Работа на токарных станках с ЧПУ: процесс, операции и практические советы для цеха

Токарный станок – один из самых честных станков в любом цехе. Зажмите заготовку, раскрутите ее, воткните острый инструмент в поверхность, и материал отрывается лентой или брызгами стружки. Все остальное — сервоприводы, энкодеры, контроллер, читающий тысячи строк кода — существует для того, чтобы эту единственную идею можно было повторить. Это также самый ясный способ понять работу токарных станков с ЧПУ: не как контрольный список функций, а как последовательность решений относительно скорости, силы и геометрии. Далее следует цикл, каким мы видим его каждый день в Suzhou Heimat Precision Machinery, от первой карты наладки до последнего отчета об инспекции.

Что на самом деле означает работа токарных станков с ЧПУ

Заготовка поворачивается; инструмент этого не делает. Заготовка зажимается в патроне или цанге и вращается с заданной скоростью шпинделя, в то время как одноточечный инструмент перемещается по осям X и Z и снимает материал с наружного диаметра. Это противоположность фрезерованию, при котором фреза вращается, а деталь остается неподвижной. Поскольку вращающаяся часть сама по себе является эталоном, токарная обработка подходит для всего: валов, втулок, фланцев, фитингов, корпусов клапанов, корпусов разъемов и длинного списка вращающихся компонентов, спрятанных внутри оборудования автоматизации.

Базовый двухосный токарный станок обрабатывает внешние и внутренние диаметры, а также торцовку. Добавьте револьверную головку с приводным инструментом и осью Y, и вы сможете фрезеровать лыски, сверлить поперечные отверстия и вырезать пазы, не нарушая настройки. Большинство реальных рабочих решений принимаются еще до запуска шпинделя: как удерживается деталь, какой инструмент входит первым и позволяет ли геометрия стружки чисто выходить из реза, а не застревать в углу.

Рабочий цикл, шаг за шагом

Каждая поворачиваемая деталь следует одному и тому же пятиэтапному ритму. Детали меняются, заказ нет.

1. Запрограммируйте деталь. Модель CAD становится траекториями инструмента, а постпроцессор преобразует эти траектории в G-код, содержащий скорости шпинделя, скорости подачи, номера инструментов, команды подачи СОЖ и безопасные зазоры.
2. Настройте машину. Вставляется правильный патрон или цанга, кулачки растачиваются до диаметра заготовки, инструменты загружаются в револьверную головку в том порядке, в котором ожидает программа, и каждый из них трогается, чтобы установить рабочие смещения.
3. Докажите первую часть. Программа выполняется в виде одного кадра с отключенной быстрой коррекцией, измеряется первый проход и корректируются смещения перед повторением цикла.
4. Запустить производство. При черновой обработке удаляется большая часть заготовки, при чистовой обработке сохраняется допуск и качество поверхности, а корректировка износа инструмента предотвращает смещение размеров сотен деталей.
5. Осмотрите и закончите. Критические элементы проверяются с помощью микрометров, нутромеров или КИМ, затем детали переходят к удалению заусенцев, вторичным операциям, термообработке или гальванопокрытию.

При хорошо организованной работе фактическое время резки часто короче, чем время наладки. Вот почему опытные программисты тратят свои усилия на фиксацию и заказ инструмента, а не на погоню за последними процентами скорости шпинделя.

Основные операции, которые вы увидите на полу

Токарная обработка — это совокупность операций, а не одиночный рез. Таблица ниже представляет собой краткую версию, которую мы раздаем новым операторам, когда они спрашивают, на что на самом деле способен токарный станок.

Внутри машины: детали, благодаря которым разрез происходит

Знание того, какой компонент что делает, делает устранение неполадок гораздо менее загадочным. Вот детали, которые определяют, как токарный станок будет вести себя под нагрузкой:

• Передняя бабка и шпиндель — содержат подшипники и привод вращения; Биение шпинделя задает минимальный уровень точности для всех последующих операций.
• Патрон или цанга — возьмите заготовку. Трехкулачковые патроны быстро заменяются, а цанги обеспечивают лучшую повторяемость при точных работах малого диаметра.
• Задняя бабка — поддерживает длинные тонкие валы для контроля отклонения, часто с приводным центром, который вращается вместе с деталью.
• Станина и направляющие — основа жесткости. Демпфирование чугуна и полимербетона оказывает прямое влияние на вибрацию.
• Каретка, поперечные салазки и револьверная головка — последовательно позиционируйте инструмент и индексируйте его, что обычно позволяет выиграть или потерять время цикла.
• Панель управления и приводы — выполните программу, внесите компенсацию износа и наблюдайте за нагрузкой на шпиндель и ось.

Мы создаем и определяем токарные станки с учетом этих взаимосвязей, поскольку жесткий, но плохо охлаждаемый станок все равно будет отказываться от чистового реза.

Токарный станок с ЧПУ для высокоточной токарной обработки Токарный станок с ЧПУ, предназначенный для высокоточной и эффективной токарной обработки, обладающий высокой жесткостью и стабильностью для последовательной обработки; Стоит обратить внимание при выборе токарного оборудования. Посмотреть продукт →

Параметры резки, которые определяют, получится ли деталь правильно

Четыре числа определяют почти каждый результат на веретене, и они всегда торгуются друг против друга, а не оптимизируются по отдельности.

