Общие принципы и факторы точности
Настройка режущего инструмента на заданный размер вне рабочего станка является высокоэффективным методом, особенно при использовании быстросменного и взаимозаменяемого однотипного инструмента. Этот подход позволяет значительно сократить простои оборудования. Точность такой настройки определяется целым комплексом факторов: конструкцией применяемых приспособлений, способом базирования и фиксации инструмента, погрешностями при его переустановке, формой контактных поверхностей, а также квалификацией наладчика и условиями, в которых производится настройка.Типы приспособлений и их точность
Для выполнения этой задачи применяется широкий спектр специальных приспособлений. Простые жесткие измерительные скобы обеспечивают точность порядка 0,3 мм. Более совершенные приспособления флажкового типа с жесткой фиксацией повышают точность до 0,15–0,2 мм. Наиболее точными являются индикаторные приспособления, позволяющие добиться настройки с погрешностью всего 0,015–0,03 мм. Индикаторы становятся необходимы, когда требуемая точность превышает 0,1 мм. Важно отметить, что все приборы с подвижными упорами, включая индикаторные и универсальные бесшкальные, требуют использования эталонов для периодической юстировки и калибровки. В конструкциях, предназначенных для компенсации износа инструмента, часто применяют регулируемые упоры.Ключевым требованием к конструкции является возможность извлечения настроенного инструмента без смещения его режущих кромок относительно измерительного упора. Эту задачу успешно решают отводные, откидные или поворотные упоры, которые гарантируют строго определенное положение инструмента в процессе настройки.
Основные требования к приспособлениям
К приспособлениям для настройки инструмента предъявляется ряд строгих требований:1) Базирующие поверхности в приспособлении должны в точности соответствовать базовым поверхностям на станке, куда будет установлен инструмент.
2) Форма измерительной поверхности, контактирующей с режущей кромкой, по возможности должна повторять форму обрабатываемой на детали поверхности.
3) Измерительное усилие, прикладываемое к режущей кромке, не должно превышать 2 Н во избежание её выкрашивания. В частности, не рекомендуется прямой контакт щупа индикатора с острой кромкой.
4) Приспособление должно сочетать в себе требуемую точность, простоту и удобство в эксплуатации.
Области рационального применения
Настройка вне станка наиболее оправдана в следующих производственных ситуациях:- Применение быстросменного и взаимозаменяемого инструмента, обеспечивающего заданную точность обработки.
- Использование большого парка однотипных инструментов для минимизации вспомогательного времени на их замену и поднастройку.
- Внедрение систем автоматической замены и подналадки инструмента.
- Высокая загрузка наладчиков, работающих непосредственно в основном производстве.
Конструктивные решения приспособлений
Опыт показывает, что наилучшую точность при замене обеспечивает взаимозаменяемость, достигаемая за счет применения регулируемого инструмента. Для деталей диаметром до 150 мм погрешности установки таким методом составляют 40–50 мкм.При малом количестве инструментов в наладке станка их настройку можно производить в одноместных приспособлениях с использованием универсальных измерительных приборов: индикаторов или скоб. Настроенный инструмент при установке в станок прижимается к упору, что гарантирует правильное рабочее положение резца.
Приспособления с индикатором для резцов
Более высокую точность обеспечивают приспособления с индикатором. Например, настройку резцовых вставок по длине проводят в приспособлениях, работающих по принципу плавающей измерительной скобы. Резец фиксируется в пазу корпуса, а ползун с индикатором и микрометрическим винтом перемещается по направляющим. Вершина резца упирается в подпружиненный шток, связанный с индикатором. При настройке регулировочный винт поворачивают, контролируя показания индикатора, предварительно выставленного по эталону. Пружинный поджим измерительной скобы компенсирует возможные смещения резца, что позволяет вести наладку в двух направлениях и исключает погрешности установки.Настройка расточных резцов
Для настройки расточных резцов на диаметр в оправках и борштангах применяют приспособления типа «наездник» — призмы с предельными шаблонами или индикаторами. Резцы для сквозного растачивания настраивают преимущественно по диаметру, а для растачивания «в упор» дополнительно регулируют положение главной режущей кромки вдоль оси. Предельные шаблоны с рабочими гранями ПР (проходной) и НЕ (непроходной) обычно используют для черновой обработки.Для чистового растачивания применяют более точные индикаторные приспособления. Сначала прибор настраивают по эталону на нужный диаметр, устанавливая призму на базовую шейку и выставляя ноль индикатора. Затем приспособление устанавливают на оправку, и с помощью регулировочного винта резец подают до контакта с измерительным роликом, возвращая стрелку индикатора в нулевое положение. Часто такие приспособления фиксируются на оправке с помощью выключаемых постоянных магнитов.
Настройка осевых инструментов
Для настройки осевых инструментов (сверл, зенкеров, разверток) используются различные устройства. Измерительная скоба, крепящаяся на призме, устанавливается на хвостовик инструмента. Режущая часть упирается в твердосплавную пяту, а регулировочным винтом хвостовика выставляется заданная длина. При установке в шпиндель этот винт упирается в торец его гнезда.Универсальные приспособления позволяют настраивать инструмент в широком диапазоне длин (например, 150–550 мм). Они настраиваются по эталону, установленному между неподвижным и подвижным упорами. Настраиваемый инструмент с удлинителем устанавливается между этими же упорами, а сменные втулки позволяют работать с хвостовиками разного диаметра.
Приспособления флажкового типа, обеспечивающие точность настройки по длине, могут иметь многофлажковый упор для одновременной настройки нескольких инструментов на разные размеры. Для повышения точности жесткий флажок заменяют индикатором.
Настройка фрез
Настройку фрез для черновой обработки часто проводят с использованием компенсирующих износ мерных шайб, которые подбирают из набора после каждой переточки. Размер контролируют поворотной скобой с предельным шаблоном или, для большей точности, стойкой с индикатором.Более совершенным методом является настройка на заданный вылет с помощью регулируемой вставки, которую выставляют вне станка с помощью индикатора.
Настройку наборов фрез (например, двух дисковых) производят по осевым размерам: от базового торца оправки до режущей кромки и между кромками фрез. Оправка с фрезами базируется в приспособлении на плите и пальце. Фрезы настраивают с помощью регулируемых промежуточных колец на оправке, допуская небольшой зазор для ввода щупа между кромкой и плоскостью настроечного устоя.