Модернизация токарных станков

Человек постоянно пытается сделать труд более лёгким, а его результаты более точными и красивыми. Те или иные усовершенствования орудий труда касаются любых инструментов, а тем более станков, на которых производятся изделия для:

промышленного оборудования;
бытовой техники;
сложные или тяжёлые детали, необходимые для отрасли пассажирских перевозок;
деталей теплостанций для обеспечения городского населения теплом;
и др.

[Показать слайдшоу]

Всё, что касается жизни и здоровья человека, должно быть выполнено с надлежащей точностью и аккуратностью. К сожалению, даже у самых высококлассных мастеров может дрогнуть рука, или произойти заминка в действиях на доли секунды, что может привести к браку. От этого никто не застрахован, кроме автомата, запрограммированного на точное выполнение операции.

В этой статье мы хотели бы рассказать об основных направлениях доработки и усовершенствования токарных станков по металлу и дереву.

Первое программирование станков, правда, ткацких, было произведено в самом начале VIX века. Для токарного оборудования подобная модернизация, оснащение ЧПУ – числовым программным управлением, коснулось в самом конце 2 Мировой войны. Это произошло в Америке. Использовались токарные станки с ЧПУ только для изготовления пропеллеров для вертолётов.

Далеко не просто происходило, да и сейчас происходит компьютеризация процесса. Только в 1954 году были поставлены на поток станки с числовым программным управлением. Сейчас всё больше, в цехах с массовым производством одинаковых изделий, можно встретить токарных станков с числовым программным управлением. Скорость производства деталей увеличилась на этих станках значительно, даже за счет того, что автомат на перекур не выходит в середине процесса. Брак фактически сведён к нулю, а изделия имеют практически идеальное качество. Многое зависит и от правильно составленной программы.

Не только новые станки управляются при помощи компьютерной программы, но и на старое оборудование можно установить ЧПУ. Цель та же – повысить конкурентоспособность изделий выпускаемых на старом оборудовании. Установленное ранее на станок автоматическое управление с годами устаревает, появляются новые разработки, да и износ узлов и частей на старых станках со временем даёт о себе знать.

При замене или установке на станке ЧПУ с ним вкупе меняется вся система КСУ – комплексная система управления:

гидравлическая система;
электродвигатель;
шпиндельные узлы;
автоматические системы станка;
приводы.

Необходима установка автоматического управления с ЧПУ и для станков повышенной точности, как для производственных мощностей, так и для экспериментальных цехов при НИИ и других организаций, занимающихся разработками в области точной механики и сверх надёжной техники.

Как работает станок с ЧПУ

Не следует думать, что для работы на токарном станке с программным управлением нужно знать меньше, чем при работе на механическом или полуавтоматическом станке. Для работы на нём так же необходимо:

уметь читать чертежи;
знать, какая скорость подачи и скорость проведения определённой операции необходима;
порядок обработки заготовок.

Выполняя длительное время одну и ту же операцию на станке, его нет необходимости перепрограммировать. Достаточно нажать кнопку пуск, после того как в кулачках была зажата заготовка, что осуществляется при помощи кнопок, находящихся снаружи закрываемого корпуса станка.

Для выполнения сложных деталей с различным внутренним диаметром отверстия и различной шириной внешнего диаметра детали, наиболее выгоден станок с револьверной головкой. Станок с ЧПУ не обязательно будет работать только в автоматическом режиме. Панель управления станком имеет кнопки для ручного управления, что даёт возможность, не меняя программы, по чертежу выполнить деталь другой формы, если после неё опять будут выполняться прежние.

Станки с ЧПУ имеют управляемую как в ручном, так и в автоматическом режиме, пиноль, удерживающую длинные заготовки.

В отличие от механических станков, компьютеризированный имеет транспортёрную ленту, вывозящую стружку за пределы станка. В нижнем резервуаре находится охлаждающая эмульсия. Её подача на заготовку программируется наравне со скоростью подачи резцов и скоростью вращения.

Физически работать на станке с ЧПУ легче, но прежде чем запустить станок в автоматическом режиме, необходимо представить в каком порядке были бы проведены операции в ручном режиме, и заложить все сведения при помощи кнопок на панели в программу станка. Теоретические знания и умение обращаться с электроникой – это второстепенно, главное заключается в опыте работы на станке без программного обеспечения. Ведь под панелью находится всё тот же токарный станок, с теми же системами и принципом работы, только усилий от токаря при закреплении заготовки в кулачках, настройке скоростей, фиксации задней бабки потребуется в разы меньше.

После пройденной всеми инструментами обработки, изделие отрезается резцом и падает в контейнер всё в том же автоматическом режиме. Чистота рабочего пространства оператора обеспечивается не только тем, что отходы по транспортёру вывозятся в специальный резервуар, но и тем, что весь процесс обработки происходит в закрытом режиме. При проведении обработки детали в ручном режиме, следить за ходом можно через большое смотровое оконце на крышке, которое даёт полный обзор обрабатываемой заготовки.

Есть у токарных станков с ЧПУ ещё одна интересная возможность – получение вида детали с компьютера по электронной почте или другими способами. Специальные программы способны поворачивать виртуальную деталь, считывая её параметры, что значительно упрощает перенос чертежа оператором с бумажного носителя в систему станка.

Сколько стоит модернизация

Существуют и станки, в работе которых постоянное перепрограммирование приведёт к снижению темпов производства. К таким видам токарных станков относятся те, что предназначаются для выполнения единичных изделий. Но и для этого ряда станков необходима модернизация, которая сделает работу на них более удобной и качественной.

Для токарных станков, используемых для изготовления штучных изделий, модернизация может заключаться:

повышением точности, за счёт установки подшипников другого типа;
облегчения самого станка ввиду ограничения в данном производстве диаметра и веса заготовки;
изготовлением станины с выемкой, что вызвано удобством в обработке определённого вида заготовок.

Расходы на установку ЧПУ и всей сопутствующей модернизация станка могут составлять около половины суммы нового оборудования. Да и не каждый станок, отработавший немалый срок, сможет выдержать подобное усовершенствование. Для старого оборудования, безотказно работающего в своём формате, достаточно доработать или обновить некоторые узлы:

повысить мощность, поставив электродвигатель нового поколения;
увеличить число рабочих передач;
повысить жёсткость;
механизировать процесс закрепления и снятия заготовок.

Такие усовершенствования могут проходить по плану во время капитального ремонта станков, но если учесть их возраст и то, что запасные части для них уже не выпускаются, остаётся их дорабатывать методом подбора узлов, предназначенных для других моделей токарных станков или изготавливать самостоятельно.

Проводимая модернизация может способствовать выходу из строя других узлов. Например, при установке более мощного двигателя, могут не выдержать такой нагрузки:

ременная передача;
фрикционная муфта;
зубчатое колесо и другие узлы и механизмы.

Устанавливая новые мощные узлы, необходимо заранее просчитать, не приведёт ли такая модернизация к выходу из строя других. Чтобы избежать случайностей, необходимо провести проверочный расчёт на прочность всего оборудования станка, и усилить более слабые его узлы. Только в этом случае усовершенствование будет целесообразным и принесёт доход, а не дополнительные траты на покупку и изготовление запчастей.