Automatska stružnica in njene značilnosti. Samodejna stružnica za vzdolžno večvretensko struženje s CNC. Izdelava in obdelava delov na avtomatskih stružnicah

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-07 21:01

Stružnica je poseben stroj, na katerem se obdelava delov izvaja brez sodelovanja delavca. Ta vrsta opreme je dražja od običajne. Vendar pa velja tudi za bolj priročno za uporabo. Vse operacije na takšnih strojih se izvajajo samodejno. Delavec spremlja samo nalaganje surovin in nadzoruje kakovost izdelanih delov.

Različice obdelovalnih strojev

Obstaja več vrst takšne opreme. Deli se lahko izdelujejo na enovretenskih ali večvretenskih avtomatih. Strukturno se malo razlikujejo. Edina razlika je v tem, da se pri opremi, kot so stružnice z enim vretenom, struženje izvaja samo z enim delovnim orodjem. Pri oblikovanju večvretenskih strojev jih je več. Glede na vrsto obdelovancev so vse stružnice razdeljene na:

• rezanje vijakov;
• vrtiljak;
• obračanje obraza;
• obračanje-rezkanje;
• obračanje kupole;
• vzdolžno obračanje.

Stroji za vijačenje se uporabljajo za izvajanje vseh vrst struženja, vrtiljak - za obdelavo obdelovancev velike mase. Stroji za čelno struženje se uporabljajo za struženje cilindričnih, čelnih in stožčastih izdelkov. Za obdelavo reliefov se uporablja rezkalna oprema. Revolverske stružnice se uporabljajo za izdelavo delov kompleksne oblike. O tem, čemu so namenjeni stroji za vzdolžne prereze in kakšne so značilnosti njihove zasnove, bomo podrobneje razpravljali v nadaljevanju.

Dodelitev avtomatskih stružnic

Tako kot pri običajnih strojih tudi ta vrsta opreme opravlja dela, kot so:

• vzdolžno struženje cilindričnih in stopničastih površin;
• obdelava zunanjih poševnic;
• urezovanje, obrnjeno in ramo;
• vrtanje lukenj;
• vrtanje;
• rezanje niti;
• urezovanje;
• obračanje profila.

Splošne oblikovne značilnosti

Vse avtomatske in polavtomatske stružnice, pa tudi običajni stroji, so torej zasnovani tako, da odstranjujejo določene dele obdelovanca med vrtenjem slednjega. Po zasnovi se lahko različne vrste te opreme zelo razlikujejo. Vendar pa so glavne značilnosti za večino vrst skupne. Zasnova katere koli stružnice vključuje: ležišče,sprednji in zadnji vzglavnik, voziček. Slednji je zasnovan tako, da drži orodje in ga premika v pravo smer. Za ta proces je odgovoren poseben mehanizem za dovajanje.

Na vzglavju takšne opreme, kot so avtomatska stružnica, vreteno in mehanizem za spreminjanje hitrosti, so pritrjeni. Pritrjen je zelo trdno, saj lahko povzroči tresljaje, ki se prenašajo na obdelovanec in zmanjšajo kakovost končnega dela. Vreteno v glavi je pritrjeno na ležaje in opremljeno s posebnimi vpenjalnimi napravami (zanke ali vpenjalne glave). Poganja ga ločen elektromotor preko menjalnika.

Ležišča v stružnicah se lahko uporabljajo različne (obrnjene, v obliki črke V, ravne). Ta strukturni element mora biti nameščen čim bolj natančno. Vsaka odstopanja vodijo v občutno zmanjšanje kakovosti izdelanih izdelkov.

Zadnji drog se uporablja za podporo dolgih obdelovancev med struženjem. Običajno je nameščen vzdolž mize in pritrjen v najbolj priročnem položaju za izdelavo dela.

Stružnice je mogoče avtomatizirati z uporabo krmilnika ali mehanske ukazne naprave. Oprema te vrste se od preprostih CNC strojev razlikuje po tem, da se obdelovanci v tem primeru samodejno dovajajo za obdelavo. CNC takšne stroje je mogoče opremiti dodatno.

Razlika med avtomatskimi in običajnimi stroji

Dela na tovrstnih strojih se torej lahko izvajajo enako kot na preprosti stružni opremi. Razlika je v tem, da je obračanje delovna avtomatskih strojih je izdelan po togo nastavljenem ciklu. Na običajnem stroju lahko delavec, ki dokonča izdelavo enega dela, takoj začne obračati drugega. Na stroju zamenjava odmikača traja več ur, priprava nanjo pa več dni.

