Наладка фрезерного станка: тиски и приспособления, четвёртая ось, магазин инструмента, вылет, коллизии и пробный проход

Порядок наладки

Как устроены тиски, губки, прихваты и правило 3-2-1, разобрано в уроке оператора «Инструмент и закрепление». Нулевые системы и специальные приспособления — в уроке 5. Здесь — как наладчик ставит это на стол так, чтобы деталь легла по осям станка.

Порядок: стол и оснастка, выставка, закрепление детали, инструмент в магазин и таблицу, привязка (урок 1), проверка программы и пробный проход. Привязку делают после выставки: если сдвинуть тиски, ноль детали придётся искать заново.

Тиски на столе

Стол, основание тисков и пазы протирают: стружка под основанием наклоняет губку, и плоскость детали выйдет косой. Затем тиски ставят на стол.

• Шпонки. В пазы основания вставляют шпонки, которые входят в Т-образный паз стола. Так тиски сразу встают примерно вдоль оси. Для одних тисков изготовитель гарантирует параллельность пазов основания и губки 0,02 мм на 100 мм — без учёта зазора шпонки в пазу стола. Для точной работы этого мало, поэтому губку всё равно проверяют индикатором.
• Положение на столе. По руководству к тискам за край стола может выступать только ненагруженная часть основания, а не зона под губками.
• Крепление. Тиски прижимают болтами в Т-пазы сначала слегка, чтобы их можно было довернуть при выставке.

Выставка тисков индикатором

Базовая поверхность в тисках — неподвижная губка: к ней прижимают деталь. Поэтому выставляют именно её, а не подвижную. Цель — губка параллельна оси X станка.

Порядок (по учебной инструкции механической мастерской университета):

1. Индикатор закрепляют в шпинделе, щуп — к неподвижной губке.
2. Подводят губку к щупу с натягом примерно в пол-оборота стрелки и ставят шкалу на ноль.
3. Ведут стол по X вдоль всей губки и смотрят на стрелку. Если тиски выставлены, она стоит на нуле.
4. Если нет — слегка доворачивают тиски лёгкими ударами мягкого молотка и повторяют проход, пока стрелка не останется на нуле по всей длине.
5. Затягивают болты, не сдвигая тиски, и проверяют ещё раз: при затяжке тиски могут повернуться.

Какое отклонение допустимо, решает техкарта: оно должно быть заметно меньше допуска на параллельность или перпендикулярность обрабатываемых поверхностей. В учебной инструкции прямо сказано не считать тиски выставленными «с прошлого раза», а проверять индикатором перед каждой работой.

Если на столе несколько тисков или приспособлений, у каждого свой ноль детали в своём смещении — как работают смещения, разобрано в уроке оператора.

Деталь в тисках

• Деталь зажимают посередине губок и не меньше чем на половину её длины. С одного края тисков зажимают, только если на другом крае стоит такая же деталь.
• Параллели — парные, одной высоты, без стружки сверху и снизу. Высота — такая, чтобы инструмент не задел губки, а сверло не ушло в дно тисков. Траекторию проверяют и на касание самих параллелей.
• Зажатая часть детали, по руководству к одним тискам, — не меньше трети высоты губки.
• Бить по губкам, детали и ключу при зажиме и удлинять ключ руководство к тискам запрещает.

Приспособления и прихваты на столе

Приспособление выставляют так же, как тиски: индикатором по базовой стороне или по установочным элементам вдоль оси X. Крупную деталь прижимают прихватами прямо к столу. Правила — опора под каждым прихватом, прихват ближе к зоне резания, опорный конец на уровне детали или чуть выше — разобраны в статье «Закрепление заготовки на фрезерном станке».

Для наладчика главное — прихваты и болты не должны оказаться на траектории, в том числе ускоренной. Где они стоят, отмечают в карте наладки, а программу проверяют с этим расположением.

Поворотный стол и четвёртая ось

Поворотный стол добавляет станку ось вращения — чаще ось A вокруг X. Длинную деталь между планшайбой и задней бабкой обрабатывают с разных сторон за одну установку.

