Автоматты токарлық станок және оның сипаттамалары. Автоматты токарь көп шпиндельді бойлық токарь CNC көмегімен. Автоматты токарлық станоктарда бөлшектерді дайындау және өңдеу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Токарь – бөлшектерді өңдеу жұмысшының қатысуынсыз жүзеге асырылатын арнайы станок. Жабдықтың бұл түрі әдеттегіден қымбатырақ. Дегенмен, оны пайдалану ыңғайлырақ деп саналады. Мұндай машиналардағы барлық операциялар автоматты түрде орындалады. Жұмысшы тек дайындамалардың жүктелуін қадағалайды және дайындалған бөлшектердің сапасын бақылайды.

Станоктардың алуан түрлері

Мұндай жабдықтың бірнеше түрі бар. Бөлшектерді бір шпиндельді немесе көп шпиндельді автоматтарда жасауға болады. Құрылымдық жағынан олар аз ерекшеленеді. Жалғыз айырмашылығы - бір шпиндельді токарлық станоктар сияқты жабдықта токарлық өңдеу тек бір жұмыс құралының көмегімен орындалады. Көп шпиндельді станоктардың конструкциясында олардың бірнешеуі бар. Дайындамалардың түріне қарай барлық токарлық станоктар бөлінеді:

• бұрандамен кесу;
• карусель;
• бетті бұру;
• бұрылу-фрезер;
• мұнараның айналуы;
• бойлық бұрылыс.

Бұранда кескіш станоктар жону операцияларының барлық түрлерін орындау үшін, карусель – үлкен массалық дайындамаларды өңдеу үшін қолданылады. Беттік жону станоктары цилиндрлік, фронтальды және конустық бұйымдарды өңдеу үшін қолданылады. Рельефті өңдеу үшін фрезерлік жабдық қолданылады. Токарь станоктары күрделі пішінді бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Бойлық қима машиналары қандай мақсатқа арналған және олардың конструкциясының ерекшеліктері қандай екенін төменде егжей-тегжейлі талқылаймыз.

Автоматты токарлық станоктарды тағайындау

Кәдімгі машиналар сияқты, жабдықтың бұл түрі келесідей жұмыстарды орындайды:

• цилиндрлік және сатылы беттерді бойлық бұру;
• сыртқы қиғаш өңдеу;
• ойлау, беткейлеу және иық салу;
• тестіру тесіктері;
• бұрғылау;
• жіп кесу;
• ойлау;
• профильді бұру.

Жалпы дизайн мүмкіндіктері

Барлық автоматты және жартылай автоматты токарлық станоктар, сондай-ақ кәдімгі станоктар соңғысын айналдыру кезінде дайындаманың белгілі бір бөліктерін алып тастауға арналған. Дизайн бойынша бұл жабдықтың әртүрлі түрлері айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Дегенмен, көптеген түрлердің негізгі ерекшеліктері ортақ. Кез келген токарь станогының дизайны мыналарды қамтиды: төсек,алдыңғы және артқы бағанақ, арба. Соңғысы құралды ұстап тұруға және оны дұрыс бағытта жылжытуға арналған. Бұл процеске арнайы арна механизмі жауап береді.

Автоматты токарлық станок, шпиндель және айналу жылдамдығын өзгерту механизмі сияқты жабдықтың бағанасына бекітілген. Ол өте берік бекітілген, өйткені ол дайындамаға берілетін тербелістерді тудыруы және дайын бөліктің сапасын төмендетуі мүмкін. Бас тіректегі шпиндель мойынтіректерге бекітіледі және арнайы қысқыш құрылғылармен (ілмектер немесе патрондар) жабдықталған. Ол редуктор арқылы бөлек электр қозғалтқышымен қозғалады.

Токарь станоктарындағы кереуеттер әртүрлі (төңкерілген, V-тәрізді, тегіс) пайдаланылуы мүмкін. Бұл құрылымдық элемент мүмкіндігінше дәл орналасуы керек. Кез келген ауытқулар шығарылатын өнім сапасының айтарлықтай төмендеуіне әкеледі.

Бұйрық бұрау кезінде ұзын дайындамаларды қолдау үшін қолданылады. Ол әдетте үстелдің бойында орналасады және бөлшекті жасау үшін ең қолайлы жерде бекітіледі.

