Его главные достоинства — точность, высокая производительность, возможность многооперационной механообработки за одну установку и скорость переналадки. А применение системы ЧПУ с цифровым управлением электроприводами позволяет выполнять все действия по изготовлению изделия без участия станочника-оператора.
По существующей классификации он относится к металлорежущим установкам, но по факту станок по обработке металла — универсальный и может обрабатывать множество других материалов.
Назначение
Его применяют при изготовлении изделий с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями, используя при этом обработку точением, а также операции с применением сверл, метчиков, зенкеров и разверток.
Точение является основным видом токарных работ и имеет следующие разновидности:
- наружное обтачивание;
- внутренняя расточка;
- подрезка торцов;
- прорезка канавок;
- отрезка.
Многофункциональные токарные центры имеют дополнительный фрезерный шпиндель, который позволяет выполнять все виды фрезерных работ. Основные группы изделий, изготавливаемые токаркой — это валы, втулки, плоские тела вращения, части корпусов, фланцы редукторов и эксцентрики.
Для крупносерийного изготовления простых деталей применяют прутковые автоматы или специализированные установки. А основное назначение токарных станков с программным управлением — единичное и мелкосерийное производства изделий повышенной сложности.
Конструктивные особенности
- Станина. Это сварная или литая конструкция для размещения всех остальных механизмов. Она устанавливается на виброопоры или крепится анкерными болтами к бетонному полу цеха. На станине монтируется передняя бабка и горизонтальные направляющие.
- Передняя бабка. Внутри нее находится главный привод, коробка скоростей и шпиндель. Для зажима заготовки используется кулачковый патрон или планшайба, которые крепят на конец шпинделя.
- Задняя бабка. Расположена на продольных направляющих напротив передней бабки. Предназначена для фиксации второго конца заготовок или закрепления инструмента для работы с цилиндрическими и коническими отверстиями.
- Суппорт. Служит для позиционирования резца или поворотной инструментальной головки. В его состав входят каретка, поперечные салазки, верхние салазки, резцедержатель и механизм, обеспечивающий перемещение этих устройств.
Конструкция токарного станка с ЧПУ
Эти агрегаты дополняют устройства регулировки вращения главного привода и скорости перемещения режущего инструмента. При ручном механическом управлении — это коробка скоростей и коробка подач, а также гитара — сменный набор шестерен для изменения скорости подачи или шага резьбы. В современных установках вместо механических приводов применяют раздельные электроприводы с цифровым управлением.
Главное отличие механообработки с использованием ЧПУ от выполнения технологических операций в ручном режиме — это не только программное управление перемещениями и режимами резания, но и полная автоматизация всех вспомогательных операций. Конструкция токарного станка с ЧПУ позволяет управлять и такими вспомогательными действиями, как:
- зажим заготовки;
- позиционирование револьверной головки;
- включение и выключение системы охлаждения;
- управление транспортером стружкоудаления;
- блокировка и разблокировка защитного ограждения.
Принцип работы
Технология токарной обработки включает в себя основные и вспомогательные операции. Первые — это сама металлообработка, а вторые — все, что связано с подготовкой и завершением цикла обработки заготовки.
В общем виде их последовательность выглядит так:
- Базирование заготовки. Выполняется ее загрузка, центровка, необходимые измерения и фиксация зажимными приспособлениями.
- Размещение оснастки. При необходимости устанавливается оснастка и приспособления, используемые в процессе работы.
- Выбор и фиксация резца. Согласно технологической карте отбирается соответствующий резец и устанавливается в резцедержатель или поворотную инструментальную головку.
- Запуск вращения шпинделя. Задается скорость вращения и включается главный привод.
- Позиционирование в исходную точку. Резец выводится в точку начала резания и устанавливается на заданном расстоянии от поверхности
- Включение подачи. Включается поперечное перемещения резца, которое по достижении заданной глубины точения переключается на продольное.
- Рабочий проход. Выполняется проход на заданной глубине со снятием металлической стружки.
- Отвод резца. По достижении конца обрабатываемой поверхности продольное перемещение переключается на поперечное, и резец отводится от поверхности.
- Новое позиционирование. Резец отводится в исходное положение (или позиционируется для нового прохода).
- Измерение. Замеряется геометрия обработанной поверхности.
- Снятие детали. Расфиксация детали и снятие ее вручную или с использованием грузоподъемных механизмов.
На основании параметров технологического процесса технолог рассчитывает нормы вспомогательного и основного времени. С учетом этих данных определяются экономические показатели изготовления изделия. Автоматизированная механообработка намного сокращает трудозатраты на единицу продукции и увеличивает коэффициент загрузки оборудования.
