Автоматизация и механизация токарной обработки.

Чтобы повысить производительность и качество токарной обработки, рациональнее использовать рабочее время токаря и повысить эффективность его труда, проводят постоянную работу по автоматизации и механизации токарных станков. Автоматизация – это процесс создания приборов, устройств и механизмов, которым частично или полностью передаются функции управления станком и контроля качества обработки деталей. Механизация – это оснащение станка устройствами, которые облегчают труд токаря и освобождают его от выполнения физически тяжелых, трудоемких и утомительных работ.

К средствам механизации относят транспортные средства, зажимные устройства (самозажимные поводковые патроны, патроны с пневмо - или гидрозажимом, заднюю бабку с гидро - или пневмоприводом пиноли), механизированный привод подач резцовых салазок, задней бабки, а также гидросуппорт, который позволяет обрабатывать заготовки по копиру, закрепляемые в центрах и в патроне, по наружным и внутренним поверхностям.

К средствам автоматизации можно отнести устройства управления (датчики, кулачки, ограничители, конечные выключатели, упоры) и измерения, загрузочные устройства, устройства уборки стружки, действие которых скоординировано с работой станка и требует вмешательства рабочего только при наладке станка или при подналадке в процессе работы.

В условиях серийного производства деталей эффективно использование автоматов и полуавтоматов, обрабатывающих детали типа втулок, колец, валов, включая контроль их размеров, автоматически, без участия рабочего, который следит за исправной работой автомата, периодически загружает его заготовками и контролирует качество обработки. Обработка деталей на полуавтомате производится с участием рабочего, который производит смену заготовки, пуск станка, измерение обработанной детали и др.

Автоматы и полуавтоматы, связанные между собой транспортными и загрузочными устройствами, образуют автоматизированные участки (если имеется возможность переналадки на обработку другой детали) или автоматическую линию (если такая возможность практически отсутствует).

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) по сравнению с обычными имеют следующие преимущества: повышение производительности и сокращение времени переналадки станка с одной детали на другую; сокращение сроков подготовки производства и др.

Огромное число морально устаревших станков может быть рационально использовано путем модернизации силами предприятия. Модернизация оборудования не является временным мероприятием. В связи с тем, что моральное старение станочного оборудования происходит значительно быстрее его физического износа, промышленные предприятия вынуждены постоянно заниматься вопросами модернизации станков.

4. Обработка на токарных станках с ЧПУ.

Особенности обработки. Токарные станки с ЧПУ имеют классификацию по расположению оси шпинделя (горизонтальные и вертикаль­ные), структуре инструментальной системы (с многопозиционным суппортом, револьверной головкой, инструментальными магазинами), по расположению направляющих (горизонтальные, вертикаль­ные и наклонные), а также по виду выполняемых работ (центровые, патрон­ные, патронно-центровые и карусельные).

Технологические процессы токарной обработки различных деталей имеют много общего. Отдельные типовые элементы конструк­ции обрабатывают одинаковыми способами. Это дает возможность использовать при программировании стандартные программы, каж­дая из которых играет роль макрокоманды — содержит типовую последовательность движений, связанных с обработкой определен­ного конструктивного элемента. Стандартные программы сокраща­ют трудоемкость программирования, а также уменьшают число ошибок. В существующих системах программирования часто применяют стандартные автоматические циклы: черновой и чистовой обработ­ки, прорезки канавок, сверления, резьбонарезания и другие. Стандарт­ные циклы обычно имеют следующие элементы: по­ворот револьверной головки, тор­можение и медленный подвод инструмента, быстрый подвод инструмента, обработку, отвод инструмента и быстрое возвращение его в исходное положение.

На токарных станках с ЧПУ можно нарезать крепежные и хо­довые резьбы. Крепежные метрические резьбы имеют угол при вер­шине 60°. К ходовым резьбам относят трапецеидальные, прямо­угольные, упорные, трубные и др. Различают также резьбы цилин­дрические и конические, наружные и внутренние, однозаходные и многозаходные. В конструкции детали может быть предусмотрена или не предусмотрена канавка для выхода резьбы.

Для нарезания используют резьбовые резцы или метчики и плашки. Технология нарезания зависит от вида инструмента.

Резец должен иметь профиль, соответствующий профилю резь­бы. Следует точно устанавливать резец относительно детали, ибо все неточности изготовления и установки инструмента будут сни­жать точность изготовления резьбы. Для нарезания резьбы обычно требуется несколько проходов. Стандартные циклы могут компоноваться различными способами. Врезание может осуществляться перпендикулярно к оси детали или параллельно профилю зуба. Пере­менную подачу выбирают так, чтобы обеспечить постоянную пло­щадь сечения среза. В конце цикла резьбонарезания программист может задать калибрующие проходы или остановку станка для руч­ного контроля параметров резьбы. В некоторых случаях калибру­ющие проходы выполняют отдельным чистовым резцом. Резец отводится параллельно профилю зуба резьбы, если есть канавка для выхода резьбы, или перпендикулярно к оси детали, когда канавки нет. При нарезании многозаходных резьб можно сначала нарезать один заход, затем перейти к следующему или сначала обработать все заходы, а затем изменить глубину резания. Стандартный цикл нарезания резьбы содержит переходы: выбор инструмента, быстрый подвод инструмента, врезание, выполнение одного прохода, отвод инструмента. Затем операции, начиная с врезания, повторяются до достижения заданной глубины резьбы. Кончается цикл быстрым отводом инструмента в исходное положение.

Резьба метчиками и плашками нарезается за один проход, но для каждого типоразмера резьбы требуется свой инструмент. Чтобы отнести инструмент после нарезания, нужно реверсировать враще­ние шпинделя. Если применить разжимные метчики или самооткрывающиеся резьбонарезные головки, то можно избежать реверса шпинделя и повысить производительность резьбонарезания. Стан­дартный цикл при нарезании резьбы метчиками и плашками со­держит переходы: выбор инструмента, быстрый подвод, нарезание резьбы, реверс шпинделя и вывод инструмента из детали, быстрый отвод инструмента в исходное положение. Обычно стандартный цикл резьбонарезания задастся одним оператором программы.

Канавки прорезают на цилиндрической, конической и торцевой поверхности детали с помощью канавочных и прорезных резцов. Для обработки канавок предусмотрены стандартные циклы, их про­граммирование осуществляют обычными методами.