Токарь станоктарын контроллер немесе механикалық басқару құрылғысы арқылы автоматтандыруға болады. Бұл түрдегі жабдықтың қарапайым CNC машиналарынан айырмашылығы, бұл жағдайда дайындамалар да өңдеуге автоматты түрде беріледі. Мұндай CNC машиналарын қосымша жабдықтауға болады.

Автоматты машиналар мен кәдімгі машиналар арасындағы айырмашылық

Осы түрдегі станоктардағы жұмыстарды қарапайым токарлық жабдықтағыдай орындауға болады. Айырмашылық бөлшектердің айналуындаавтоматты станоктарда қатаң белгіленген цикл бойынша жасалады. Кәдімгі станокта жұмысшы бір бөлшекті жасап біткеннен кейін екіншісін бірден айналдыра алады. Құрылғыда жұдырықшаны ауыстыру бірнеше сағатты алады және оған дайындық бірнеше күнді алады.

Пайдалану аймағы

Автоматты токарлық станоктар кәдімгі станоктарға қарағанда әлдеқайда өнімді. Олардың жиі ауысуы өндіріс уақытының жоғалуына әкелетіндіктен, бұл жабдық әдетте ауқымды өндірісте қолданылады. Сонымен қатар, мұндай жабдық өте қымбат болғандықтан, оны өтулер саны өте күрделі пішіндердің бөліктерін жасау қажет болған жағдайда ғана қолданған жөн. Көбінесе кәсіпорындар өнімнің бір бөлігін немесе шағын тобын шығаруға арналған осы үлгідегі жоғары мамандандырылған машиналарды пайдаланады.

Көп шпиндельді машиналар

Автоматты токарлық жабдықтың бұл түрі зауыттарда әртүрлі пішіндегі және өлшемдегі бөлшектерді жаппай өндіру үшін қолданылады. Осылайша, мұндай машиналар негізінен сериялық бірдей бұйымдарды өндіру үшін қолданылатын бір шпиндельді машиналардан ерекшеленеді. Мұндай машиналардың екі түрі бар:

• Көлденең. Мұндай машиналардың басты артықшылығы - бастапқы материалды жүктеудің ыңғайлылығы. Сондықтан олар үздіксіз жолақ арнасы пайдаланылатын жерде пайдаланылады.
• Тік. Бұл сорттың көп шпиндельді машиналарының артықшылығы шағын өлшемдер болып табылады. Ішкі жабдықтарды орналастырадыбұл түрі көп қажет етпейді.

Көп шпиндельді автоматты токарлық станокты кейде шағын өндірісте қолдануға болады. Бірақ тек CNC құрылғысымен жабдықталған болса ғана.

Бойлық токарлық станоктар

Осындай жабдық соңғы уақытта көбірек танымал бола бастады. Бойлық токарлық станоктар өте күрделі пішінді негізінен ұсақ бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Олардың дизайнының айрықша ерекшелігі жылжымалы шпиндельді бастың болуы болып табылады. Мұндай машиналарда қысқыш түрі коллет қолданылады. Жылжымалы бас машиналардағы қарсы шпиндель жоғары дәлдіктегі сызықтық бағыттағыштарға орнатылған.

Осы сорттағы машиналардың ерекшелігі, басқалармен қатар, шағын өлшемдер. Олардың жұмыс аймағы да тым кең емес. Бұл үлгідегі машиналар әдетте өте жоғары жылдамдықпен жұмыс істейді.

Автоматты бойлық токарлық станокты бөлшектерді жаппай және жаппай өндіруде де қолдануға болады. Көбінесе бұл түрдегі жабдық оптикалық, электрлік және аспап жасау салаларында қолданылады. Мұндай станоктардағы кескіштер штангенциркульдерге орнатылып, тек көлденең бағытта қозғалады. Өндірісте бір шпиндельді де, көп шпиндельді де бойлық токарлық станоктар қолданылады.

Жылжымалы токарлық токарь келесі операцияларды орындауға арналған:

• бұрылу қадамдары;
• қайлау және конустық;
• қызықтытаяз тесіктер;
• пішінді беттерді өңдеу;
• ішкі және сыртқы жіп;
• ойғау тесіктері;
• сыртқы беттерді бұрау;
• бұрандаларға арналған фрезерлік ойықтар;
• бұрғылау.