Токарные работы на станке с ЧПУ
При токарной обработке с ЧПУ станок выполняет почти все действия по заданной программе, а участие станочника-оператора требуется только при установке и снятии детали и проверке инструмента, а также замере готового изделия (иногда это делается автоматически).
Всё современное токарное оборудование с ЧПУ имеет в своем составе:
- быстрозажимную оснастку для закрепления заготовки;
- револьверные головки с программным позиционированием;
- цифровые электроприводы главного привода и всех осей перемещения;
- программно-управляемые вспомогательные устройства.
Виды токарных станков с ЧПУ
Токарное оборудование с ЧПУ классифицируются по тем же показателям, что и станки с ручным управлением:
- ориентация направляющих;
- класс точности (пять типов);
- масса (четыре типа);
- степень специализации (универсальные, специализированные и специальные).
Кроме того, существует технологическая классификация токарных станков с ЧПУ, основанная на компоновке узлов и агрегатов.
В этом случае выделяют пять основных групп:
- Горизонтальные токарно-револьверные. Самая распространенная группа оборудования с программным управлением. Выпускаются во множестве типоразмеров и модификаций.
- Токарно-лобовые станки с ЧПУ. Не имеют задней бабки, а размер планшайбы может достигать нескольких метров. Применяются при работе с крупноразмерными изделиями типа обечаек.
- Токарно-карусельные. Планшайба расположена горизонтально, а ее размер может достигать 10-12 метров. Установки с планшайбой более двух метров, как правило, имеют два вертикальных суппорта.
- Многошпиндельные. При работе с заготовками используется шпиндельный блок, состоящий из нескольких (обычно 4-6) одновременно вращающихся шпинделей, и такое же количество неподвижных суппортов с разными резцами. Поворотом блока каждая заготовка подводится к очередному суппорту и таким образом за один оборот на ней выполняется четыре-шесть различных видов резания.
- Токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Многофункциональное оборудование, способное выполнять за одну установку детали весь спектр операций по механообработке.
Действия наладчика и оператора станка с ЧПУ
Этапы работы наладчика выглядят следующим образом:
- подбор режущего инструмента согласно карте, проверка его целостности и заточки;
- подбор по карте наладки заданных размеров;
- установка режущего инструмента и зажимного патрона, проверка надежности крепления заготовки;
- установка переключателя в положение «От станка»;
- проверка рабочей системы на холостом ходу;
- введение перфоленты, которое проводится после проверки лентопротяжного механизма;
- проверка правильности заданной программы для пульта и станка ЧПУ и системы световой сигнализации;
- крепление заготовки в патрон и установка переключателя в режим «По программе»;
- обработка первой заготовки;
- измерение готовой детали, внесение поправок на специальные переключатели-корректоры;
- обработка детали в режиме « По программе» второй раз;
- осуществление замеров;
- перевод переключателя режима в положение «Автомат».
По окончании процесса наладки к работе приступает оператор станка ЧПУ.
Он должен выполнить такие действия:
- менять масла;
- чистить рабочую зону;
- смазывать патроны;
- проверять станок на пневматику и гидравлику;
- проверять точные параметры оборудования.
Перед тем как приступить к работе, оператор станка ЧПУ должен проверить его на работоспособность посредством специальной тестовой программы, также ему следует убедиться в том, что подана смазочная жидкость и в том, что в гидросистеме и ограничивающих упорах присутствует масло.
Помимо этого, он должен проверить, насколько надежно крепление всех приборов и инструментов, а также то, насколько мебельная заготовка соответствует заданному технологическому процессу станка. Далее следует провести замеры на предмет возможных отклонений от точности настройки нуля на приборе и других параметров.
И только после этих манипуляций можно включать сам станок ЧПУ:
- заготовку устанавливают и закрепляют;
- потом вводится программа работы;
- в считывающее устройство заправляется перфолента и магнитная лента;
- нажимаем «Пуск»;
- после того как первая деталь обработана, производятся ее замеры на предмет соответствия с заданной ранее моделью.
Сферы применения станков с ЧПУ
Приборы с ЧПУ имеют ряд функций:
- фрезерование;
- сверление;
- гравировка;
- распил;
- лазерная резка.
Некоторые модели станков с ЧПУ имеют возможность совмещать одновременно разные виды обработки материалов, тогда их называют обрабатывающими центрами на основе ЧПУ.
Оставить комментарий: