Особенности обработки деталей на многоцелевых станках с ЧПУ

Производственные станки обычно бывают токарно-фрезерно-сверлильного типа, имеющие огромное количество координатных перемещений. Причем, режим автоматического перемещения происходит вдоль оси координат, а вращение производится вокруг оси поворачивающегося стола. Такие поворачиваемые столы порой бывают глобусного вида для поворота не только по вертикали, но также по горизонтали, что дает вероятность обрабатывать сложные корпусные поверхности с различных сторон, не снимая их.

О назначении
Такой многоцелевой станок способен выполнять резанием следующие операции:

расточку;
сверление;
нарезку резьбы;
фрезеровку любых поверхностей, плоскостей;
подрезку торцов.
Важно. Даже если должна осуществляться операция сверления близко расположенных на поверхности детали отверстий, это не является препятствием для таких станков.

Подобные многоцелевые установки ЧПУ, в том числе токарной направленности, предназначаются для достижения высокой производительности обрабатывания деталей токарным способом при автоматическом режиме, особенно деталей вида тел вращения. Применяются такие установки как при серийном производстве, так мелкосерийном, на малых предприятиях. Их применение довольно рационально при выполнении действий по обработке деталей небольших или средних размеров, для которых важные все виды операций:

токарные работы;
сверлильные;
различные фрезерные.
Это может быть, например:

фрезеровка объемных, плоских заготовок;
сверление разного вида отверстий;
нарезка резьбы на деталях цилиндрических или торцовых;
растачивание ступенчатых отверстий под разными произвольными углами;
шлифовка.

Применение таких многоцелевых станков делает управление производством более легким, при этом существенно сокращает время производственного цикла отведенного на обрабатывание изделий. Кроме того намного:

повышается производительность производства;
сокращается сумма капиталовложений;
уменьшается потребность расширения производственных площадей;
нет необходимости большого количества квалифицированных станочников обслуживающих подобные устройства;
существенно повышается качество выпускаемой продукции.
вертикальный многоцелевой станок с чпу

О технологических возможностях
Технические возможности использования этих станков намного расширены, что обуславливается использованием револьверных головок, а также специальным вращающимся инструментом и других механических держателей. К тому же в токарных многоцелевых устройствах шпиндель может переключаться, при помощи программного обеспечения, в нужные моменты с вращательного режима в режим специального позиционирования по заданным углам поворота.

Быстрая замена любых использованных, затупившихся инструментов способствует целесообразному применению достаточно высоких резательных режимов, причем стабильные размеры деталей, устанавливаемых на многоцелевых станках, разрешают сокращение количества контролируемых операций до 70%.

Интересно. Многие конструкции универсальных станков снабжают 2-мя рабочими плоскостями (столами) для понижения временных потерь. На одном таком столе можно уже снимать изготовленную деталь, установить вместо нее следующую заготовку, в то время как на втором столе еще продолжается обработка предыдущего изделия.
Работу любого многоцелевого устройства по своему типу можно поделить на 2 группы:

обрабатывание поверхностей плоских, корпусных изделий с использованием многоцелевых устройств (группы сверлильно-токарно-резательные);
обработка заготовок по виду тел вращения с применением устройств типа шлифовочных, токарных.

Об особенностях
Также одной из особенностей систем управления всеми многоцелевыми установками ЧПУ является сигнализация, а еще цифровая индикация расположения всех узлов станка. Устройства эти, как правило, одношпиндельные, имеющие револьверные головки.

Магазин инструментальных приспособлений располагается обычно на шпиндельной или револьверной головке, рядом со станком. Причем фрезерование поверхностей производится фрезами небольшого диаметра, а обрабатывание выполняют строчкой. Консольные инструменты, которые используют при обработке небольших отверстий, имеют достаточно высокую жесткость для обеспечения заданной точности произведенных операций.

При наличии одинаковых отверстий, числовая память устройства пополняется данными постоянных циклов для движений, повторяющихся чаще всего. При этом необходимо спрограммировать только цикл движений для обрабатывания первого отверстия. Для всех остальных достаточно задать просто координаты их положении.

Выпускают такие многоцелевые станки:

Горизонтального типа, предназначающиеся для обработки заготовок с 2, 4 или 5 сторон, при условии, что шпиндельные головки будут поворачиваться вокруг горизонтальной, вертикальной си.
Вертикального типа для обрабатывания изделий с одной стороны, или нескольких сторон при наличии специальных поворотных, многопозиционных механизмов.
Вместимость инструментального магазина у них примерно 30 приспособлений. Располагается магазин чаще всего на отдельной стойке рядом с устройством.

