Станки с ЧПУ

и их инструментальная оснастка

Сборка, настройка и балансировка инструмента. (8 из 9).

Переменные источники дисбаланса изменяют его величину при сборке и смене инструмента. К ним относятся цанги и зажимные гайки, которые занимают новое положение при ослаблении и повторном затягивании, зажимные винты, ввернутые на различную глубину, и т.п. Такой дисбаланс может корректировать только пользователь.

Основные указания по качеству балансировки:

1. Оправки (державки) с конусом 7:24 имеют воспроизводимую точность центрирования 5…10 мкм при смене в шпинделе. Это ограничивает качество предварительной балансировки.
2. Оправки HSK имеют воспроизводимую точность центрирования 1…3 мкм и, следовательно, более подходят для предварительной балансировки.
3. Патроны с "термозажимом" и "TRIBOS-R" могут быть подвергнуты 100 % предварительной балансировке, так как не имеют подвижных элементов.
4. Гидравлические патроны могут быть предварительно сбалансированы, так как они зажимают хвостовики инструмента, выполненные не грубее 6-го квалитета точности, однако это состояние может измениться, если меняется уровень гидравлической жидкости или положение зажимающего винта-плунжера.

5. Цанговые патроны можно сбалансировать для рабочих частот вращения примерно до 10000 мин^-1; для более высоких рабочих скоростей необходима встроенная система балансировки.
6. Державки для крепления инструментов с хвостовиками типа "Weldon" и "Whistle-Notch" не могут быть предварительно сбалансированы, так как нельзя заранее точно определить положение зажимного винта из-за широкого поля допуска на положение лыски на хвостовике режущего инструмента. Конструкции этих державок полезно оснащать встроенным механизмом балансировки, иначе они быстро могут выйти из строя из-за частого сверления или фрезерования лысок при устранении дисбаланса.
7. Втулки с конусом Морзе предварительно сбалансировать нельзя.

Так как окончательная балансировка производится в сборе с режущим инструментом, то даже идеально сбалансированный патрон все равно приходится подвергать доработке; поэтому предпочтение отдают вспомогательным инструментам, имеющим встроенную систему балансировки, несмотря на то, что они значительно дороже.

Наиболее часто встречается система, состоящая из двух колец, имеющих дисбаланс, надетых на корпус оправки и имеющих возможность поворачиваться относительно оправки и между собой. При проведении балансировки кольца поворачиваются на определенный угол по отношению друг к другу и патрону до устранения дисбаланса и в этом положении фиксируются. Система двух компенсационных колец применима для устранения статического дисбаланса при частотах вращения до 20000 мин^-1.

На практике необходимо производить балансировку в одной или двух плоскостях. Поскольку дисбаланс – это сочетание статического дисбаланса (когда ось центра масс смещена параллельно оси вращения) и дисбаланса момента от пары сил (ось центра масс наклонена относительно оси вращения) с преобладанием одного или другого вида дисбаланса. Такое распределение дисбаланса называется динамическим дисбалансом.

Достижимое качество балансировки (остаточный дисбаланс) на стационарных балансировочных машинах ограничивается влиянием трех факторов.

Достижимое качество балансировки (остаточный дисбаланс) на стационарных балансировочных машинах ограничивается влиянием трех факторов.

1. разрешающая способность балансировочных машин:
• вертикальные балансировочные машины с собственным шпинделем – приблизительно 0,5…1 гмм (подавляющее большинство машин для балансировки инструментальных оправок);
• горизонтальные балансировочные машины без собственного шпинделя – приблизительно 0,1…0,2 гмм.
2. Погрешность системы зажима балансировочной машины.
3. Повторяемость центрирования инструментальной наладки в переходной втулке балансировочной машины:
   • для конуса 7:24 – 5… 10 мкм;
   • для конуса HSK – 1…3 мкм.

В результате для наладки с конусом HSK32 массой 0,3 кг класс точности балансировки не может быть лучше 0,45 гмм, а для наладки с конусом >HSK100 массой 6 кг – 18 гмм (соответственно, G0,4 и Gl6 при частоте вращения 10 000 мин^-1 ).

Обеспечить классы точности балансировки лучше вышеуказанных величин практически невозможно.

Кроме того, после установки и закрепления инструмента на станках создается дополнительный дисбаланс за счет:

• системы зажима инструмента- 10…20 гмм;
• погрешности установки – 1.. .20 гмм;
• остаточного дисбаланса шпинделя при обработке – 5.. .20 г-мм.

Для проведения динамической балансировки инструмента требуется специальное оборудование, ориентированное на двух-плоскостную балансировку.

Технические параметры балансировочных машин "Hofmann" и "ToolBalancer":

Технические параметры балансировочных машин

Параметр	Модель балансировочной машины (тип А)
	"Hofmann"	"ToolBalancer"
Длина инструмента, мм	275	400
Диаметр нструмента, мм	200	350
Масса инструмента, кг	до 7,0	до 30,0
Масса прибора, кг	80	400
Частота вращения   шпинделя машины, мин"	400.. 1200	300.. .1100
Чувствительность машины, наименьший дисбаланс, гмм	<1,0	<0,5
Электропитание	230/115 В; 50…60 Гц	230 В; 50…60 Гц
Потребляемая ощность, кВт	0,12	0,4
Давление сжатого 803.T1Xa, МПа	0,6	0,6

Быстрый переход в разделы

• Особенности технологии обработки на станках с ЧПУ
• Режущий инструмент
• Вспомогательный инструмент
• Системы инструментальной оснастки
• Инструментальные наладки станков с ЧПУ
• Диагностика инструмента как элемента технологической системы
• Комплексное инструментальное обеспечение станков с ЧПУ
• Автоматизированное проэктирование инструментальной оснастки