На таком оборудовании выполняют механическую обработку металлов, сплавов или других материалов, применяя резец, сверло, фрезу, ножовочное полотно, ленточную пилу – любые режущие инструменты. Внутренняя структура материала остаётся прежней, изменяются только размеры и конфигурация. Посредством этого деталь подгоняется под заданные параметры.
Когда высококвалифицированным рабочим в обработке заготовок используется станок, имеющий ручное управление, оператор сам выбирает нужный инструмент, определяется с приспособлениями и режимом работы оборудования, выбирая последовательность выполнения операций производственного процесса. В случае изменяются условия (обрабатывается заготовка другого типа, нужны другие припуски), сам специалист корректирует их, подбирает новую инструментальную оснастку, изготавливая нужную деталь.
Всё обстоит иначе, если производственный процесс проходит на станке с ЧПУ. Много времени занимает программирование, учитывающее параметры режущих и вспомогательных инструментов, приспособления, технологические режимы, с соблюдением норм затраченного времени на каждую операцию.
Например, процесс образования отверстий с последующей обработкой предусматривает использование двух технологических схем:
- Параллельной – каждым инструментом обрабатываются отверстия с одним диаметром, а после смены инструментов, циклы повторяются (если предъявляют низкие требования относительно показателя точности).
- Последовательной, когда первое из отверстий подвергается обработке совокупности инструментов. После изменения позиционирования и то же происходит со следующим отверстием (вариант приемлем, когда нужна очень высокая точность).
Варианты работы оборудования
Есть два варианта работы станков с ЧПУ:
- С полуавтоматическим циклом, когда определяется длительность работы и холостого пробега, вспомогательного времени, используемого для того, чтобы загрузить станок. Этот вариант не предполагает непосредственного участия рабочих в обработке заготовок.
- С автоматическим циклом – такой вариант исключает участие оператора в ходе технологического процесса. Поэтому предъявляются особые требования к тому, насколько надежны все узлы станка, инструменты и приспособления, и высокое качество заготовок. Только тогда можно говорить о безотказной работе.
Ради качественной обработки деталей на станках с чпу есть необходимость стабилизировать:
- параметры заготовок (припуски, свойства материала, состояние их поверхности),
- параметры инструмента (свойства твердосплавной пластины и его геометрии),
- параметры станка, связанные с точностью, виброустойчивостью и жесткостью,
- процессы дробления и удаления стружек,
- эффективную настройку инструментов для достижения нужных размеров (при помощи специальных приборов),
- режимы технологических операций.
Особенности и принципы обработки
Один из главных – концентрация процесса обработки, определяющая эффективность обработки на станках с ЧПУ. Его смысл – справиться с предстоящей обработкой посредством единственной операции или нескольких, их число должно быть минимальным.
Выгода от этого самая прямая: уменьшение численности движений технологического оборудования, способствует тому, что удается сократить затраты времени, а, значит, и себестоимость.
Использование для станков многопозиционных револьверных головок со сменой инструментов в автоматическом режиме, содействует созданию таких систем наладки, что получается обрабатывать детали на станке посредством 1-2 операций. Это касается мощных обрабатывающих программируемых центров.
В последнее годы стерлась грань между использованием оборудования в процессе массового, серийного и единичного производства. Это обусловлено тем, что появились новые научные достижения в микроэлектронике. Разработаны новые, прогрессивные технологии, в частности, внедрен метод, позволяющий осуществлять бесконтактный контроль за параметрами заготовок и инструментов.
Подготовка станков к работе
Основное достоинство оборудования с числовым и программным управлением – наличие управляющей программы. Обрабатывая каждую конкретную заготовку, задают алгоритм работы станка – передаются закодированные команды при помощи языка программирования, понятные программируемому модулю.
И если раньше для их записи пользовались перфолентой, перфокартой и магнитной лентой, то в моделях 4-го и 5-го поколения – жесткими дисками, флеш-картами, дисками CD-R и прочими носителями информации.
Такая информация вводится в специальное программное устройство станка (или же хранится в его памяти), задавая законы движения приводов подач, вспомогательных устройств, благодаря которым обеспечивается технология изготовления деталей на станках с ЧПУ.
Оператор агрегата лишь вводит через пульт управления исходные данные о геометрии детали, применяемом материале и нужной точности обработки, а система управления самостоятельно рассчитывает режим обработки, траекторию движений, подбирает необходимый инструмент, содействуя изготовлению продукции.
Выполняемые операции на станках
С применением этого оборудования, выполняется обработка деталей, которая сводится:
- к лазерной резке листов металла и труб,
- к раскрою листов лазером и другим лазерным работам,
- к фрезерным и токарным работам,
- к сверлению отверстий и нарезке пазов,
- к обычной резке и сварке металла.
Кроме этого, достоинство компьютерного управления состоит в том, что обработка становится более точной, ведь исключаются негативные влияние человеческих факторов.