Отличие от других станков
Особенностью таких устройств многоцелевого типа является возможность делать чистовую, черновую или получистовую обработку любых сложных корпусных изделий, которые обладают десятками поверхностей. Также на подобном станке можно делать различные технологические перемещения:

сверление, зенкеровка;
фрезеровка уступов, канавок;
развертывание, расточка ступенчатых или гладких поверхностей;
расточка отверстий с регулировкой размера;
нарезка резьбы.
Для осуществления самых различных операций, связанных обработкой поверхности деталей, для всех станков обязателен металлорежущий инструмент, какой должен быть в большом количестве. Подобный запас располагают обычно внутри револьверных или шпиндельных головок станков ЧПУ. Причем если в простых станках такой запас может быть порядка 5-10 разных инструментов, то во всех многоцелевых устройствах инструментальные магазины обычно имеют запас от 15 до 100 различных приспособлений.

К особенности обработки на станках относится также присутствие стола спутника, специального приспособления с беспрерывным или периодическим разделением, заданным программой. Такие столы являются необходимым обстоятельством обработки на станках с ЧПУ любых заготовок со всех боков без обязательной переналадки.

Многоцелевой токарный станок, современной конструкции, оснащается дополнительным столом, специальными приспособлениями для возможности автоматической замены необходимых деталей, которые крепят на спутнике (столе), откуда они потом попадают на другой основной стол. Причем заготовки ставятся на спутнике, а снимаются они уже обработанные станком прямо во время его работы. А, следовательно, время, потраченное на переустановку деталей, сводится к самому минимуму.

К тому же контурная система управления этими многоцелевыми станками позволяет работать с различными криволинейными поверхностями, выполнять фрезеровку отверстий. У них:

большой диапазон бесступенчатой регулировки частотного вращения шпинделя, подачи;
высокая скорость до 12м/мин;
большая надежность, жесткость.

О принципах строения и действия
Принципы построения устройств под программным управлением при автоматической замене инструментов разберем на примере токарного станка. Похожий по виду обычный токарный станок с ЧПУ, выдвигающимся шпинделем, он имеет специальный инструментальный магазин, где все приспособления вставляются в свои гнезда.

Приспособления сменяются механической «рукой», причем вначале рычаг такой руки располагается вертикально, не препятствуя работе механизма, который зафиксирован в шпинделе:

во время подмены инструментального приспособления, тело механической руки разворачивается на 90 градусов влево кругом вертикальной оси;
затем происходит одновременный поворот гнезда магазина вместе со следующим инструментом на 90 градусов, рычаг механической руки переходит в горизонтальное расположение, специальные захваты рук сжимают эти механизмы в гнездах барабана;
когда механизм в шпинделе открепится, « рука» сместится вдоль оси, вытащит оба приспособления из магазинного гнезда, происходит поворот руки на 180 градусов;
захваты рук освобождаются от инструментов, разворачиваются на 90 градусов вправо с одновременным поворотом вправо, возвращаясь к гнезду с запасными приспособлениями.

Образовывая необходимый резерв инструментов по группам деталей, нет необходимости следить, чтобы они располагались в магазинных гнездах в определенном порядке. Нужный инструмент выбирается автоматически по заданному заранее программному модулю. Но при этом, каждый инструмент должен быть вложен в специальную вставку с 10 кольцами, у которых различные диаметры. Эти кольца образуют некий код приспособления.

Во время поворота магазина, такая вставка движется мимо десятипозиционного специального переключателя (особого датчика), производя в этот момент замыкание колец с контактами этого датчика. При совпадении кода инструмента (т.е. определенным набором колец) с кодовым номером, заданным программой, магазин прекращает свое вращение, а необходимый инструмент подается в шпиндель.

Об экономии времени
Также чтобы сократить время простоя многоцелевого станка, связанное заменой обрабатываемых деталей, подготовительными операциями по обрабатыванию новой партии изделий, предусмотрены:

две разгрузочно-загрузочные платформы;
наличие двух базовых плит;
унификация деталей для зажима, установки специальными механизмами.

Комментарии запрещены.

Контактная информация:

г. Мелитополь, улица Луначарского 61

тел: (061) 852-96-11
тел: (061) 852-12-47

Последние публикации