Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

Багатоцільовими верстатами, звичайно, є високоавтоматизованим пристрою під числовим керуванням, які мають великий інструментальною базою. Подібні багатоцільові верстати з ЧПУ мають пристроями для автоматизації процесу заміни інструментів, що здійснюють різні способи обробки деталей (фрезеруванням, заточуванням, свердлінням, точінням).

Зміст

  • 1 Про призначення
  • 2 Про технологічні можливості
  • 3 Про особливості
  • 4 Відміну від інших верстатів
  • 5 Про принципи будови та дії
  • 6 Про економію часу

Виробничі верстати зазвичай бувають токарно-фрезерно-свердлильного типу, які мають величезну кількість координатних переміщень. Причому, режим автоматичного переміщення відбувається вздовж осі координат, а обертання здійснюється навколо осі повертається столу. Такі повертаються столи часом бувають глобусного виду для повороту не тільки по вертикалі, але також по горизонталі, що дає можливість обробляти корпусні поверхні з різних сторін, не знімаючи їх.

Про призначення

Такий багатоцільовий верстат здатний виконувати різанням наступні операції:

  • розточення;
  • свердління;
  • нарізку різьби;
  • фрезерування будь-яких поверхонь, площин;
  • підрізання торців.

Важливо. Навіть якщо повинна здійснюватися операція свердління близько розташованих на поверхні деталі отворів, це не є перешкодою для таких верстатів.

Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

Подібні багатоцільові установки ЧПУ, у тому числі токарної спрямованості, призначаються для досягнення високої продуктивності оброблення деталей токарним способом при автоматичному режимі, особливо деталей види тіл обертання. Застосовуються такі установки як при серійному виробництві, так дрібносерійному, на малих підприємствах. Їх застосування досить раціонально при виконанні дій по обробці деталей невеликих або середніх розмірів, для яких важливі всі види операцій:

  • токарні роботи;
  • свердлильні;
  • різні фрезерні.

Це може бути, наприклад:

  • фрезерування об’ємних, плоских заготовок;
  • свердління різного виду отворів;
  • нарізка різьби на деталях циліндричних або торцевих;
  • розточування ступінчастих отворів під різними довільними кутами;
  • шліфування.

Застосування таких багатоцільових верстатів робить управління виробництвом більш легким, при цьому істотно скорочує час виробничого циклу відведеного на обробку виробів. Крім того набагато:

  • підвищується продуктивність виробництва;
  • скорочується сума капіталовкладень;
  • зменшується потреба розширення виробничих площ;
  • немає необхідності великої кількості кваліфікованих верстатників обслуговують подібні пристрої;
  • істотно підвищується якість продукції.

Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

Про технологічні можливості

Технічні можливості використання цих верстатів значно розширені, що обумовлюється використанням револьверних головок, а також спеціальним обертовим інструментом і інших механічних власників. До того ж у токарних багатоцільових пристроях шпиндель може перемикатися за допомогою програмного забезпечення, в потрібні моменти з обертального режиму в режим спеціального позиціонування по заданих кутах повороту.

Швидка заміна будь-яких використаних, затупилися сегментів. інструментів сприяє доцільному застосування досить високих різальних режимів, причому стабільні розміри деталей, що встановлюються на багатоцільових верстатах, дозволяють скорочення кількості контрольованих операцій до 70%.

Цікаво. Багато конструкції універсальних верстатів постачають 2-ма робочими площинами (столами) для зниження тимчасових втрат. На одному такому столі можна вже знімати виготовлену деталь, встановити замість неї наступну заготівлю, в той час як на другому столі ще триває обробка попереднього виробу.

Роботу будь-якого багатоцільового пристрою по своєму типу можна поділити на 2 групи:

  • оброблення плоских поверхонь, корпусних виробів з використанням багатоцільових пристроїв (групи свердлильно-токарно-резательные);
  • обробка заготовок на увазі тіл обертання із застосуванням пристроїв типу шліфувальних, токарних.

Про особливості

Також однією з особливостей систем управління всіма багатоцільовими установками ЧПУ є сигналізація, а ще цифрова індикація розташування всіх вузлів верстата. Ці пристрої, як правило, одношпиндельні, мають револьверні головки.

Магазин інструментальних засобів розташовується зазвичай на шпиндельної або револьверної голівці, поруч з верстатом. Причому фрезерування поверхонь проводиться фрезами невеликого діаметра, а оброблення виконують рядком. Консольні інструменти, які використовують при обробці невеликих отворів, мають досить високу жорсткість для забезпечення заданої точності проведених операцій.

При наявності однакових отворів, числова пам’ять пристрою поповнюється даними постійних циклів для рухів, що повторюються найчастіше. При цьому необхідно запрограмований тільки цикл рухів для оброблення першого отвору. Для всіх інших достатньо поставити просто координати їх положенні.

Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

Випускають такі багатоцільові верстати:

  • Горизонтального типу, що призначаються для обробки заготовок з 2, 4 або 5 сторін, за умови, що шпиндельні головки будуть повертатися навколо горизонтальної, вертикальної сі.
  • Вертикального типу для оброблення виробів з одного боку, або декількох сторін при наявності спеціальних поворотних, багатопозиційних механізмів.
  • Місткість інструментального магазину у них приблизно 30 пристосувань. Розташовується магазин найчастіше на окремій стійці поруч із пристроєм.

    Відміну від інших верстатів

    Особливістю таких пристроїв багатоцільового типу є можливість робити чистову, чорнову або получистовую обробку будь-яких складних корпусних виробів, які володіють десятками поверхонь. Також на подібному верстаті можна робити різні технологічні переміщення:

    • свердління, зенкеровка;
    • фрезерування уступів, канавок;
    • розгортання, розточування ступінчастих або гладких поверхонь;
    • розточування отворів з регулюванням розміру;
    • нарізка різьби.

    Для здійснення різних операцій, пов’язаних з обробкою поверхні деталей, для всіх верстатів обов’язковий металорізальний інструмент, який повинен бути у великій кількості. Подібний запас розташовують зазвичай всередині револьверних або шпиндельних головок верстатів ЧПУ. Причому якщо в простих верстатах такий запас може бути близько 5-10 різних інструментів, то у всіх багатоцільових пристроях інструментальні магазини зазвичай мають запас від 15 до 100 різних пристосувань.

    Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

    До особливості обробки на верстатах відноситься також присутність столу супутника, спеціального пристосування з безперервним або періодичним розподілом, визначеним програмою. Такі столи є необхідною обставиною обробки на верстатах з ЧПУ будь-яких заготовок з усіх боків без обов’язкової переналагодження.

    Багатоцільовий токарний верстат, сучасної конструкції, оснащується додатковим столом, спеціальними пристосуваннями для можливості автоматичної заміни необхідних деталей, які кріплять на супутнику (столі), звідки вони потім потрапляють на інший основний стіл. Причому заготовки ставляться на супутнику, а знімаються вони вже оброблені верстатом прямо під час його роботи. А, отже, час, витрачений на переустановку деталей, зводиться до самого мінімуму.

    До того ж контурна система управління цими багатоцільовими верстатами дозволяє працювати з різними криволінійними поверхнями, виконувати фрезерування отворів. У них:

    • великий діапазон безступінчастого регулювання частотного обертання шпинделя, подання;
    • висока швидкість до 12м/хв;
    • велика надійність, жорсткість.

    Про принципи будови та дії

    Принципи побудови пристроїв під програмним управлінням при автоматичної заміни інструментів розглянемо на прикладі токарного верстата. Схожий на увазі звичайний токарний верстат з ЧПУ, висувним шпинделем, він має спеціальний інструментальний магазин, де всі пристосування вставляються в свої гнізда.

    Пристосування змінюються механічної «рукою», причому спочатку важіль такий руки розташовується вертикально, не перешкоджаючи роботі механізму, який зафіксований в шпинделі:

    • під час підміни інструментального пристосування, тіло механічної руки розгортається на 90 градусів вліво навколо вертикальної осі;
    • потім відбувається одночасний поворот гнізда магазину разом з наступним інструментом на 90 градусів, важіль механічної руки переходить в горизонтальне розташування, спеціальні захвати рук стискають ці механізми в гніздах барабана;
    • коли механізм в шпинделі открепится, « рука» зміститься вздовж осі, витягне обидва пристосування з магазинного гнізда, відбувається поворот руки на 180 градусів;
    • захоплення рук звільняються від інструментів, розгортаються на 90 градусів вправо з одночасним поворотом праворуч, повертаючись до гнізда з запасними пристосуваннями.

    Багатоцільові верстати з ЧПУ: особливості обробки, можливості

    Утворюючи необхідний резерв інструментів по групах деталей, немає необхідності стежити, щоб вони розташовувалися в магазинних гніздах в певному порядку. Потрібний інструмент вибирається автоматично за заданим заздалегідь програмного модулю. Але при цьому, кожен інструмент повинен бути вкладений в спеціальну вставку з 10 кільцями, у яких різні діаметри. Ці кільця утворюють певний код пристосування.

    Під час повороту магазину, така вставка рухається повз десятипозиционного спеціального перемикача (особливого датчика), виробляючи в цей момент замикання кілець з контактами цього датчика. При збігу коду інструменту (тобто визначеним набором кілець) з кодовим номером, заданими програмою, магазин припиняє своє обертання, а необхідний інструмент подається в шпиндель.

    Про економію часу

    Також щоб скоротити час простою багатоцільового верстата, пов’язане заміною оброблюваних деталей, підготовчими операціями з оброблення нової партії виробів, передбачені:

    • дві розвантажувально-завантажувальні платформи;
    • наявність двох базових плит;
    • уніфікація деталей для затиску, встановлення спеціальними механізмами.

    Важливо. Час пошуку необхідного інструменту не впливає на загальний час оброблення деталей, так як він виконується під час чергового переходу до іншої операції.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: