Тема 7. Сучасні системи технологічного обладнання

1. Класифікація металорізальних верстатів та іх позначення

2. Основні характеристики та конструктивне оформлення верстатів.

3. Технологічні можливості верстатів з програмним управліням.

7.1. Класифікація металорізальних верстатів та іх позначення

Верстати класифікують за різними ознаками, основними з яких є: призначення, конструктивні особливості, ступінь універ-сальності, точність, габарити, ступінь автоматизації. За призначенням і конструктивними особливостями усі вер-стати, що серійно випускаються, поділяють на групи, а кожну групу – на типи. Є десять груп (0 ... 9) і в кожній з них десять типів (0 ... 9) верстатів (табл. 5.1). Нульові групи і типи – ре-зервні, вони заповнюються в міру необхідності. Така класифі-кація була розроблена Експериментальним науково-дослідним інститутом металорізальних верстатів (ЕНДІМВ). За ступенем універсальності розрізняють верстати універ-сальні, спеціалізовані і спеціальні. Універсальні верстати, які інакше називаються верстатами загального призначення, засто-совуються для виготовлення широкої номенклатури деталей, оброблюваних невеликими партіями в умовах дрібносерійного і серійного виробництва. Універсальні верстати з ручним уп-равлінням вимагають від оператора підготовки і часткової або повної реалізації програми, а також виконання функцій мані-пулювання (зміна заготівки й інструмента), контролю і зміни. Універсальні верстати з числовим управлінням вимагають від оператора лише окремих функцій маніпулювання і контролю. При цьому стає можливим обслуговування одним оператором декількох верстатів, так зване багатоверстатне обслуговування. Гнучкі виробничі модулі (ГПМ) представляють собою автомати-зований універсальний технологічний осередок, основою яко-го є верстат із повним набором маніпуляторів, контрольних і вимірювальних пристроїв. Спеціалізовані верстати призначені для обробки заготівок порівняно вузької номенклатури. При-Розділ 5. Технологічне обладнання кладом можуть служити токарні верстати для обробки колінча-тих валів або шліфувальні верстати для обробки кілець кулько-вих підшипників. Спеціалізовані верстати мають високий ступінь автоматизації, і їх використовують у крупносерійному виробництві при великих партіях, що не вимагають частого пе-реналагодження. Спеціальні верстати використовують для про-дуктивної обробки однієї або декількох майже однакових дета-лей в умовах крупносерійного й особливо масового виробництва. Спеціальні верстати, як правило, мають високий ступінь автома-тизації. Автоматичну лінію утворюють із наборів верстатів-авто-матів, розташованих послідовно відповідно до ходу технологіч-ного процесу і зв’язаних загальним транспортом і загальним управлінням. Автоматична лінія може працювати в режимі ав-томатичного переналагодження i переходити від обробки однієї деталі до обробки іншої схожої на неї деталі. Загальне число різних деталей при цьому обмежено декількома штуками. За ступенем точності верстати поділяють на класи: нормаль-ної точності (умовне позначення – Н), підвищеної (П), високої (В), особливо високої (А) і особливо точні (С) – майстер-верста-ти. Верстати класів В, А і С експлуатують у спеціальних приміщен-нях, де підтримують строго визначену температуру і вологість. За габаритами розрізняють легкі верстати – масою 1 т і мен-ше, середні – до 10 т і важкі – більше 10 т. Ступінь автоматизації характеризується участю людини в технологічному процесі. За цією ознакою усі верстати можна розділити на чотири категорії. Перша – верстати, на яких усі стадії технологічного процесу здійснюються за допомогою лю-дини. Друга – напівавтоматичні верстати, на яких процес об-робки (відносні рухи заготівки й інструмента, надання їм не-обхідних зусиль і швидкостей) здійснюють спеціальні механізми без участі людини. Вручну виконують в основному допоміжні функції – завантаження, затиск заготівок. Третя – верстати-автомати. На них не тільки процес обробки, але і уп-равління (узгодження різних рухів, зміна і включення швидко-стей) відбувається без участі людини. До четвертої категорії відносяться саморегульовані верстати-автомати, що самостійно «Товарознавство» виконують процес обробки, управління цим процесом і його кон-троль, тобто оцінюють відповідність технологічного процесу за-даній програмі і вносять необхідні коректування в хід процесу. Залежно від цільового призначення верстата для обробки тих або інших деталей або їх поверхонь, виконання відповід-них технологічних операцій і ріжучого інструмента, верстати розділяють на наступні основні групи – токарні, свердлильні і розточні, фрезерні, шліфувальні. Умовна класифікація верстатів за технологічною ознакою наведена в табл. 5.1. В останні роки одержали