Можно назвать операции, совершаемые посредством токарных, сверлильных и револьверных агрегатов, двухсторонними центровыми станками, изменяющие конфигурацию обрабатываемых изделий:
- точение – связанное с обработкой внешней поверхности детали,
- растачивание – заключается в обработке внутренней поверхности,
- подрезание – обработка поверхностей с торцов,
- разрезание – заготовка разделяется на две части, или же готовая деталь отрезается от заготовок,
- зенкерование – его суть в обработке ранее полученных отверстий, чтобы придать им геометрически правильную форму и снизить шероховатости на поверхностях,
- посредством зенкования сделанные отверстия углубляют, чтобы удобно было разместить головки болтов, винтов или заклепок,
- в процессе центрования (после подрезания торца), отверстие обрабатывают с двух сторон, чтобы его зацентровать,
- резьба (внутренняя и внешняя) нарезается при создании нескольких видов соединения деталей,
- развертывание – обработка отверстий с помощью специнструмента. Применяемая для этого развертка имеет от 6 до 12 лезвий.
На токарно-винторезные станки ложатся и другие операции, например, обтачивание фасонных поверхностей.
Разнообразие резцов
Основным рабочим инструментом для токарных станков – резец. Есть их отличие по форме, а по технологии резцы подразделяются на типы:
- проходной (обтачивает наружные цилиндрические и конические поверхности),
- подрезной (обрабатывает торцы, сразу с одной стороны, затем с другой. Хотя возможно одновременно работать по двум сторонам),
- расточным – растачивают отверстия (сквозные или глухие),
- отрезным – разрезают заготовки на части,
- резьбовым – нарезают резьбы (внутреннюю и внешнюю),
- фасонным (круглым и призматическим) выполняют обтачивание фасонных поверхностей,
- прорезным – протачивают на поверхности изделий канавки кольцевого типа,
- галтельный служит для обтачивания по радиусу переходных междуступеневых поверхностей в валах.
Руководствуясь спецификой операций, резец может быть черновым (работа на начальном этапе), получистовым (промежуточный вариант) и чистовым (при окончательной финишной обработке). Как правило, сразу выполняется черновая обработка – проходы ограниченного числа. Когда выполняется вариант чистовой, то идёт формирование основных поверхностей посредством одного прохода при помощи контурного резца, а дополнительных – при специальном цикле.
Выбор числа черновых и чистовых технологических проходов определяют размеры поверхности и ее форма, а также поставленные требования, оговаривающие точность обработки.
Функциональность обрабатывающего оборудования
В процессе производства применяют самое разнообразное оборудование, исходя из станочных реалий, согласно приемлемым на предприятии технологиям и программной оснастке.
- Токарно-револьверному станку под силу обработать одновременно две-три детали. Если его револьверная головка вертикального размещения, а у суппорта – поперечное, станок способен выполнять отрезку и фасонное обтачивание деталей.
- При помощи станков для подготовки кромок труб успешно обрабатывают торцы, снимают фаски, устраняют неодинаковую толщину труб, которая появляется вследствие сварочных работ.
- Что касается револьверных станков, имеющих продольное перемещение суппорта, они несколько ограничены в своем функционале, хотя на них выполняют операции центрования, сверление, растачивание, развертывание, обтачивание, нарезание резьбы, подрезание широким резцом торцов небольшого формата. А вот проточка канавок, подрезка широких торцов, обработка фасонных поверхностей и отрезка на нем возможна лишь тогда, когда закреплённый в специальном держателе резец способен перемещаться в поперечном направлении. Используют с этой целью и вращение в нужную сторону револьверной головки.
Готовя новую деталь для обработки, делают переналадку станка – меняют револьверную головку вместе с установленным инструментом. Несложно заменить и зажим, соответственно конфигурации новой заготовки. Далее, пользуясь закрепленным в патроне эталоном, приступают к регулировке упоров и затем уже к обработке заготовок. Первую пробную деталь замеряют и, если возникнет потребность, подналаживают оборудование. Подналадка часто совмещается с заменой резца.
- Обрабатывая поверхность со ступенями, пользуются широким резцом, применяя поперечные суппорты, имеющие продольную подачу. Если же у станка револьверная головка, имеющая горизонтальную ось, подрезание торцов выполняют резцами, установленными в головке (вариант – круговая подача). Пользуясь станком токарно-револьверного типа, который совмещает одновременное применение нескольких инструментов, удается экономить время.
- Высока эффективность токарно-винторезных станков, выполняющих множество операций, с использованием (одновременно или последовательно) большого числа режущих инструментов.
- А вот применение токарно-карусельных станков – в обработке тяжеловесных заготовок больших размеров. Речь идёт об обтачивании роторов турбин, зубчатых колес, маховиков.
- Коленчатые валы обрабатываются при помощи токарных полуавтоматов с несколькими резцами. Они устанавливаются так, чтобы одновременно обрабатывалось несколько деталей.
Заключение
Станки, изготовляющие самые различные детали, выполняют обработку заготовок согласно своему назначению и программному обеспечению. Качественная разработка управляющей программы, надежные крепления, отличный наточенный инструмент – вот залог успеха в выполнении данных технологических операций. Оператор станка с ЧПУ должен хорошо разбираться в оснастке и знать возможности оборудования разного типа, чтобы подобрать то, которые оптимально подходит в данном случае.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
