Токарная обработка с ЧПУ - процессы, операции и оборудование часть 2

Токарная обработка с ЧПУ – это современный способ обработки металла, позволяющий изготавливать различные металлоизделия с высокой точностью и в полном соответствии с государственными стандартами, нормативами, а также чертежами заказчика.

Это вторая часть статьи про токарную обработку, процессы оборудования и операции с ней связанные, перед прочтением советуем ознакомится с первой частью данной статьи в нашем блоге.

Широкий ассортимент токарных станков с ЧПУ предлагает широкий спектр возможностей. Каждый из них имеет уникальный набор функций, при этом некоторые из них более автоматизированы, чем другие. Таким образом, все находят своё применение, будь это небольшая мастерская с парой рабочих мест или серийное производство для больших количеств.

Название предполагает, что он достаточно мал, чтобы поставить его на верстак. Они все же больше, чем микро-или мини-токарные станки.

Отличный выбор, чтобы выполнить общую механическую обработку или специальный инструмент для любителя, он может выполнять большую часть необходимых операций. Настольный токарный станок по металлу требует умелого мастера, так как в нём практически отсутствует автоматизация, что накладывает большую ответственность на оператора.

Самый распространенный вид токарного станка. Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ по чёрным и цветным металлам, включая точение конусов, нарезание метрической, модульной, дюймовой и питчевых резьб. Название токарный станок с механическим приводом закрепилось за рубежом с 19 века, когда паровая машина выделила этот образец среди других ручных токарных станков. С начала 20 века начался переход на электродвигатели. Использование редукторов в передней бабке упростило выбор скорости шпинделя, а высокоскоростные станки стали нормой. Выросшая мощь станков подтолкнула отрасль к изобретению новых способов увеличения срока службы инструмента. Сменные твердосплавные пластины как раз позволили это сделать.

В результате токарные станки с ЧПУ могут выполнять обработку с ЧПУ на высоких скоростях, что приводит к сокращению сроков производства и снижению затрат. Хотя они все еще распространены в мастерских токарно-винторезные станки заложили основу для повышения производительности и автоматизации обработки.

Инструментальный токарный станок похож на токарно-винторезный станок, но у него есть несколько отличий. Обычно они меньше по размеру, и могут поместиться в более тесных помещениях. В то же время доступны некоторые дополнительные возможности, что делает его скорее машиной более высокого уровня, чем той которая подойдет новичку.

Инструментальные токарные станки для цехов включают в себя патроны и цанги, конические приспособления, среди прочего, чего нет, например, в более простых станках.

Эти типы токарных станков в значительной степени взаимозаменяемы в зависимости от операций, которые они могут выполнять. Как вы узнали ранее, использование револьверной головки открывает широкий спектр возможностей для автоматизации. Кроме того, на одном рабочем месте можно выполнять гораздо больше операций.

От точения и растачивания до сверления, нарезания резьбы и изготовления шпоночных пазов - все возможно без смены инструмента. Револьверная головка вмещает в себя всю необходимую оснастку сразу, так что вы можете легко переходить от одного процесса к другому.

Сочетание ЧПУ с меньшим количеством ручных операций, производство почти идентичных обрабатываемых деталей партиями - сильная сторона токарных станков этого типа.

Многошпиндельный токарный станок

Многошпиндельный токарный станок, имеет более одного шпинделя. Дополнительная мощность особенно подходит для крупносерийного производства.

Настройка машины требует довольно много времени, поэтому сочетание этого и высокой стоимости самой машины требует больших объемов производства, чтобы окупиться. Учитывая это, они могут создавать аналогичные детали с высокой точностью, малым временем цикла и очень небольшим объемом ручной работы, помимо начальной настройки.

Таким образом, крупносерийное производство может значительно снизить стоимость обработки с ЧПУ.

Хотя некоторые из вышеупомянутых типов станков также поддерживают систему ЧПУ, полноценный токарный станок с ЧПУ заслуживает отдельного упоминания.

ЧПУ относится к компьютерному числовому контролю, который в некоторой степени заботится об управлении станком. Это зависит от конкретного оборудования, так как они могут быть полностью автоматическими или полуавтоматическими.

Полуавтоматические токарные станки с ЧПУ требуют немного больше работы от оператора станка, тогда как полностью автоматические центры могут делать все, от монтажа заготовок до смены инструментов.