Осы типтегі автоматтардағы беттерді әр түрлі өңдеуге болады: конустық, цилиндрлік, сатылы және т.б. Бойлық токарлық станоктардың мүмкіндіктерін кеңейту үшін қосымша құрылғылардың барлық түрлері қолданылады. Мысалы, беріліс тетіктерін пайдалану жұдырықшалар мен итергіш аяқ киімдердің тозуын азайтады.

Бойлық токарлық станоктардың дизайн ерекшеліктері

Мұндай машиналардың басы кереуеттің үстіңгі жазықтығына бекітілген. Оның алдында қосымша құрылғыларды орнатуға арналған арнайы тақта бар. Оның үстіңгі жазықтығына тік штангенциркуль, ал артқы жағында бұрылмалы тірек орнатылған. Бойлық токарлық станок сияқты жабдық жақтауда бекітілген жұдырықшалар мен таратқыш біліктердің жүйесі арқылы басқарылады.

Негізгі артықшылықтар

Бойлық токарлық станоктардың артықшылықтарына ең алдымен мыналар жатады:

• призматикалық кескіштерді пайдалану кезінде пішінді және конустық беттерді алу мүмкіндігі;
• тегіс сапалы дайын өнім беті;
• бөлшек осінің бойымен де, көлденеңінен де фрезерлеу мүмкіндігіоның;
• кіші сандарды, белгілерді және әріптерді айналдыру мүмкіндігі.

Осы түрдегі автоматты токарлық станоктарда бөлшектерді өңдеуді максималды дәлдікпен орындауға болады.

Жұмыс принципі

Өңдеу процесінде мұндай станоктардағы бастапқы материалға кәдімгі машиналардағыдай айналмалы қозғалыс қана емес, сонымен қатар ось бойынша трансляциялық қозғалыс беріледі. Жылжымалы токарлық станоктар сияқты жабдықтағы кескіштердің өзі тек штангаға перпендикуляр қозғалады. Өңдеу процесінде пайда болатын радиалды күштер тұрақты тыныштықпен қабылданады. Бұл тербелістердің және ауытқулардың барлық түрлерін болдырмайды және сәйкесінше өңдеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз етеді.

Автоматты бойлық токарлық станоктардағы басты және аспаптардың қозғалыс циклі осы нақты бөлікке арнайы реттелген жұдырықшалармен орнатылады. Соңғылары арнайы білікке орнатылған, оның айналу саны тұрақты шпиндель жылдамдығында да өзгеруі мүмкін.

Швейцариялық машиналарға техникалық қызмет көрсету

Жұмыс кезінде машинаның бұл түрі қарапайым. Дегенмен, әрине, олар біршама күтімді қажет етеді. Мысалы, салқындату жүйесі бірқалыпты жұмыс істеуі үшін майды мезгіл-мезгіл ауыстырып тұру керек. Сондай-ақ ай сайын сұйық ваннаны шаю ұсынылады. Салқындату жүйесінің конструкциясы сонымен қатар сүзгіні қамтиды, оны бірдей жиілікте тазалау керек. Бұл ұсыныстарды орындау керек. Токарлық станокты жөндеу қымбат.

CNC машиналары

Жоғарыда айтылғандай, металл бөлшектерді жасауға арналған машиналар CNC-мен қосымша жабдықталуы мүмкін. Мұндай басқару жүйелері, әдетте, автоматты токарлық станок массалық немесе шағын өндірісте бөлшектерді өндіруге арналған болса қолданылады. CNC-де қолданылатын бағдарламалық құрал мыналарға мүмкіндік береді:

• өңдеу процесін автоматтандыру;
• өңделген бөлшектердің сапасын жақсарту;
• машинаны орнату уақытын айтарлықтай қысқартады.

CNC жүйесінде әртүрлі түрдегі жетектер мен түрлендіргіштер цифрлық түрде пайдаланылады. Олар айнымалы немесе тұрақты токта жұмыс істейтін электр қозғалтқыштары. CNC пайдалану кезінде машинаның кинематикалық схемасына арнайы сенсорлар салынған. CNC жабдықталған станоктардағы жұмыс құралы мүмкіндігінше берік пайдаланылады, өйткені олар өте жоғары жылдамдықпен және өнімділікпен жұмыс істейді. Мұндай машиналардың негізгі құрылымы өте қатты болуы керек.

