13. Классификация токарных станков с программным управлением. Особенности компоновки

Ток.станки с ЧПУ – для всех видов ток.работ с последовательной работой РИ в условиях м/сер, един.производства. На ток.станках с ЧПУ обработка поверхностей деталей осуществляется по автомат.циклу с использованием предварительно разработанной управляющей программы, изготовленной на 8-дорожечной перфоленте, устанавливаемой в устройстве ЧПУ. Устройство ЧПУ – часть системы ЧПУ, связанная конструктивно непосредственно со станком и осуществляемая выдачу управляющих воздействий на исполнит.органы станка по заданной программе. Управляющая программа – последовательность команд, обеспечивающая заданное функционирование раб.органов станка, включающее движения формообразования, вспом.дв-ия, включение других технолог.команд по обслуживанию процессов резания. По внешней компоновке ток.ст.с ЧПУ аналогичны внешней компоновке унив.токарных станков с отличием в том, что у них отсутствует х.винт, механизмы КП и фартуков. Нарезание резьбы резцом осуществляется с использованием спец.датчика, обеспечивающего перемещение РИ на шаг заданной резьбы за 1 об.шп. Для ток.ст. с ЧПУ (как и для любого ст.с ЧПУ) для составления управляющей программы международным стандартом установлены стандартные координатные системы, из которых для ток.ст.с ЧПУ характерны прохождение оси Z вдоль оси шпинделя и оси Х Z, расположенной в горизонтальной плоскости. Для корд.системы характерны первичные оси X,Y,Z; вторичные – u,y,w, //-ые первичным; третичные – P,U,R, //-ые вторичным, и углы поворота соответственно вокруг первичных осей А,В,С. Дополнит.углы поворота D,E. За положит.направление оси принимается такое перемещение исполн.органа, при котором РИ отходит от заготовки. Классификация ток.ст: 1) по виду выполняемых работ – центровые, патронные, патронно-центровые, ток-револьверные, ток-карусельные; 2) по расположению оси шпинделя – гориз-ые, верт-ые; 3) по расположению направляющих станины – гориз, верт, наклонно расположенные; 4) по способу крепления РИ – на суппорте, в рев.головке, в магазине РИ. Привод гл.дв.имеет орган настройки. В качестве эл/дв – асинхронный или двигатель пст.тока. Привод подач – перемещение П1 в направлении оси Z и П2 в направлении поперечной подачи оси Х используются шаговые двигатели с гидроусилителем или дв.пост.тока. В цепях подач отсутствует механ.органы настройки. Подачи осущ-ся бесступенчато, а настраиваются частотой вращения эл/дв.

В мелкосерийном производстве доля которых составляет примерно 80% и постоянно растёт целесообразно использовать оборудование сочетающее в себе высокую производительность станков автоматов точностью универсального оборудования. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют станки с ЧПУ, которые являются полуавтоматическими или автоматическими с гибкой связью, управляемыми с помощью электронного устройства, входящего в систему ЧПУ. Системы называются числовыми в связи с тем, что программа обработки записывается на программоносителе в числовом виде с помощью алфавитно-цифрового кода. Одним из наиболее кодов является код . В качестве программоносителя является перфолента, магнитная лента, магнитные диски, память ЭВМ. Преимущество станков с ЧПУ:

1. Высокая производительность и гибкость. Одни станки с ЧПУ заменяют от 3 до 8 универсальных станков с ручным управлением.

2. Участие человека сокращается в 2 и более раза при том же объёме выпускаемой продукции.

3. Сроки подготовки производства сокращаются примерно в 1,7 раза, а общая производительность изготовления продукции в 1,6 раза.

4. Стоимость проектирования и изготовления оснастки уменьшается на 30-80%.

5. Существенно увеличивается стабильность изготовления деталей.

6. Возможно многостаночное обслуживание оборудования рабочими невысокой квалификации и централизованное управление группой станков от единой ЭВМ: система ЧПУ DNC (группа), CNC (отдел.)

Токарные станки с ЧПУ являются одними из наиболее распространенных и служат в основном для обработки деталей сложного профиля. В большинстве случаев они имеют контурную систему ЧПУ с линейной, круговой или линейно-круговой интерполяцией.

Классификация токарных станков с ЧПУ.

1. По расположению оси шпинделя:

   • Горизонтальные

   • Вертикальны

2. По расположению направляющих:

• Горизонтальные направляющие. Такие станки с ЧПУ обычно выполняются на базе подобных универсальных станков.

• Вертикальные или наклонные направляющие. Подобное расположение направляющих позволяет наиболее полно использовать возможности ЧПУ, облегчает отвод стружки и обеспечивает более свободный доступ к режущему инструменту.

Пример:

3. По виду выполняемых работ:

   • Центровые станки токарные применяются для обработки валов прямолинейными, а чаще с криволинейным контуром, пример: роторы, турбины;

   • Патронные; обрабатываются наружные и винтовые поверхности на деталях типа дисков;

   • Патронно-центровые; так же станки являются одними из наиболее распространенных (16К20Р3, 16Б160, 16К20Т1);

   • Карусельные станки с ЧПУ для обработки деталей большого диаметра и небольшой длины

В последнее десятилетие расширяются технологические способности токарных станков с ЧПУ. Например на них возможно фрезерование, сверление в не центровых отверстий.

По программе на токарных станках с ЧПУ выполняются следующее: установка требуемых режимов обработки, выполнение как рабочих, так и вспомогательных движений, в том числе и холостых ходов, смена режущего инструмента путём индексации (поворота) револьверной головки; коррекция положения режущего инструмента; включение и выключение механизмов стружкодробления и стружкоудалени; включение и выключение систем охлаждения и смазки. Одна из важнейших характеристик станков с ЧПУ дискретность (цена импульса). Дискретность принимает значения:

Основные оси: Х и Z, по оси Х дискретность в 2 раза меньше.

Расположение осей координат при двух координатной системе.

Количество координат однократно управляемые (важнейшая характеристика)

Для токарных станков (2 – всего координат, 1 – однократно управляемые).

Станок 16К20Ф3, 16К20Т1 – Локтева С. Е. «Станки с программным управлением и промышленные работы».

Токарно-револьверные станки.

Относятся к третьему типу первой группы. Предназначены для выполнения практически всех видов токарных работ в условиях мелкосерийного и серийного производства.

ТРС целесообразно использовать в следующей необходимости применения большого количества инструмента и при партиях не менее 10-20 штук.

По виду заготовок станки подразделяются на прутковые и патронные. Но большинство станков предназначено для обработки деталей как из прутков так и из штучных заготовок. Основным параметром является максимальный диаметр обрабатываемого прутка.

Компоновка в основном соответствует ТВС.

Основные отличия :

1. Коробка подач имеет только одни выход на ходовой вал; ходовой винт отсутствует, а значит отсутствует и винторезная цепь в том виде, в котором она имеется на ТВС;

2) отсутствует задняя бабка;

3) имеется револьверный суппорт, несущий револьверную головку с режущим инструментом

Преимущество токарно-револьверных станков:

1. возможность одновременной обработки инструментом, закреплённым в револьверной головке и поперечным суппортом.

2. предварительная настройка на заданные размеры большого количества режущего инструмента