Uporabi območje

Automatske stružnice so veliko bolj produktivne kot običajni stroji. Ker njihova pogosta menjava povzroči izgubo časa proizvodnje, se ta oprema običajno uporablja v obsežni proizvodnji. Poleg tega, ker je takšna oprema precej draga, jo je priporočljivo uporabljati le, če je treba izdelati dele zelo zapletenih oblik z velikim številom prehodov. Zelo pogosto podjetja uporabljajo visoko specializirane stroje te vrste, zasnovane za proizvodnjo enega dela ali majhne skupine izdelkov.

Stroji z več vretenami

Ta vrsta avtomatske opreme za struženje se uporablja v tovarnah za množično proizvodnjo delov različnih oblik in velikosti. Po tem se takšni stroji razlikujejo od enovretenskih strojev, ki se uporabljajo predvsem za proizvodnjo serijsko enakih izdelkov. Obstajata dve vrsti takšnih strojev:

• Horizontalno. Glavna prednost takšnih strojev je priročnost nalaganja izvornega materiala. Zato se uporabljajo tam, kjer se uporablja neprekinjeno podajanje palic.
• Navpično. Prednost večvretenskih strojev te sorte so majhne velikosti. Namesti notranjo opremota vrsta ne vzame preveč.

Samodejna stružnica z več vretenami se včasih lahko uporablja v majhni proizvodnji. Ampak samo, če je opremljen s CNC.

Stroji za vzdolžno struženje

Oprema te vrste je v zadnjem času vse bolj priljubljena. Stroji za vzdolžno struženje se uporabljajo za izdelavo večinoma majhnih delov zelo zapletene oblike. Posebnost njihove zasnove je prisotnost premičnega vretena. Vrsta objemke v takih strojih se uporablja klešče. Protivreteno v strojih z drsno glavo je nameščeno na visoko natančnih linearnih vodilih.

Značilnost strojev te sorte so med drugim majhne dimenzije. Njihovo delovno območje tudi ni preobsežno. Stroji te vrste običajno delujejo z zelo visoko hitrostjo.

Avtomatska stružnica za vzdolžno struženje se lahko uporablja v množični in množični proizvodnji delov. Najpogosteje se tovrstna oprema uporablja v optični, električni in instrumentalni industriji. Rezalniki v takšnih strojih so nameščeni v čeljusti in se premikajo samo v vodoravni smeri. V proizvodnji se uporabljajo vzdolžni stružni stroji, tako z enim vretenom kot z več vreteni.

Avtomatska stružnica z drsnim struženjem je zasnovana za izvajanje operacij, kot so:

• stopi za obračanje;
• urezovanje in konus;
• dolgočasenplitke luknje;
• obdelava oblikovanih površin;
• navoj notranje in zunanje;
• vrtanje lukenj;
• zbočenje zunanjih površin;
• rezkanje rež za vijake;
• vrtanje.

Površine na avtomatskih strojih te vrste je mogoče obdelati zelo različne: stožčaste, cilindrične, stopničaste itd. Za razširitev zmogljivosti strojev za vzdolžno struženje se uporabljajo vse vrste dodatnih naprav. Na primer, uporaba prestavnih ročic zmanjša obrabo odmikalcev in potisnih čevljev.

Konstrukcijske značilnosti strojev za vzdolžno struženje

Naglavni del takšnih strojev je pritrjen na zgornji ravnini ležišča. Pred njim je posebna plošča za namestitev dodatnih naprav. Na njeni zgornji ravnini je nameščena navpična čeljust, na zadnji strani pa je nameščen nihajni zapor. Opremo, kot je vzdolžna stružnica, krmili sistem odmikačev in odmičnih gredi, pritrjenih v okvir.

Ključne prednosti

Prednosti strojev za vzdolžno struženje vključujejo predvsem:

• možnost pridobivanja oblikovanih in stožčastih površin pri uporabi prizmatičnih rezalnikov;
• gladka kakovost končne površine izdelka;
• možnost rezkanja tako vzdolž osi dela kot čezona;
• zmožnost vrtenja majhnih številk, znakov in črk.

Obdelovanje delov na avtomatskih stružnicah te vrste je mogoče izvesti z največjo natančnostjo.

Načelo dela

V procesu obdelave se izvornemu materialu na takšnih strojih ne daje le rotacijsko gibanje, kot na običajnih, ampak tudi translacijsko - vzdolž osi. Sami rezalniki v opremi, kot so stružnice z drsnimi palicami, se premikajo le pravokotno na palico. Radialne sile, ki nastanejo med postopkom obdelave, prevzame stabilen počivalnik. To odpravlja vse vrste tresljajev in upogibov ter s tem zagotavlja visoko natančnost obdelave.