CNC көп шпиндельді бойлық токарлық станок

Шын мәнінде, сандық бағдарламалық құралдың өзі машинаның жетектерін басқаратын арнайы бағдарламалық құрал орнатылған компьютерлік жүйеден басқа ештеңе емес. Әдетте CNC станоктарының стандартты жабдықтары келесідей:

• шпиндель;
• салқындату жүйесі;
• қарсы шпиндель;
• жұмыс аймағы үшін жарықтандыру;
• машина шығару сенсоры;
• жең айнымалысы;
• дайын өнімді қабылдауға арналған арнайы құрылғы;
• сыртқы және ішкі токарлық өңдеуге арналған аспаптар;
• алдыңғы және көлденең жетекті құралдар;
• CNC жүйесінің өзі.

CNC-сіз көп шпиндельді бойлық токарлық қарапайым токарлық станоктар негізінен әр түрлі ұсақ бөлшектерді, көбінесе ұзын және кіші секцияларды, күрделі пішіндерді жаппай өндіру үшін қолданылады. Соңғысы әдетте заманауи медициналық және зертханалық жабдықтардың, электрониканың, сағаттардың және т.б. құрылымдық элементтер ретінде қызмет етеді.

Мұндай станоктарда CNC орнату сонымен қатар өнімдердің көп мөлшерін, бірақ бірдей емес, әртүрлі пішінді (яғни, шағын партиялармен) шығаруға мүмкіндік береді. Кәдімгі автоматтар көбінесе белгілі бір бөлікті өндіру үшін және тек бір рет орнатылады. Өйткені, жабдықтың осы түрін механикалық «қайта бағдарламалау», жоғарыда айтылғандай, өте күрделі және ұзақ процедура. Ауыстыру кезінде өндірістің тоқтап қалуы оның табыстылығына үлкен әсер етеді. Сондықтан әртүрлі пішіндегі бөлшектердің шағын партияларын өндіру үшін кәдімгі машиналарды пайдалану орынсыз деп саналады.

CNC орнату бұл мәселені шешуге көмектеседі және машинаның артықшылықтарын өндірілетін өнімдердің ассортиментін кеңейту мүмкіндігімен біріктіреді. Құрылғыда сандық басқару жүйесі болса, оны қайта конфигурациялауға боладыөте жылдам. Мысалы, кескіш кірістіруді ауыстыру ұстағышты алмай-ақ тікелей станоктың өзінде жүзеге асырылады. Құралдардың айналу жылдамдығын және олардың жұмыс тәртібін өзгерту үшін CNC компьютеріндегі бағдарлама терезесіне белгілі бір мәндерді енгізу қажет.

CNC токарлық станоктарда бөлшектерді өндіру: мүмкіндіктері

Осы типтегі машиналарды пайдалану кезінде жұмысшының қатысуы минимумға дейін төмендейді. Маманнан талап етілетіні – жабдықтың қалыпты жұмысын қадағалау. Әрине, бұл жағдайда өнімнің сапасы машинаны орнату дәлдігіне тікелей байланысты. Сондықтан NC бағдарламалары мүмкіндігінше ойластырылған болуы керек.

Бойлық токарлық CNC автоматты токарлық станоктар сияқты жабдықты пайдаланатын салалардың негізгі міндеті - дәл көрсетілген параметрлері бар бөлшектерді және сонымен бірге арзан бағамен шығару. Мұндай машиналарда бастапқы материал ретінде пайдаланылатын жолақтар әдетте өте геометриялық пішінге ие емес (тіпті калибрленген). Бұл жағдайда барлық қателер мен дәлсіздіктерді дайын бөлікке оңай ауыстыруға болады. Өйткені, жұмыс құралдары, әрине, адамның араласуынсыз өз орнын немесе айналу жылдамдығын ерікті түрде өзгерте алмайды. Автоматты станоктарда кесудің бұл ерекшелігі «тұқым қуалаушылық» деп аталады және кәсіпорындардың техникалық бағдарламашыларының басты мәселесі болып табылады. Ол әдетте бүкіл кесу ұзындығы бойынша өңдеу режимдерінің жылдамдығын азайту арқылы шешіледі. Бұл, әрине, уақыт шығындарының өсуіне байланысты өнім құнының өсуіне әкеледі.

Сонымен бірге, оны анықтайтын өңдеу жүйесінің динамикалық сипаттамаларын ескере отырып жасалған арнайы заманауи CNC қолданбалы бағдарламаларын пайдалана отырып, «тұқым қуалаушылықтан» аз шығынмен құтылуға болады. Оларды пайдалану уақыт жоғалтуын екі еседен астам қысқарту арқылы ең дәл кесу режимін орнатуға мүмкіндік береді.