• Скорость резания, выраженная как скорость поверхности, показывает, насколько быстро материал проходит кромку инструмента. Оно падает по мере уменьшения диаметра, поэтому контроллер увеличивает частоту вращения шпинделя на меньших диаметрах, чтобы поддерживать ее постоянной.
• Подача на оборот определяет, насколько далеко инструмент подается за оборот и, следовательно, толщину стружки, качество обработки и нагрузку на пластину.
• Глубина резания разделяет работу на черновую и чистовую. Тяжелые черновые проходы быстро перемещают металл; легкие чистовые проходы обеспечивают допуск и качество поверхности.
• СОЖ и контроль стружки предотвращают попадание тепла в деталь и предотвращают повторное резание стружки. Для глубоких отверстий и липких материалов это имеет такое же значение, как и любая настройка скорости.

Как материалы меняют рабочее поведение

Одна и та же программа ведет себя по-разному в зависимости от того, что находится в патроне. Несколько реалий цеха:

• Алюминий режется свободно и обеспечивает высокую скорость резания, но он достаточно мягок, чтобы на кромке образовывались наросты и оставались следы во время зажима.
• Нержавеющая сталь затвердевает, если инструмент трется, а не режет, поэтому подача должна оставаться выше минимальной, а СОЖ должна достигать кромки.
• Углеродистые и легированные стали прощают ошибки, но термообработка после токарной обработки приведет к изменению размеров, если не запланированы припуски.
• Латунная и медная машина в чистоте; медь требует более острой геометрии и большего внимания к эвакуации стружки.
• Титановые и никелевые сплавы требуют более низкой скорости резания, жесткой установки и большого количества охлаждающей жидкости, а также наказывают за любую склонность к вибрации.
• Конструкционные пластики легко поворачиваются, но расширяются при нагревании, поэтому измерения, проведенные в теплом виде, могут ввести в заблуждение.

Где что-то идет не так во время пробежки

Большинство браков на токарном станке связано с несколькими знакомыми причинами. Вибрация от нависающей расточной оправки, наросты на затуплённой пластине, температурный рост при длительном ходе и деформация зажима тонкостенной детали — все это проявляется как проблемы с размером или отделкой, а не как очевидные дефекты. Когда размер отклоняется, мы сначала проверяем корректировку износа инструмента, затем подачу СОЖ, а затем метод удержания — обычно именно в таком порядке, потому что это самая дешевая последовательность действий, которую можно исключить. Если вы хотите получить более глубокое инженерное представление о том, что реально может выдержать токарный станок, прочтите наши заметки по достижимые допуски обработки на станках с ЧПУ пройдитесь по нему подробнее.

Когда работа требует большего, чем просто токарная обработка

Для многих точеных деталей также требуются поперечные отверстия, шпоночные пазы или монтажные лыски. Приводной инструмент частично решает эту проблему на токарном центре, но некоторые объемы и геометрии просто более экономичны на специальном втором станке, где обработка отверстий выполняется непрерывно, без привязки токарного станка. Для этих работ мы согласовываем процесс с деталью, а не пропускаем все через один шпиндель.

Сверлильный и нарезной станок с ЧПУ для обработки специальных отверстий Станок для сверления и нарезания резьбы для точной и стабильной обработки и перемещения тяжелых грузов; специальная опция для непрерывной обработки отверстий, для выполнения которой в противном случае потребовался бы токарный станок. Посмотреть продукт →

Где оказываются обработанные детали

Поскольку токарная обработка настолько эффективно обрабатывает геометрию вращения, детали используются практически во всех отраслях, которые мы обслуживаем: приводные валы и фланцы для ветроэнергетического оборудования, прецизионные штифты и втулки для линий автоматизации и роботизированных манипуляторов, корпуса приборов и компоненты имплантатов для медицинских устройств, а также конструкционные детали для аэрокосмических сборок. Каждый из этих секторов предъявляет разные требования к одной и той же машине: вал, который имеет просто круглую форму, это легко, а вал, который должен сохранять концентричность по трем диаметрам после термообработки, является технологической проблемой, а не проблемой токарной обработки.

Прецизионные детали с ЧПУ по отраслям Изготовленные на заказ высокоточные обработанные компоненты из металлов и пластмасс для аэрокосмической, медицинской, энергетической, автомобильной и автоматизации; организованный промышленностью, чтобы помочь сопоставить чертежи с существующими работами. Посмотреть продукт →

Это помогает увидеть диапазон в контексте. Наш Прецизионные детали на станке с ЧПУ Страницы организованы по отраслям, которые они обслуживают, что позволяет легче оценить, соответствует ли ваш собственный рисунок работе, которую мы уже выполняем.

Ничто из этого не заменит стояния у станка. Программист может рассчитать идеальные параметры, но оператор слышит вибрацию еще до того, как манометр ее показывает, и чувствует застревание стружки в линии подачи СОЖ задолго до того, как инструмент сломается. Хороший поворот — это партнерство между кодом и человеком, который за ним следит.

Если вы работаете с деталью, которая продолжает выходить за пределы допуска, или выбираете между двухосным токарным станком и токарным центром с приводным инструментом для новой программы, мы будем рады обсудить это. Suzhou Heimat Precision Machinery занимается обработкой нестандартных деталей и строительного оборудования с 2010 года, и мы всегда рады просмотреть чертеж и честно рассказать вам, как он будет работать. Свяжитесь с нами через наш страница контактов когда удобно.