Файл: Кашепава М.Я. Современные отечественные и зарубежные координатно-расточные станки обзор.pdf

МИНИСТЕРСТВО СТАНКОСТРОИТЕЛЬНОЙ и ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИИ ПО МАШИНОСТРОЕНИЮ

(НИИМАШ)

СОВРЕМЕННЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ И ЗАРУБЕЖНЫЕ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

ОБЗОР

МОСКВА 197-3

ВВЕДЕНИЕ

Современное машиностроение и приборостроение предъявляют все более высокие требования к металлообрабатывающим стан­ кам, в особенности к станкам, предназначенным для окончатель­ ной обработки ответственных базовых и корпусных деталей, имею­ щих точные и точно расположенные отверстия, плоскости и другие поверхности, для окончательной обработки которых используются координатно-расточные станки (КРС) и их модификации.

К точности таких деталей предъявляют высокие требования. Точность расположения отверстий и плоскостей составляет 0,002— 0,003 мм для небольших и 0,003—0,005 мм для средних и крупных деталей и приближается к предельным возможностям современ­ ных измерительных средств. Широкое распространение имеют так­ же базовые и корпусные детали с менее высокой точностью (0,01-ь н-0,03 мм), которая может быть обеспечена на более простых станках.

Непрерывный рост выпуска точных машин и приборов, все более острый дефицит высококвалифицированных рабочих, необхо­ димость быстрой замены устаревших изделий новыми при условии резкого сокращения сроков подготовки производства потребовали повышения производительности универсальных станков всех типов, в том числе и КРС. Поэтому широко распространены на мировом рынке наряду с особо точными станками менее точные с расши­ ренными технологическими возможностями—так называемые «про­ дукционные» КРС, а также' станки с высоким уровнем механиза­ ции и автоматизации рабочего цикла, в том числе станки с число­ вым программным управлением (ЧПУ).

За последние годы в СССР и за границей появилось множество новых конструкций КРС и их основных элементов: отсчетно-изме- рительных систем, приводов, средств механизации и автоматизации и т. д., в особенности для станков с различными системами ^ШУ.

В отечественной литературе новые станки и их элементы осве­ щены недостаточно полно. Если отечественные КРС новых конст-

3

рукций, освоенные в последние годы, описывались в обзорах, из­ данных в 1965 [11] и 1970 гг. [12], то новейшие зарубежные станки этого типа лишь кратко представлены в обзорах по иностранным станкостроительным выставкам [10], [1], :[2] и в других разрознен­ ных публикациях.

Основной задачей настоящей работы является краткое изложе­ ние основных тенденций совершенствования конструкций совре­ менных КРС и их основных элементов в целях ознакомления ши­ роких кругов работников промышленности с новейшими достиже­ ниями в этой области станкостроения.

4

КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ СТАНКОВ ДЛЯ КООРДИНАТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

В современном машиностроении координатный метод обработ­ ки деталей, имеющих точные и точно расположенные отверстия и плоскости, получает все большее распространение в условиях индивидуального, мелкосерийного, а в ряде случаев — серийного типов производств. Его применение позволяет обрабатывать де­

широко варьируются, поэтому появилось большое количество ти­ пов и видов станков для координатной обработки. Они могут быть классифицированы по следующим главным признакам: общей компоновке, технологическому назначению, категории точности.

Кроме того, станки могут быть классифицированы и по степени автоматизации, компоновке основных узлов, типу конструкции наиболее важных устройств, например отсчетно-измерительной системы и др.

По общей компоновке рассматриваемые станки в зависимости от расположения шпинделя можно разделить на три основных ти­ па: вертикальные, горизонтальные и комбинированные. Вертикаль­ ные станки наиболее удобны для обработки деталей, у которых оси отверстия перпендикулярны базовой плоскости; горизонталь­ ные — для обработки деталей с осями отверстий, параллельными базовой плоскости, особенно в тех случаях, когда в процессе обра­ ботки заготовку требуется повернуть вокруг вертикальной оси. Комбинированные станки имеют горизонтальный и вертикальный шпиндели и позволяют обрабатывать детали с наиболее сложным расположением отверстий.