поширення верстати, на яких виконуються різні опе-рації в результаті автоматичної зміни ріжучих інструментів. Подібні верстати одержали назву багатоопераційних верстатів або обробних центрів. У позначенні конкретних моделей верстатів перша цифра вказує на групу верстата (наприклад, токарні 1), а друга – на тип (наприклад, токарно-карусельні верстати мають у позна-ченні цифру 15), а останні цифри характеризують основні па-раметри верстата, різні для верстатів різних груп. Верстати найбільш поширених технологічних груп утворюють розмірні ряди, у яких за кожним верстатом закріплений цілком визна-чений діапазон розмірів оброблюваних деталей. Наприклад, у групі токарних верстатів можливості верстата характеризують-ся циліндричним робочим простором і для багатоопераційних верстатів – прямокутним робочим простором. За основним розміром робочого простору, максимальним діаметром для то-карних верстатів, шириною столу для фрезерних і багатоопе-раційних верстатів установлюють ряд стандартних значень, заз-вичай в геометричній прогресії з деяким знаменником (р). Так, для верстатів токарної групи прийнятий (р = 1,25) і стандарт-ний ряд найбільших діаметрів обробки-250, 320, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200, 4000 мм. Перша літера в умовному позначенні вказує на модерніза-цію (покоління) верстата, остання – на модифікацію (видозмі-ну) базової моделі або на якусь характеристику верстата (точність, ступінь автоматизації). Таблиця 5.1. Групи і типи металорізальних верстатів Групи верстатів Шифр групи Шифр типа і найменування верстатів 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Резервні 0 - - - - - - - - - - Токарні 1 Автомати і напівавтомати Револь-верні Свердли- льно- відрізні Карусе-льні Токар-но- гвинто-різні і лобові Багато-різцеві Спе- ціалізо- вані Різні токарні Спеціалі-зовані Одно-шпин-дельні Багато- шпин- дельні Сверд-лильні та расточні 2 Напівавтомати Коорди- натно- розточні Радіаль-но- свердли-льні Горизо-нталь-но-расточні Алмаз-но- расточ-ні Горизо- нталь но- сверд- лильні Різні сверд- лильні Верти кально-сверд-лильні Одно-шпин-дельні Багато- шпин- дельні Шліфу-вальні і доводо-чні 3 Круг-лошлі-фуваль-ні Внутри шньош-ліфува-льні Обди-рочно-шлифо-вальні Спеціалі-зовані шліфува-льні Заточні Плос-кошлі-фуваль-ні Прити-рочні і поліру-вальні Різні, абрази- вні Комбі-новані 4 - - - - - - - - - - Зубо- та різьбо- обробні 5 Різьбона-різні Зубост- ругальні для цилінд- ричних колес Зуборі-зні для коніч-них колес Зубо- фрезер- ні Для нарі-зання червяч-них пар Для об-робки торців зубців Різьбо-фрезе-руваль-ні Зубооз-доблю-вальні та пере-вірочні Зубо-и різьбо-шліфу-вальні Різні зубо-і різьбо-обробні Продовження таблиці 5.1 Групи верстатів Шифр групи Шифр типа і найменування верстатів 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Фрезерні 6 Вертика льні консоль ні Безпере рвної дії Копирува льні і гравирува льні Вертикал ьні консольні Поздов жні Консол ьні широко універ- сальні Горизон тальні консоль ні Різні фрезерні Строгаль ні, довбальн і і протяжні 7 Поздовжні Попере чно-стругал ьні Довбальн і Протяжні горизонта льні Протяж ні вертика льні Різні стругаль ні Одност оєчні Дво-стоєчні Розрізні 8 Розрізні, працюючі Пили Токарни м різцем Абразив ним кругом Гладки м диском Правильн о-відрізні Стрічкові Дискові Ножово чні Різні 9 Опилов очні Пило насікате льні Правиль но- і безцент рово- обдирув альні Балансир овочні Для випробув ання сверл та шлифува льних кругів Ділильн і машини Розділ 5. Технологічне обладнання Наприклад, модель 1124-одношпиндельний токарно-револь-верний верстат-автомат із максимальним діаметром оброблю-ваної заготівки 24 мм; 1Б124 – модернізована модель цього верстата (змінена конструкція приводу та ін.); 16К20П-токар-но-гвинторізний верстат підвищеної точності. Іноді літера, що знаходиться наприкінці позначення моделі, указує на її конст-руктивну особливість, наприклад 6Н80Г (тут Г – горизонталь-ний верстат, 6 – фрезерний). Верстати з програмним управлін-ням мають у шифрі літеру Ф с цифрою, що означає систему управління: Ф1 – із цифровою індексацією і преднабором ко-ординат; Ф2 – із позиційними системами; Ф3 – із контурни-ми системами; Ф4 – з універсальними системами для позицій-ної і контурної обробки. Наприклад, модель 16К20Ф3 – токарно-гвинторізний верстат із програмним управлінням. Де-яким моделям спеціалізованих і спеціальних верстатів умовні позначення привласнюють заводи-виробники. У них можуть входити перші літери найменування заводу або верстата і по-рядковий номер моделі. Наприклад, ЕЗ-9 – спеціальний верстат для нарізування зубцюватих рейок Єгорьевского верстатобуд-івного заводу; ФРС-1 – спеціалізований фрезерно-розточний свердлильний верстат із програмним управлінням.