Cikel gibanja glave in orodja v avtomatskih vzdolžnih stružnih strojih je nastavljen z odmikači, nastavljenimi posebej za ta del. Slednji so nameščeni na posebno gred, katere število vrtljajev se lahko spreminja tudi pri konstantni hitrosti vretena.

Vzdrževanje švicarskih strojev

Pri delovanju je ta tip stroja preprost. Seveda pa zahtevajo nekaj nege. Na primer, da bi hladilni sistem deloval nemoteno, je treba občasno menjati olje. Priporočljivo je tudi mesečno izpiranje tekoče kopeli. Zasnova hladilnega sistema vključuje tudi filter, ki ga je treba čistiti enako pogosto. Ta priporočila je treba upoštevati. Popravilo stružnice je drago.

CNC stroji

Kot smo že omenili, lahko stroje za izdelavo kovinskih delov dodatno opremimo s CNC. Takšni krmilni sistemi se običajno uporabljajo, če je avtomatska stružnica namenjena proizvodnji delov v množični ali manjši proizvodnji. Programska oprema, ki se uporablja v CNC, omogoča:

• avtomatiziraj proces obdelave;
• izboljšajte kakovost obdelanih delov;
• znatno skrajšajte čas nastavitve stroja.

Različne vrste pogonov in pretvornikov v CNC-ju se uporabljajo digitalno. So elektromotorji, ki delujejo na izmenični ali enosmerni tok. Pri uporabi CNC so v kinematično shemo stroja vgrajeni posebni senzorji. Delovno orodje v strojih, opremljenih s CNC, se uporablja čim bolj trpežno, saj delujejo z zelo visoko hitrostjo in produktivnostjo. Osnovna struktura takšnih strojev mora biti izredno toga.

CNC večvretenski vzdolžni stružni stroj

Pravzaprav sama numerična programska oprema ni nič drugega kot računalniški sistem s posebno programsko opremo, nameščeno na njej, ki nadzoruje pogone stroja. Običajno je standardna oprema CNC strojev naslednja:

• vreteno;
• hladilni sistem;
• protivreteno;
• osvetlitev za delovno območje;
• senzor za izmet stroja;
• spremenljivka rokavov;
• posebna naprava za sprejem končnih izdelkov;
• orodja za zunanje in notranje struženje;
• prednja in prečno gnana orodja;
• sam CNC sistem.

Preproste stružnice z večvretenskim vzdolžnim struženjem brez CNC-ja se uporabljajo predvsem za množično proizvodnjo velikega števila različnih vrst majhnih delov, najpogosteje dolgih in majhnih odsekov, kompleksnih oblik. Slednji običajno služijo kot konstrukcijski elementi sodobne medicinske in laboratorijske opreme, elektronike, ur itd.

Namestitev CNC-ja na takšne stroje vam omogoča tudi izdelavo velikega števila izdelkov, vendar ne enakih, ampak različnih oblik (to je v majhnih serijah). Navadni avtomati so najpogosteje nastavljeni za izdelavo določenega dela, in to samo enkrat. Dejstvo je, da je mehansko "reprogramiranje" tovrstne opreme, kot že omenjeno, izjemno zapleten in dolgotrajen postopek. Izpad proizvodnje med prehodom močno vpliva na njeno donosnost. Zato se uporaba običajnih strojev za proizvodnjo majhnih serij delov različnih oblik šteje za neprimerno.

CNC namestitev pomaga rešiti ta problem in združi prednosti stroja z možnostjo razširitve palete izdelanih izdelkov. Če ima stroj numerični nadzorni sistem, ga lahko ponovno konfiguriratezelo hitro. Na primer, menjava rezalnega vložka se izvede neposredno na samem stroju, ne da bi odstranili držalo. Če želite spremeniti hitrost vrtenja orodij in vrstni red njihovega dela, morate v programsko okno na CNC računalniku vnesti le določene vrednosti

Proizvodnja delov na CNC stružnicah: značilnosti

Udeležba delavca pri uporabi tovrstnih strojev je zmanjšana na minimum. Vse, kar se zahteva od strokovnjaka, je spremljanje nemotenega delovanja opreme. Seveda je kakovost izdelkov v tem primeru neposredno odvisna od natančnosti nastavitve stroja. Zato morajo biti NC programi čim bolj premišljeni.

