|
Металлообработка на заказ Мелкосерийное производство |
г.Железнодорожный, ул.Автозаводская, 48а +7-916-278-83-26 alex@cncpower.ru Мы в социальных сетях:
|
Возможности токарных станков с ЧПУ с приводным инструментом
Идея оснащения токарного станка приводным инструментом существовала всегда. Простейшие примеры: шлифовальная головка, вихревая головка для нарезания резьбы. Проблемы, которые требовали решения: определение углового положения контрольной (нулевой) точки в любой момент времени и доводка этой точки до нужного положения с требуемой точностью (с последующей фиксацией). Определение положения стало возможным после создания устройств на базе датчика абсолютного углового положения (другие названия: абсолютный энкодер, преобразователь угол-код). Принцип действия датчика — анализ импульсов света, которые создает прецизионная щелевая маска на считывающей фотоэлектронной матрице. Комбинация электрических сигналов (0;1) с соответствующих элементов матрицы дают полную информацию об угловом положении начальной точки. Доводка точки до нужного положения производится с помощью редуктора. Точность углового позиционирования на современных станках (приемлемая для большинства практических требований) составляет 0,015 градуса или в линейных единицах — приращение 0,003 мм на 100 мм.
Дополнительными импульсами развития приводного инструмента стали: развитие систем ЧПУ; появление шаговых двигателей и двигателей с регулируемой частотой вращения; новые технологии в инструментальной сфере.
Общее положение на рынке приводного инструмента
Круг технологических возможностей, которые предоставляют технические достижения последнего времени, весьма обширен. Это понимают производители металлорежущего оборудования, но оснащение специализированного (токарного) оборудования дополнительными функциями, которые являются основными для другого типа оборудования, вопрос сложный, как в техническом, так и в организационном отношении.
Поэтому комплектация токарных станков с ЧПУ системами с приводным инструментом остается в виде дополнительной опции, которую предлагает производитель, но выбирает потребитель. Тем не менее, конкуренция в этом сегменте рынка остается очень жесткой. Достаточно перечислить имена производителей: EPPINGER, Германия; Gerardi Spa, Италия; концерн OKUMA, Япония и еще с десяток других, не менее именитых.
Компоновка узлов с приводным инструментом
То обстоятельство, что около 80% оборудования не имеет приводного оборудования в базовой комплектации (но более половины имеет такую возможность, в виде встроенных узлов управления позиционированием шпинделя) во многом определяет тип компоновки. Узлы приводного оборудования должны легко встраиваться в основную схему обработки токарного станка и/или не мешать в случае их неиспользования. Станки, в конструкции которых предусмотрена установка дополнительной стойки для приводного инструмента, имеют наклонное расположение направляющих (45° или 60°), что позволяет уменьшить габариты станка за счет размещения узлов по высоте.
Применяются следующие схемы размещения:
• Приводной инструмент размещается в штатном гнезде револьверной головки. Ось двигателя привода вращения параллельна оси вращения головки и совпадает с осью гнезда. Соответствующий инструмент доводится до позиции с двигателем, где хвостовик наладки вводится в зацепление с двигателем. Посадочные размеры наладок и размеры хвостовика выполнены по стандартам DIN /ISO.
• В револьверную головку интегрирован привод инструмента. Для базирования и закрепления инструмента используются: болтовое соединение BMT, соединение VDI (цилиндр-рейка) или система CDI (Coromant Disc Interface — собственная разработка Сендвик-Коромант). Входит в состав базовой комплектации станка.
• Револьверная головка с собственным приводом располагается на отдельной стойке. Двигатель вращения инструмента располагается на определенной позиции, до которой доводится хвостовик инструмента. Модуль может находиться на верхних салазках суппорта или иметь привязку к станине. В последнем случае модуль имеет собственные направляющие и двигатели перемещения, т.е. это отдельный суппорт.
Разновидности приводных головок по оси вращения инструмента:
• Ось вращения совпадает с осью вращения детали или параллельна ей (встроенный редуктор).
• Ось вращения перпендикулярна оси вращения детали (угловая головка с конической передачей).
• Ось вращения устанавливается в требуемой плоскости по нониусу.
Технологические операции
Возможности приводного инструмента расширили возможности токарного станка таких пределов, что появилось понятие — токарный обрабатывающий центр.
Выполняемые операции:
• Фрезерование плоскостей, лысок, пазов, обнижений и пр.
• Сверление соосных отверстий разного диаметра, как по оси детали, так и со смещением.
• Обработка поверхностей и отверстий под углом к оси детали.
• Нарезание резьбы методом фрезерования.
Условия эффективности
Оснащенный устройствами с приводным инструментом станок, по типу выполняемых операций и инструмента, требует наличия специалистов по различным способам обработки, как технологов-программистов, так и наладчиков/операторов станка. Для принятия решения необходимо учитывать множество факторов технического и экономического характера. Некоторые из них:
• Серийность производства и технологическая схожесть основной номенклатуры изделий.
• Технические требования к изделию и его свойства, которые усложняют перенесение изделия на другое оборудование. Например: мелкие элементы детали с требованиями к расположению; детали вызывающие сложности с последующим базированием (малогабаритные и тонкостенные детали или корпусные детали с мелкими элементами).
• Стоимость дополнительной оснастки для наладки концевого инструмента вне станка.
Заключение
Все, о чем сказано выше, применимо к карусельным станкам с двумя суппортами, но с поправкой на габариты. Применение оборудования с приводным инструментом значительно расширяет технологические возможности оборудования, увеличивает его производительность и влияет на качество продукции, но требует определенного (высокого) уровня квалификации персонала и такой же культуры производства.
Дополнительными импульсами развития приводного инструмента стали: развитие систем ЧПУ; появление шаговых двигателей и двигателей с регулируемой частотой вращения; новые технологии в инструментальной сфере.
Общее положение на рынке приводного инструмента
Круг технологических возможностей, которые предоставляют технические достижения последнего времени, весьма обширен. Это понимают производители металлорежущего оборудования, но оснащение специализированного (токарного) оборудования дополнительными функциями, которые являются основными для другого типа оборудования, вопрос сложный, как в техническом, так и в организационном отношении.
Поэтому комплектация токарных станков с ЧПУ системами с приводным инструментом остается в виде дополнительной опции, которую предлагает производитель, но выбирает потребитель. Тем не менее, конкуренция в этом сегменте рынка остается очень жесткой. Достаточно перечислить имена производителей: EPPINGER, Германия; Gerardi Spa, Италия; концерн OKUMA, Япония и еще с десяток других, не менее именитых.
Компоновка узлов с приводным инструментом
То обстоятельство, что около 80% оборудования не имеет приводного оборудования в базовой комплектации (но более половины имеет такую возможность, в виде встроенных узлов управления позиционированием шпинделя) во многом определяет тип компоновки. Узлы приводного оборудования должны легко встраиваться в основную схему обработки токарного станка и/или не мешать в случае их неиспользования. Станки, в конструкции которых предусмотрена установка дополнительной стойки для приводного инструмента, имеют наклонное расположение направляющих (45° или 60°), что позволяет уменьшить габариты станка за счет размещения узлов по высоте.
Применяются следующие схемы размещения:
• Приводной инструмент размещается в штатном гнезде револьверной головки. Ось двигателя привода вращения параллельна оси вращения головки и совпадает с осью гнезда. Соответствующий инструмент доводится до позиции с двигателем, где хвостовик наладки вводится в зацепление с двигателем. Посадочные размеры наладок и размеры хвостовика выполнены по стандартам DIN /ISO.
• В револьверную головку интегрирован привод инструмента. Для базирования и закрепления инструмента используются: болтовое соединение BMT, соединение VDI (цилиндр-рейка) или система CDI (Coromant Disc Interface — собственная разработка Сендвик-Коромант). Входит в состав базовой комплектации станка.
• Револьверная головка с собственным приводом располагается на отдельной стойке. Двигатель вращения инструмента располагается на определенной позиции, до которой доводится хвостовик инструмента. Модуль может находиться на верхних салазках суппорта или иметь привязку к станине. В последнем случае модуль имеет собственные направляющие и двигатели перемещения, т.е. это отдельный суппорт.
Разновидности приводных головок по оси вращения инструмента:
• Ось вращения совпадает с осью вращения детали или параллельна ей (встроенный редуктор).
• Ось вращения перпендикулярна оси вращения детали (угловая головка с конической передачей).
• Ось вращения устанавливается в требуемой плоскости по нониусу.
Технологические операции
Возможности приводного инструмента расширили возможности токарного станка таких пределов, что появилось понятие — токарный обрабатывающий центр.
Выполняемые операции:
• Фрезерование плоскостей, лысок, пазов, обнижений и пр.
• Сверление соосных отверстий разного диаметра, как по оси детали, так и со смещением.
• Обработка поверхностей и отверстий под углом к оси детали.
• Нарезание резьбы методом фрезерования.
Условия эффективности
Оснащенный устройствами с приводным инструментом станок, по типу выполняемых операций и инструмента, требует наличия специалистов по различным способам обработки, как технологов-программистов, так и наладчиков/операторов станка. Для принятия решения необходимо учитывать множество факторов технического и экономического характера. Некоторые из них:
• Серийность производства и технологическая схожесть основной номенклатуры изделий.
• Технические требования к изделию и его свойства, которые усложняют перенесение изделия на другое оборудование. Например: мелкие элементы детали с требованиями к расположению; детали вызывающие сложности с последующим базированием (малогабаритные и тонкостенные детали или корпусные детали с мелкими элементами).
• Стоимость дополнительной оснастки для наладки концевого инструмента вне станка.
Заключение
Все, о чем сказано выше, применимо к карусельным станкам с двумя суппортами, но с поправкой на габариты. Применение оборудования с приводным инструментом значительно расширяет технологические возможности оборудования, увеличивает его производительность и влияет на качество продукции, но требует определенного (высокого) уровня квалификации персонала и такой же культуры производства.
Опубликовано 08.12.2012