Что важно при наладке (принцип):

• Ось вращения параллельна X. Стол выставляют на столе станка так же, как тиски, — индикатором по базовой поверхности вдоль X.
• Положение оси известно. Программа поворачивает деталь вокруг оси стола, поэтому стойка должна знать, где эта ось по Y и Z. Её находят индикатором: закрепляют его на вращающейся части и ведут по неподвижной цилиндрической поверхности, поворачивая ось, — так в техническом журнале описан замер оси поворотного стола.
• Ноль по оси вращения записан в смещение нуля вместе с X, Y, Z.
• Задняя бабка — на одной оси со столом, деталь поджата без перекоса.
• Тормоз. При обработке в повёрнутом положении ось обычно держит тормоз; стойка показывает, зажат он или разжат.

Как программы с поворотом детали делят на «3+2» и непрерывную обработку — в статье «Обработка 3+2 и 5-осевая».

Магазин и таблица инструмента

Инструмент приходит из магазина по номеру из программы. Стойка знает, что лежит в каком гнезде, из таблицы инструмента. Если таблица расходится с магазином, станок возьмёт не тот инструмент.

Правила из руководства к одному из станков (названия и клавиши в вашей стойке могут отличаться):

• Оправки — с тем типом штревеля, который нужен этому шпинделю.
• Инструмент загружают через шпиндель, а не кладут прямо в гнездо магазина.
• Номер инструмента может стоять только в одном гнезде.
• Крупный инструмент — большого диаметра — помечают в таблице, а соседние гнёзда оставляют пустыми. Иначе при смене столкнутся соседние инструменты.
• Тяжёлый инструмент распределяют по магазину равномерно, напротив друг друга, а не рядом. Пределы массы, длины и диаметра — по паспорту магазина.
• Громкий удар при освобождении инструмента — признак неисправности, его проверяют сразу.

Вылет и коллизии

Вылет инструмента ставят минимальный, которого хватает на всю глубину и на то, чтобы оправка прошла над губками и прихватами. Производитель инструмента предупреждает: при вылете больше четырёх диаметров фрезы склонность к вибрациям заметно растёт. Фактический вылет попадает в корректор на длину, поэтому после переустановки инструмента в оправке его привязывают заново.

Где ждать коллизию:

• оправка или гайка патрона над губками, прихватом или стенкой детали на самой глубокой точке;
• ускоренный ход над прихватами и болтами;
• поворот четвёртой оси — деталь и задняя бабка проходят мимо шпинделя;
• смена инструмента — длинный инструмент над высокой деталью или приспособлением.

Руководство к одному из станков называет три обычные причины столкновений: неверный корректор инструмента, неверный ноль детали и не тот инструмент в шпинделе. Если проверка в симуляторе шла с другими вылетами и другой оснасткой, она ничего не доказала — об этом в уроке технолога.

Пробный проход

1. Графика стойки. Траектория без движения станка. Ускоренные ходы и рабочая подача показаны разными линиями — смотрят, где ускоренный ход идёт близко к детали и оснастке, и проверяют глубину относительно нуля детали.
2. Прогон над деталью — с поднятым нулём по Z или без детали (урок оператора). После него ноль возвращают и сверяют с картой наладки.
3. Покадрово, с пониженным ускоренным ходом и включённым M01: каждый подход по Z и включение коррекции читают до нажатия «Пуск».
4. Первый рез — с пониженной подачей корректором, слушая станок.

В некоторых стойках есть режим, который снижает скорость и быстрее останавливает ось при ударе. В руководстве к одному из станков сказано, что он ловит удар только на ускоренных перемещениях и при ручном перемещении маховиком, а на рабочей подаче — нет. Поэтому он не заменяет покадровую проверку. Замер первой детали и поправка коррекции — в уроке 6.

Что проверить перед сдачей наладки

• Неподвижная губка выставлена индикатором по X по всей длине и перепроверена после затяжки болтов.
• Деталь зажата посередине губок на чистых парных параллелях, прихваты вне траектории.
• Ось поворотного стола параллельна X, её положение и ноль по оси вращения записаны, тормоз работает.
• Таблица инструмента совпадает с магазином, у крупного инструмента пустые соседние гнёзда.
• Вылеты как в симуляции, программа прошла графику, прогон над деталью и покадровый пробный проход.