Высокоточные станки с ЧПУ - лучшее, что может предложить современная промышленность. Возможна оцифровка всего процесса от создания САПР до полностью готовой детали. Кроме того, кожухи значительно снижают риск во время обработки, поскольку рабочие фактически не подвергаются воздействию каких-либо движущихся компонентов, контролируя все необходимое с экрана компьютера.

Самый распространенный способ идентификации осей на традиционном токарном станке с ЧПУ выглядит так:

Ось Z проходит параллельно оси заготовки. Таким образом, инструмент может перемещаться вдоль боковой поверхности материала, в то время как деталь вращается вокруг оси Z (C). Движение по оси Z определяет длину задания.

Как видите, ось X перпендикулярна оси Z. Следовательно, инструмент может перемещаться к детали и от нее по оси X для определения диаметра детали.

Токарная обработка с ЧПУ подходит для выполнения широкого круга операций. Некоторые из них мы уже назвали, но давайте рассмотрим их подробнее, чтобы внести ясность в возможности токарных станков.

Точение — самая распространенная операция. Одноточечный инструмент перемещается вдоль оси заготовки для удаления материала с поверхности детали. Он может создавать различные контуры, такие как ступеньки, конусы и т. Д. Обычно для достижения конечного результата необходимо несколько проходов.

Из-за высокой точности, достигаемой при точении, пределы и посадки обычно выбираются для системы отверстий. Достичь жестких допусков с помощью токарного станка с ЧПУ проще, чем делать то же самое при сверлении отверстия.

Торцовка — удаляет слой материала с торца заготовки. Обычно цель состоит в том, чтобы достичь желаемой отделки поверхности. Поскольку глубина резания не должна быть очень большой, это можно сделать за один проход. Движение режущего инструмента перпендикулярно оси вращения.

Прорезание канавок. Как и при торцевании, инструмент движется перпендикулярно оси вращения. Вместо того, чтобы обрезать конец заготовки, где-то по бокам выполняется прорезание канавки. Инструмент для одноточечной токарной обработки может выполнять резку за один проход, если ширина пропила равна ширине инструмента. В противном случае потребуется несколько разрезов.

Отрезка — название описывает эту операцию точения очень точно. Сам процесс выглядит как нарезание канавок, но режущий инструмент будет доходить до оси детали. Это означает, что он отрезает часть детали.

Сверление — первая внутренняя операция в этом списке. Говоря о традиционном точении, сверление может выполняться на конце заготовки, прямо по оси. Поскольку деталь все равно вращается, резец инструмента может оставаться неподвижным. Новые токарные центры с ЧПУ могут использовать подвижную оснастку для изготовления перпендикулярных отверстий по бокам или в других местах.

Расточная операция — противоположность точению. Все те же функции можно выполнять, только на внутренней поверхности. Расточка требует сначала некоторого сверления, чтобы освободить место для вставки инструментов в заготовку. Оттуда можно увеличить отверстие с помощью одноточечных резцов, а также добавить ступени, фаски и т. д.

Развертка — это процесс обработки, при котором инструмент с несколькими зубьями входит в существующее отверстие, чтобы увеличить его. Результат имеет очень гладкую поверхность с жесткими инженерными допусками. Сама операция изначально похожа на сверление.

Нарезание резьбы внутри заготовки — аналогично развертке, для данной операции требуется предварительно просверленное отверстие. Метчик входит в имеющееся отверстие, чтобы нарезать внутреннюю резьбу. Требования к имеющемуся отверстию связаны с размером резьбы – она должна быть близка к кончику зубьев резьбы.

Помимо типов токарных станков, которые мы описали ранее, есть другие категории, основанные на подходящих материалах для токарного станка. Для дерева, металла и стекла используются разные токарные станки, потому что все они требуют определенных качеств, а также скорости резки.

Когда дело доходит до профиля материала, то приветствуются квадратные, круглые, шестиугольные заготовки и т. д. Следует учесть, наличие профиля, отличного от круглого, может пригодиться, если заключительная часть не является круглой на всех участках.

Подходящие материалы для токарной обработки включают:

• Металл;
• Дерево;
• Стекло;
• Пластик;
• Воск и др.

Токарная обработка является одним из столпов обрабатывающей промышленности. Получение точных результатов для осесимметричных деталей лучше всего делать с помощью этого метода изготовления. Гибкость и производственные мощности позволяют производить крупносерийное производство практически с одинаковыми результатами.

Сегодня большие обрабатывающие центры с ЧПУ могут включать в себя как фрезерование с ЧПУ, так и токарную обработку. Фрезерование добавляют дополнительный уровень возможностей, делая эти станки действительно мощными для создания сложных деталей.