Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

На такому обладнанні виконують механічну обробку металів, сплавів або інших матеріалів, застосовуючи різець, свердло, фрезу, ножівкове полотно, стрічкову пилку – будь-ріжучі інструменти. Внутрішня структура матеріалу залишається незмінною, змінюються лише розміри і конфігурація. За допомогою цього деталь підганяється під задані параметри.

Зміст

  • 1 Варіанти роботи обладнання
  • 2 Особливості та принципи обробки
  • 3 Підготовка верстатів до роботи
  • 4 операції, що Виконуються на верстатах
  • 5 Різноманітність різців
  • 6 Функціональність обробного обладнання
  • 7 Висновок

Коли висококваліфікованим робочим в обробці заготовок використовується верстат, що має ручне управління, оператор сам вибирає потрібний інструмент, визначається з пристосуваннями та режимом роботи устаткування, вибираючи послідовність виконання операцій виробничого процесу. У випадку змінюються умови (заготівля обробляється іншого типу, потрібні інші припуски), сам фахівець коригує їх, підбирає нову інструментальну оснастку, виготовляючи потрібну деталь.

Все йде інакше, якщо виробничий процес проходить на верстаті з ЧПУ. Багато часу займає програмування, що враховує параметри ріжучих і допоміжних інструментів, пристосування; технологічні режими, з дотриманням норм витраченого часу на кожну операцію.

Наприклад, процес утворення отворів з подальшою обробкою передбачає використання двох технологічних схем:

  • Паралельною – кожним інструментом обробляються отвори з одним діаметром, а після зміни інструментів, цикли повторюються (якщо пред’являють низькі вимоги щодо показника точності).
  • Послідовною, коли перша з отворів піддається обробці сукупності інструментів. Після зміни позиціонування і те ж відбувається з наступним отвором (варіант прийнятний, коли потрібна дуже висока точність).
  • Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

    Варіанти роботи обладнання

    Є два варіанти роботи верстатів з ЧПУ:

  • З напівавтоматичним циклом, коли визначається тривалість роботи і холостого пробігу, допоміжного часу, використовуваного для того, щоб завантажити верстат. Цей варіант не передбачає безпосередньої участі робітників в обробці заготовок.
  • З автоматичним циклом – такий варіант виключає участь оператора в ході технологічного процесу. Тому пред’являються особливі вимоги до того, наскільки надійні всі вузли верстата, інструменти і пристосування, і високу якість заготовок. Тільки тоді можна говорити про безвідмовної роботи.
  • Заради якісної обробки деталей на верстатах з чпк є необхідність стабілізувати:

    • параметри заготовок (припуски, властивості матеріалу, стан їх поверхні);
    • параметри (властивості твердосплавної пластини та його геометрії);
    • параметри верстата, пов’язані з точністю, вібростійкою і жорсткістю;
    • процеси дроблення і видалення тирси;
    • ефективну настройку інструментів для досягнення потрібних розмірів (за допомогою спеціальних приладів);
    • режими технологічних операцій.

    Особливості і принципи обробки

    Один з головних – концентрація процесу обробки, що визначає ефективність обробки на верстатах з ЧПУ. Його сенс – впоратися з майбутньою обробкою за допомогою єдиної операції або декількох, їх число повинне бути мінімальним.

    Вигода від цього сама пряма: зменшення чисельності рухів технологічного обладнання, сприяє тому, що вдається скоротити витрати часу, а, значить, і собівартість.

    Використання для верстатів багатопозиційних револьверних головок зі зміною інструментів в автоматичному режимі, сприяє створенню таких систем наладки, що виходить обробляти деталі на верстаті через 1-2 операцій. Це стосується потужних оброблювальних програмованих центрів.

    Останнім роки стерлася грань між використанням обладнання в процесі масового, серійного та одиничного виробництва. Це обумовлено тим, що з’явилися нові наукові досягнення в мікроелектроніці. Розроблені нові, прогресивні технології, зокрема, впроваджений метод, що дозволяє здійснювати безконтактний контроль за параметрами заготовок і інструментів.

    Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

    Підготовка верстатів до роботи

    Основне гідність обладнання з числовим і програмним управлінням – наявність керуючої програми. Обробляючи кожну конкретну заготівлю, задають алгоритм роботи верстата – передаються закодовані команди за допомогою мови програмування, зрозумілі программируемому модулю.

    І якщо раніше для їх запису користувалися перфолентой, перфокартой і магнітною стрічкою, то в моделях 4-го і 5-го покоління – жорсткими дисками, флеш-картами, дисками CD-R та іншими носіями інформації.

    Така інформація вводиться в спеціальне програмне пристрій верстата (або ж зберігається в його пам’яті), задаючи закони руху приводів подач, допоміжних пристроїв, завдяки яким забезпечується технологія виготовлення деталей на верстатах з ЧПУ.

    Оператор агрегата лише вводить через пульт керування вихідні дані про геометрію деталі, матеріалі і потрібної точності обробки, а система управління самостійно розраховує режим обробки, траєкторію рухів, підбирає необхідний інструмент, сприяючи виготовлення продукції.

    Операції, що виконуються на верстатах

    З застосуванням цього обладнання, виконується обробка деталей, яка зводиться:

    • до лазерного різання листів металу і труб;
    • до розкрою листів лазером і іншим лазерним робіт;
    • до фрезерних та токарних робіт;
    • до свердління отворів і нарізки пазів;
    • до звичайної різанні і зварюванні металів.

    Крім цього, гідність комп’ютерного управління полягає в тому, що обробка стає більш точною, адже виключаються негативні вплив людських факторів.

    Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

    Можна назвати операції, що здійснюються за допомогою токарних, свердлильних і револьверних агрегатів, двосторонніми центровими верстатами, — змінюють конфігурацію оброблюваних виробів:

    • точіння – пов’язане з обробкою зовнішньої поверхні деталі;
    • розточування – полягає в обробці внутрішньої поверхні;
    • підрізання – обробка поверхонь з торців;
    • розрізання – заготівля розділяється на дві частини, або ж готова деталь відрізається від заготовок;
    • зенкування – його суть в обробці раніше отриманих отворів, щоб додати йому геометрично правильну форму і знизити шорсткості на поверхнях;
    • за допомогою зенкування зроблені отвори поглиблюють, щоб зручно було розмістити головки болтів, гвинтів або заклепок;
    • в процесі центрования (після підрізання торця), отвір обробляють з двох сторін, щоб його зацентровать;
    • різьба (внутрішня і зовнішня) нарізається при створенні декількох видів з’єднання деталей;
    • розгортання – обробка отворів з допомогою спецінструменту. Застосовувана для цього розгортка має від 6 до 12 лез.

    На токарно-гвинторізні верстати лягають і інші операції, наприклад, обточування фасонних поверхонь.

    Різноманітність різців

    Основним робочим інструментом для токарних верстатів – різець. Є їх відмінність за формою, а за технологією різці поділяються на типи:

    • прохідний (обтачивает зовнішні циліндричні та конічні поверхні);
    • підрізний (обробляє торці, відразу з одного боку, потім з іншою. Хоча можливо одночасно працювати двом сторонам);
    • розточувальних – розточують отвори (наскрізні або глухі);
    • відрізним – розрізають заготовки на частини;
    • різьбовим – нарізають різьби (внутрішню і зовнішню);
    • фасонним (круглим і призматичним) виконують обточування фасонних поверхонь;
    • прорізним – протачивают на поверхні виробів канавки кільцевого типу;
    • галтельный служить для обточування по радіусу перехідних междуступеневых поверхонь у валах.

    Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

    Керуючись специфікою операцій, різець може бути чорновим (робота на початковому етапі), получистовым (проміжний варіант) і чистовим (при остаточній фінішній обробці). Як правило, відразу виконується чорнова обробка – проходи обмеженого числа. Коли виконується чистовий варіант, то йде формування основних поверхонь за допомогою одного проходу за допомогою контурного різця, а додаткові – при спеціальному циклі.

    Вибір кількості чорнових і чистових технологічних проходів визначають розміри поверхні, її форма, а також поставлені вимоги, що обумовлюють точність обробки.

    Функціональність обробного обладнання

    В процесі виробництва застосовують найрізноманітніше обладнання, виходячи з верстатних реалій, згідно прийнятним на підприємстві технологій та програмної оснащенні.

  • Токарно-револьверному верстату під силу обробити одночасно дві-три деталі. Якщо його револьверна головка вертикального розміщення, а у супорта – поперечний, верстат здатний виконувати відрізку і фасонне обточування деталей.
  • За допомогою верстатів для підготовки кромок труб успішно обробляють торці, знімають фаски, усувають неоднакову товщину труб, яка з’являється внаслідок зварювальних робіт.
  • Що стосується револьверних верстатів, що мають поздовжнє переміщення супорта, вони дещо обмежені в своєму функціоналі, хоча на них виконують операції центрования, свердління, розточування, розгортання, обточування, нарізування різьби, підрізування широким різцем торців невеликого формату. А ось проточка канавок, підрізування широких торців, обробка фасонних поверхонь і відрізка на ньому можлива лише тоді, коли закріплений у спеціальному тримачі різець здатний переміщатися в поперечному напрямку. Використовують з цією метою і обертання в потрібну сторону револьверної головки.
  • Готуючи нову деталь для обробки, роблять переналагодження верстата – змінюють револьверну головку разом із встановленим інструментом. Нескладно замінити і затиск, відповідно до конфігурації нової заготовки. Далі, користуючись закріпленим в патроні еталоном, приступають до регулювання упорів і потім вже до обробки заготовок. Першу пробну деталь заміряють і, якщо виникне потреба, подналаживают обладнання. Подналадка часто поєднується з заміною різця.

  • Обробляючи поверхню зі ступенями, які користуються широким різцем, застосовуючи поперечні супорти, мають поздовжню подачу. Якщо ж у верстата револьверна головка, що має горизонтальну вісь, підрізання торців виконують різцями, встановленими в головці (варіант – кругова подача). Користуючись верстатом токарно-револьверного типу, який поєднує одночасне застосування декількох інструментів, вдається економити час.
  • Висока ефективність токарно-гвинторізних верстатів, що виконують безліч операцій, з використанням (одночасно або послідовно) великого числа ріжучих інструментів.
  • А ось застосування токарно-карусельних верстатів – в обробці масивних заготовок великих розмірів. Мова йде про обточування роторів турбін, зубчастих коліс, маховиків.
  • Колінчасті вали обробляються за допомогою токарних напівавтоматів з кількома різцями. Вони встановлюються так, щоб одночасно оброблялося кілька деталей.
  • Обробка на верстатах з ЧПУ: варіанти, особливості, принципи

    Висновок

    Верстати, виготовляють різні деталі, виконують обробку заготовок за своїм призначенням і програмного забезпечення. Якісна розробка керуючої програми, надійні кріплення, відмінний наточенный інструмент – ось запорука успіху у виконанні даних технологічних операцій. Оператор верстата з ЧПУ повинен добре розбиратися в оснащенні і знати можливості устаткування різного типу, щоб підібрати те, що оптимально підходить в даному випадку.

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: