппортов устанавливается канавочный (прорезной) резец, совер-шающий перемещения характерные для МТО, а на втором – канавочный (прорезной) резец, выполняющий врезание в направлении перпендикуляр-ном главной режущей кромке (рис. 1) либо проходной упорный резец, вы-полняющий резание с продольной подачей (рис. 2). Первым в процесс ре-зания всегда включается резец, снимающий припуск по схеме МТО (зона 1 на рисунках).          а                                                             б                            в       Рис. 1. Схема (а) и циклы (б, в) обработки закрытой поверхности вращения  (канавки или проточки) двумя прорезными резцами              а                                             б                         в        Рис. 2. Схема (а) и циклы (б, в) обработки закрытой поверхности вращения (канавки или проточки) прорезным и проходным упорным резцами  Канавка, образованная МТО, обеспечивает свободный сход стружки (без защемлений) на последующих рабочих ходах. При этом на первом и последующих рабочих ходах уменьшаются силы и мощность резания, и как следствие снижается энергоемкость процесса. Стойкость режущего ин-струмента также возрастает.  PolotskSU80 Наибольший эффект от совместного точения двумя резцами, уста-новленными на разных суппортах, может быть получен при изготовлении нежестких деталей (кроме увеличения производительности обработки зна-чительно повышается точность формы детали в продольном сечении за счет уравновешивания радиальных сил резания). Настройку резцов осу-ществляют по одной из известных схем: с делением глубины резания; с де-лением подачи. Указанные схемы точения имеют один общий недостаток, который обусловлен возникновением вибраций вследствие взаимного вли-яния реализуемых процессов резания друг на друга (при совпадении частот вынужденных колебаний одного и другого процессов резания появляются резонансные явления). Для исключения этого недостатка целесообразно для одного из процессов обеспечить управляемое закономерное изменение уровня вибраций (например, путем включения в один из процессов резания кинематической нестабильности). Для этого в технологическое программ-ное обеспечение устройства ЧПУ был включен модуль, позволяющий пе-риодически увеличивать подачу от minS  до maxS , а потом снижать ее до первоначального значения [2]. Включение в один из процессов резания модулированной подачи (независимо от схемы резания) наряду с повыше-нием производительности и точности обработки приводит к снижению уровня вибраций технологической системы. При точении с делением пода-чи кроме того наблюдается надежное дробление стружки за счет периоди-ческого совпадения поверхностей резания обоих резцов. В результате выполненных экспериментов установлено, что включе-ние в процесс резания одним из резцов модулированной подачи обеспечи-вает уменьшение шероховатости обработанной поверхности и надежное дробление стружки. Уменьшение шероховатости обусловлено снижением уровня вибраций технологической системы, за счет уменьшения вероятно-сти возникновения резонансных явлений при наложении друг на друга од-нородных процессов резания. Надежное дробление стружки обеспечивает-ся за счет периодического сближения поверхностей резания, образованных режущими кромками резцов.  ЛИТЕРАТУРА  1. Каштальян, И.А. Многонаправленная токарная обработка на станках с числовым программным управлением / И.А. Каштальян // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2014. – Вып. 11 : в 2 ч. – Ч. 1. – С. 244–254. 2. Каштальян, И.А. Дискретное управление процессами резания на токарных стан-ках с числовым программным управлением / И.А. Каштальян, В.К. Шелег,  Б. Орукари // Весцi НАН Беларусi, серыя фiзiка-тэхн. навук. – 2015. – № 4. –  С. 115–126. PolotskSU

Резервы повышения эффективности использования двухсуппортных токарных станков с ЧПУ

http://elib.psu.by:8080/bitstream/123456789/22011/1/%d0%9a%d0%b0%d1%88%d1%82%d0%b0%d0%bb%d1%8c%d1%8f%d0%bd%20%d0%98.%d0%90.-78-80.pdf

Резервы повышения эффективности использования двухсуппортных токарных станков с ЧПУ

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Digital Library of Polotsk State University (Репозиторий Полоцкого государственного университета)