Розмір шрифту: 

Вступ. 5-осьові обробні центри часто використовуються для обробки прес-форм, штампів і механічних деталей складної форми, а також компонентів літаків і лопаток турбін. 5-осьові обробні центри, як правило, забезпечують більшу продуктивність, гнучкість і якість, ніж звичайні 3-осьові обробні центри, оскільки ріжучий інструмент має можливість підходу до оброблюваної поверхні з будь-якою сторони[1]. Проте, ми можемо знайти конкретні геометричні і позиційні відхилення в 5-осьових обробних центрах. Наприклад, необхідно враховувати прямокутність та паралельність між віссю обертання і поступальної віссю, а також відстань між обома осьовими лініями осі поворотного столу і віссю обертання, орієнтованими одна на одну. Також необхідно враховувати проблеми при програмуванні  5-ти осей верстату та малої робочої зони, що є ознакою більшості 5-ти осьових верстатів з ЧПК.

Основна частина. Найчастіше при використанні 5-ти осьових верстатів виконується оброблення складнопрофільних поверхонь, до яких висувають підвищені вимоги точності форми та якості поверхні. Саме тому при проектуванні технологічного процесу оброблення таких деталей необхідно враховувати всі можливі похибки та випадкові складові у роботі обладнання.

У роботі [2] приведено розгляд питання формування похибок обробки на верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК), наведені розрахункові та експериментальні дані про реальну точність обробки. Проаналізовано причини виникнення типових помилок в вузлах, механізмах і пристроях металорізальних верстатів з ЧПК, а також їх вплив на точність обробки. Розглянуто питання формування технологічної надійності як властивості зберігати в часі початкову точність обладнання і точність обробки. Проаналізовано можливості підвищення точності обробки за допомогою корекції керуючих програм і часткової компенсації елементарних похибок.

Як результат приведеного дослідження: точність обробки на верстатах з ЧПК в достатній мірі визначається конструктивною досконалістю верстата, його жорсткістю, точністю позиціонування, тепловими деформаціями, точністю базування, стійкістю процесу різання.

При роз’юстуванні 5-ти осьового верстата виникає до 11-ти типів похибок, включаючи зміщення точки перетину осей обертання від центру ортогональної системи координат верстата. А також безліч інших відхилень площини системи координат від ортогональності, викликаних як температурним впливом, зміною навколишнього середовища, так і механічними діями, що виникли в процесі транспортування, установки, зсуву фундаменту, вібрацій, що виникають в процесі механічної обробки та ін.

Дослідниками Tsutsumi M., Saito A. запропоновано метод визначення позиційних і кутових відхилень, що існують в 5-осьових обробних центрах, включаючи вісь обертання, заснований на вимірюванні відносної відстані між інструментом і заготовкою з використанням кулькового стрижня при одночасному трьохосьовому управлінні рухом з двома лінійними осями і однією віссю обертання. Запропоновано процедуру визначення восьми відхилень шляхом проведення вимірювань в радіальному і осьовому напрямках кожної осі обертання[3].

Виробник верстатів  OKUMA пропонує метод контролю та калібрування верстату, що полягає в автоматичній діагностиці похибки взаємного позиціонування по п'яти координатах з використанням калібрувальних сфери і контактного вимірювального датчика. Потім проводиться розрахунок коригування та внесення змін до параметрів верстату. Калібрувальна сфера довільно встановлюється на стіл верстата, за програмою проводяться вимірювання при різних кутових положеннях столу[4]. При цьому кількість виміряних типів відхилень зросла до 11-ти.

Висновок. Аналіз наукових видань показав, що задача підвищення точності обробки на 5-ти осьових верстатах є актуальною, та потребує вирішення. За отриманими даними можна зробити висновок, що вкрай необхідно враховувати при проектуванні технологічного процесу обробки деталей такі характеристики, як точність позиціювання верстату, точність базування, закріплення, та стійкість процесу різання, саме ці характеристики є найвпливовішими при обробці на 5-ти осьових верстатах.

 

обробка різанням; підвищення якості обробки; позиціювання верстату; точність обробки; фрезерування; верстати з ЧПК