По технологическому назначению рассматриваемые координат­ ные станки можно разделить на четыре основных типа: сверлиль­ ные, расточно-фрезерные, шлифовальные и станки для обработки отверстий электрофизическими методами.

5

усилиями и крутящими моментами и относительно небольшими усилиями в направлении, перпендикулярном оси шпинделя. На них можно также обрабатывать отверстия мерным инструментом: зен­ керами, развертками, цековками, двусторонними резцовыми блока­ ми, метчиками. Как правило, эти станки не рассчитаны на выпол­ нение фрезерных и расточных работ резцом. Они имеют обычную

тельные сверлильно-фрезерно-расточные работы с большим съемом стружки и чистовые работы. В последнее время появились моди­ фикации вертикально-фрезерных станков, оснащенных отсчетнымп устройствами. Станки рассчитаны главным образом на выполнение тяжелых фрезерных работ с большим съемом стружки с деталей, имеющих отверстия, причем эти детали целесообразно обрабаты­ вать без переустановки заготовки на другой станок. На таких станках можно осуществлять как вспомогательную операцию об­ работку отверстий небольшой длины координатным методом. Их конструкция типична для группы фрезерных станков и в данной работе не рассматривается.

Станки высокой точности предназначены главным образом для выполнения получистовых и чистовых расточных и фрезерных ра­ бот со значительно меньшими осевыми и радиальными нагрузками и крутящими моментами, а также для разметочных и контрольноизмерительных работ. Станки этого типа выпускаются с верти­ кальной, горизонтальной и значительно реже комбинированной компоновками.

Станки рассматриваемого типа обычной точности горизонталь­ ной компоновки называют горизонтально-расточными, а станки вы­ сокой точности, оснащенные прецизионной отсчетно-измерительион

Станки обычной точности с вертикальной компоновкой получи­ ли название вертикально-расточных, а высокой точности с верти­ кальной или комбинированной компоновками — координатно-рас- точных.

Технические характеристики современных коордииатно-расточ- ных одно- и двухстоечных станков приведены в табл. 2 и 3.

6

Особую группу представляют алмазно-расточные станки для координатной обработки деталей, предназначенные для тонкого растачивания отверстий. Такие станки изготовляются с вертикаль­ ной и горизонтальной компоновками, оснащаются столом, имею­ щим два координатных перемещения, которые отсчитываготся по точным измерительным устройствам.

Особенность этих станков — отсутствие выдвижного шпинделя или гильзы; движение подачи осуществляется перемещением шпин­ дельной головки с постоянным вылетом инструмента, что особенно важно для окончательной обработки длинных отверстий высокой точности; фрезерные работы на этих станках не выполняются.

машины (КИМ), предназначенные для контроля корпусных дета­ лей, обработанных на координатно-расточных станках. Такие дета­ ли обычно либо вовсе не контролировались из-за отсутствия средств контроля необходимой точности, либо контролировались на тех же координатно-расточных станках, на которых производилась

рительными приспособлениями. Техническая характеристика КИМ приведена в табл. 4.

Координатно-шлифовальные станки (КШС) предназначены для окончательной обработки отверстий и плоскостей в закаленных деталях. Они, как правило, являются конструктивными модифика­ циями координатно-расточных станков и изготовляются с верти­ кальной компоновкой.

в новых отраслях техники, и в первую очередь — в микроэлектро­ нике, где используются не только для получения отверстий, но н для микросварочных и других работ. На таких станках приме­ няются методы импульсной электроэрозионной обработки электро­ дами и импульсной обработки электронным или световым лучом. Техническая характеристика КЭС приведена в табл. 6.

7

8