Glavna naloga tistih industrij, ki uporabljajo opremo, kot so CNC avtomatske stružnice vzdolžnega struženja, je izdelava delov z natančno določenimi parametri in hkrati nizkimi stroški. Palice, ki se uporabljajo kot začetni material na takšnih strojih, običajno nimajo zelo geometrijske oblike (tudi kalibrirane). V tem primeru je mogoče vse napake in netočnosti enostavno prenesti na končni del. Navsezadnje delovna orodja seveda ne morejo samovoljno spremeniti svojega položaja ali hitrosti vrtenja brez človekovega posredovanja. Ta lastnost rezanja na avtomatskih strojih se imenuje "dednost" in je glavna težava tehničnih programerjev podjetij. Običajno se reši z zmanjšanjem hitrosti načinov obdelave po celotni dolžini reza. Kar seveda vodi v zvišanje stroškov izdelkov zaradi povečanja časovnih stroškov.

Medtem pa se je mogoče znebiti "dednosti" z minimalnimi izgubami s pomočjo posebnih sodobnih CNC aplikacijskih programov, razvitih ob upoštevanju dinamičnih značilnosti obdelovalnega sistema, ki ga določajo. Njihova uporaba vam omogoča, da nastavite najbolj natančen način rezanja z zmanjšanjem izgube časa za več kot dvakrat.

Najboljše blagovne znamke

Tako vam pravilna nastavitev stružnice švicarskega tipa s CNC programi omogoča, da je proizvodnja majhnih delov čim bolj stroškovno učinkovita. A seveda le, če je sama oprema kakovostna. Popravilo avtomatskih vzdolžnih stružnih strojev s CNC je zapleteno, drago in dolgotrajno. Zato je izbira takšnih strojev zelo resna in odgovorna zadeva.

Pri nakupu opreme, kot je avtomatska stružnica, bodite najprej pozorni na njenega proizvajalca. Na primer, CNC stroji za vzdolžno struženje z več vretenami naslednjih blagovnih znamk si zaslužijo dobre ocene:

• Tornos serije MultiSwiss.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

stroji Tornos

Prednosti serije strojev MultiSwiss vključujejo predvsem visoko produktivnost in relativno preprosto zasnovo. Večvretensko CNC stružnico Tornos je zelo enostavno in hitro nastaviti in ponovno konfigurirati. Za delo na takšnem stroju vam ni treba biti specialist za večvretenske stroje. Nadzorv celoti izdelan s CNC. Tehnične značilnosti strojev te linije so predstavljene v tabeli.

Parameter	pomen
Število nosilcev orodja	7 kosov
največji premer palice	14mm
največja dolžina obdelovanca	40mm
Število vreten	6 kosov
Največja hitrost vretena	8000 vrt/min
Power	5,6 kW
največji navor	7,5 Nm
Število števcev	1 kos
Največja hitrost protivretena	8000 vrt/min
Moč protivretena	5 kW
CNC sistem	Fanuc
Teža stroja	7000 kg
Dimenzije	1440x5920x2120mm

modeli LA155F30

Tri-vretenske avtomatske stružnice te blagovne znamke spadajo v razred točnosti "B". Glavne prednosti strojev LA155F30 so zanesljivost in dolga življenjska doba. Tudi po dolgemuporaba teh strojev vam omogoča obdelavo delov z največjo natančnostjo. Poleg tega stroji LA155F30 niso predragi in vzdržljivi.

Karakteristike avtomatskih stružnic tega proizvajalca so naslednje:

• premer obdelane palice min/max - 6/16 mm;
• največja dolžina izdelka - 160 mm;
• hitrost glavnega vretena - 80-8000 vrt/min;
• moč elektromotorja - 5,5 kW;
• teža stroja - 2270 kg;
• dimenzije z nastavki - 5600x900x1720 mm.

HJM SQC38 stroji

Večvretenska avtomatska stružnica te blagovne znamke zagotavlja tudi največjo natančnost pri obdelavi delov. Ta oprema je namenjena za hitro obdelavo delov (vzdolžno struženje in rezkanje). Spodaj so specifikacije HJM SQC38.

Parameter	pomen
Število gnanih orodij	6 kosov
največji premer palice	38mm
največja dolžina izdelka	210mm
Pogonska hitrost orodja	4000 vrt/min
Hitrost vretena	8000 vrt/min
Teža stroja	4500 kg
Dimenzije	2100x1450x1700 mm

Sklep

Tako so sodobni CNC stroji za vzdolžno struženje zelo priročni, produktivni in v večini primerov zanesljiva oprema. Najpomembnejša stvar pri njegovem delovanju je uporaba najbolj premišljene programske opreme. To bo povečalo dobičkonosnost proizvodnje in izdelalo kakovostne izdelke z natančnimi dimenzijami.