Үздік брендтер

Осылайша, CNC бағдарламалары арқылы швейцариялық токарь станогын дұрыс реттеу шағын бөлшектерді өндіруді барынша үнемді етуге мүмкіндік береді. Бірақ, әрине, жабдықтың өзі жоғары сапалы болса ғана. Автоматты бойлық токарлық станоктарды CNC көмегімен жөндеу күрделі, қымбат және көп уақытты қажет етеді. Сондықтан мұндай машиналарды таңдау өте маңызды және жауапты мәселе.

Автоматты токарлық станок сияқты жабдықты сатып алғанда, ең алдымен оның өндірушісіне назар аудару керек. Мысалы, келесі брендтердің CNC көп шпиндельді бойлық токарлық станоктары жақсы пікірлерге лайық:

• МультиШвейцариялық серияның торносы.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Tornos машиналары

MultiSwiss сериялы машиналарының артықшылықтарына, ең алдымен, жоғары өнімділік және салыстырмалы түрде қарапайым дизайн жатады. Tornos көп шпиндельді CNC токарлық станокты орнату және қайта конфигурациялау өте оңай және жылдам. Мұндай станокта жұмыс істеу үшін көп шпиндельді машиналарда маман болудың қажеті жоқ. Бақылаутолығымен CNC шығарған. Осы желідегі машиналардың техникалық сипаттамалары кестеде берілген.

Параметр	Мағынасы
Құрал тасымалдаушылар саны	7 дана
Макс жолақ диаметрі	14мм
Дайындаманың максималды ұзындығы	40мм
Шпиндельдер саны	6 дана
Шпиндельдің максималды жылдамдығы	8000айн/мин
Қуат	5,6 кВт
Максималды момент	7,5 Нм
Қарсы шпиндельдер саны	1 дана
Қарсы шпиндельдің максималды жылдамдығы	8000айн/мин
Қарсы шпиндельдің қуаты	5 кВт
CNC жүйесі	Fanuc
Машинаның салмағы	7000 кг
Өлшемдер	1440x5920x2120мм

LA155F30 үлгілері

Осы марканың үш шпиндельді автоматтары «В» дәлдік класына жатады. LA155F30 машиналарының негізгі артықшылықтары сенімділік пен ұзақ қызмет ету мерзімі болып табылады. Ұзақ уақыттан кейін дебұл машиналарды пайдалану бөлшектерді максималды дәлдікпен өңдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, LA155F30 машиналары тым қымбат емес және техникалық қызмет көрсетуге жарамды.

Осы өндірушінің автоматты токарлық станоктарының сипаттамалары келесідей:

• өңделген жолақ диаметрі мин/макс - 6/16 мм;
• өнімнің максималды ұзындығы - 160мм;
• негізгі шпиндельдің айналу жылдамдығы - 80-8000айн/мин;
• электр қозғалтқышының қуаты - 5,5 кВт;
• машина салмағы - 2270 кг;
• өлшемдері тіркемелері бар - 5600x900x1720 мм.

HJM SQC38 машиналары

Бұл брендтің көп шпиндельді автоматты токарлық станок те бөлшектерді өңдеуде максималды дәлдікті қамтамасыз етеді. Бұл жабдық бөлшектерді жоғары жылдамдықпен өңдеуге арналған (бойлық жону және фрезерлеу). Төменде HJM SQC38 техникалық сипаттамалары берілген.

Параметр	Мағынасы
Жетектегі құралдардың саны	6 дана
Макс жолақ диаметрі	38мм
Өнімнің максималды ұзындығы	210мм
Драйв құралының жылдамдығы	4000айн/мин
Шпиндель жылдамдығы	8000айн/мин
Машина салмағы	4500 кг
Өлшемдер	2100x1450x1700 мм

Қорытынды

Осылайша, заманауи CNC бойлық токарлық станоктар өте ыңғайлы, өнімді және көп жағдайда сенімді жабдық болып табылады. Оның жұмысындағы ең маңызды нәрсе - ең ойластырылған бағдарламалық жасақтаманы пайдалану. Бұл өндіріс рентабельділігін арттырады және дәл өлшемдері бар сапалы өнім шығарады.