Система нулевого базирования: как работает и зачем нужна

Нулевая точка решает одну задачу: тиски, приспособление или палета встают на станок каждый раз в одно и то же место. На столе закреплены модули, в основании оснастки штифты; модуль захватывает штифт и притягивает оснастку к своей базовой плоскости. Повторяемость у ведущих производителей не хуже 0,005 мм, поэтому после смены оснастку не выверяют, а ноль детали не ищут заново. Окупается система там, где станок часто переналаживают.

Как устроена нулевая точка

• Модули. Встраиваются в стол станка или в базовую плиту. Внутри шарики или ползуны, которые захватывают штифт и тянут его вниз.
• Штифты. Ввинчиваются в основание тисков, приспособления или палеты. В комплекте модулей из нашего каталога их четыре.
• Плиты и палеты. Промежуточное звено, на котором собирают наладку и которое переносят со станка на верстак и обратно.

Держит систему механика, а не давление. Модуль запирается пружинами и удерживает оснастку без подачи воздуха или масла, давление нужно только чтобы его открыть. У SCHUNK полное усилие притяжения сохраняется при падении давления, у AMF после зажима пневмолинии можно отсоединить. Точность задаёт сопряжение штифта с модулем по короткому конусу или по точной цилиндрической поверхности: повторяемость у SCHUNK и AMF меньше 0,005 мм, у LANG 0,005 мм.

Пневматика, гидравлика или механика

• Пневматические модули открываются сжатым воздухом. Модулям SCHUNK VERO-S NSE3 хватает 6 бар, модулю AMF KP10 для открытия нужно 8-12 бар, и производитель советует ставить пневмоусилитель. Функция «турбо», кратковременная подача воздуха на зажим, увеличивает усилие притяжения, у SCHUNK до 250 %. Для ориентира: у AMF KP10 усилие притяжения 8 кН, удержания 25 кН. Для автоматизации у модулей бывает контроль положения: SCHUNK отслеживает состояния «открыт» и «заперт».
• Гидравлические модули открываются маслом от гидростанции, а держат так же пружинами. Их ставят, когда на станке уже есть гидравлика для зажимных приспособлений.
• Механические плиты обходятся без подвода воздуха: штифты зажимают винтом. Так устроена система LANG Quick-Point, пневматическое и гидравлическое исполнение у неё делают под заказ. Вариант для станков без пневмолинии в рабочей зоне и для компактных тисков.

Межосевое расстояние 52 и 96 мм: что это значит

Это расстояние между осями штифтов, шаг, по которому они стоят в основании оснастки. Плита и то, что на неё ставят, должны быть одного шага: тиски со штифтами на 52 мм не встанут на плиту 96 и наоборот, если плита не комбинированная. LANG, у которой эти два шага стандартные, советует 52 мм для небольших деталей и тисков с губками 46 и 77 мм, 96 мм для крупных деталей и тисков с губками 125 мм. Комбинированные плиты несут отверстия под оба шага.

В разделе систем нулевого базирования есть обе линейки: быстросменные пластины TS52 (TS52-96, TS52-108, TS52-120) и TS96 (TS96-155, TS96-175, круглая TS96-D185, многоместная TS96-340), нулевые точки с установкой и поворотом на 0-90° и с увеличенной высотой. Отдельно есть модули нулевой точки для пневматических тисков: с шагом 52 мм размером 108х108х50 мм и с шагом 96 мм размером 155х155х55 мм, в комплекте по четыре штифта.

Что ещё входит в систему

Кроме плит и модулей, в системе нулевого базирования есть оснастка, которая расширяет доступ к детали. По каталогу это:

• нулевые точки с увеличенной высотой TS52-215 и TS96-276: поднимают деталь над столом, чтобы инструмент и шпиндельная бабка подошли к ней сбоку;
• универсальные точки TS52-0090 и TS96-0090 с установкой 0-90°: по описанию производителя дают обработку детали с пяти сторон на трёхосевом фрезерном станке;
• точки под 90° и с разворотом 0-90° (TS52-9096, TS52-9052, TS52-120R, TS96-9096, TS96-9690) для зажима заготовки под углом;
• L-образная пластина L225 для четвёртой оси и система для контроля биения.

Есть и ограничения по станкам. LANG не рекомендует свои плиты для электроэрозионных станков, потому что они не из нержавеющей стали, а на токарных и токарно-фрезерных станках допускает их при частоте вращения не выше 500 об/мин.

Чем окупается

• Наладка уходит со станка. Следующее приспособление собирают и проверяют на верстаке, пока станок работает.
• Привязка переезжает вместе с оснасткой. Базу выверяют один раз при установке, всё, что на неё садится, наследует эту привязку. Недоделанную деталь снимают прямо в тисках и потом возвращают в тот же ноль.
• Смена занимает минуты. Оснастку ставят на штифты без выверки, остаётся продуть посадочные места и вызвать коррекцию нуля.
• Мелкие партии и частые переналадки. Производители заявляют сокращение вспомогательного времени до 90 %, но реальная цифра зависит от того, сколько времени у вас сейчас уходит на выверку.
• Пять сторон и автоматизация. Самоцентрирующиеся тиски на нулевой точке открывают деталь для обработки с пяти сторон, а палету на тех же штифтах может ставить робот.

Не окупится система при единичной работе, когда одно приспособление стоит на станке месяцами. Главное условие из опыта внедрения: все наладчики базируют оснастку одинаково. Если поверх нулевой точки снова появляются выверка и ручная привязка, выгода пропадает.

Нулевая точка против обычного крепления

Как внедрить нулевую точку

1. Посчитайте, сколько времени станок стоит на переналадке и выверке: от этой цифры зависит окупаемость.
2. Выберите шаг и привод: 52 или 96 мм по размеру тисков и деталей, пневматику при наличии воздуха у станка, механику без него.
3. Установите на стол базовую плиту или модули и один раз выверьте их. Неиспользуемые отверстия под штифты закройте заглушками: на многоместных плитах LANG это обязательно для равномерного распределения усилия.
4. Переведите оснастку на штифты, начиная с самых частых наладок: тиски, приспособления, палеты.
5. Занесите привязку каждого приспособления в станок, чтобы оператор вызывал коррекцию, а не искал ноль заново.
6. Наладьте уход: перед установкой продувать и протирать посадочные места, следить за уплотнениями модулей. LANG советует на станках без СОЖ время от времени смазывать клинья механизма.
7. Проверьте повторяемость на своём станке: несколько раз снимите и поставьте приспособление, контролируя индикатором базовую поверхность.

Стружка и шлам на посадочной плоскости съедают повторяемость, поэтому производители закрывают модули уплотнениями и делают продувку. Чем чище СОЖ в баке, тем меньше шлама оседает на базах: как готовить, хранить и вовремя менять жидкость, разобрано в статье приготовление, хранение и замена СОЖ, о выборе жидкости для фрезерных центров в статье как выбрать СОЖ для станка с ЧПУ, о тисках под нулевую точку в статье станочные тиски: виды и выбор.

Частые вопросы

Какая повторяемость у системы нулевого базирования?

По данным SCHUNK и AMF меньше 0,005 мм, LANG гарантирует 0,005 мм. На практике её съедают грязь и стружка на посадочных плоскостях, поэтому базы перед установкой продувают и протирают.

Нужен ли сжатый воздух?

Для пневматических модулей да: модулям SCHUNK хватает 6 бар, некоторым моделям других производителей нужен пневмоусилитель. Механические плиты с винтовым зажимом обходятся без воздуха.

Что будет с оснасткой, если пропадёт давление?

Она останется зажатой: модули держат пружины, давление нужно только для разжима. SCHUNK указывает, что полное усилие притяжения сохраняется при падении давления.

Можно ли поставить нулевую точку на универсальный фрезерный станок?

Можно: базовая плита крепится к столу как обычное приспособление. Если к станку не подведён воздух, берут механические плиты.

Встанут ли тиски с шагом 52 мм на плиту 96 мм?

Нет. Шаг штифтов у оснастки и у плиты должен совпадать, иначе нужна комбинированная плита с отверстиями под оба шага.

Поможем подобрать модули, пластины и тиски под ваш стол и детали. Звоните +7 (495) 135-25-88, вся оснастка в разделе системы нулевого базирования, доставляем по России.