Підвищення продуктивності і якості роботи на токарних верстатах пов’язане з подальшою механізацією робіт і автоматизацією циклу обробки. Комплекс переміщень робочих органів в циклі роботи верстата здійснюється в певній послідовності, тобто по програмі. Управляюча програма – сукупність команд, що відповідає заданому алгоритму функціонування верстата при обробці конкретної заготовки. Алгоритм – спосіб досягнення мети з однозначним описом процедури його виконання. В програмі може бути представлена геометрична і технологічна інформація.
Технологічна інформація містить дані про послідовність вводу в роботу різних інструментів, зміни режимів різання , включення мастильно-охолоджуючої рідини.
Геометрична інформація характеризує форму і розміри елементів і інструмента та їх взаємне положення в просторі. При ручному управлінні верстатом програму обробки задає оператор після вивчення креслення деталі. Він визначає порядок переходів при обробці різних поверхонь, число проходів, необхідний інструмент і його зміну, режим різання і т.д. В програмному керуванні верстатами широко використовують системи, які значно скорочують час переналадки верстата, забезпечують високу точність і стабільність обробки.
Програмне керування верстатом – це автоматичне керування його роботою по програмі,заданій у вигляді чисел, символів,що визначають величини і характер переміщень його виконавчих механізмів. Найбільш розповсюдженими системами програмного керування верстатами є системи числового програмного керування (СЧПК), засновані на використані чисел для створення програми переміщень виконавчих механізмів верстата в процесі обробки.
Функції, які виконує СЧПК, можна розділити на основі і допоміжні. Основною функцією СЧПК є управління приводами подач верстата у відповідності до заданої програми. Допоміжні функції передбачають зміну по програмі частоти обертання шпінделя, виду інструмента і т.д.
Узагальнена структурна схема СЧПК представлена на мал. 1.3. Пристрій 1 вводу програми зчитує програму, тобто перетворює її в електричні сигнали і направляє в пристрій 4 виконання програми , який через пристрій 5 управління приводом діє на об’єкт регулювання – механізм подач 6. Величину ходу рухомого вузла верстата, зв’язаного з механізмом подач 6, контролює датчик 8, що включений в ланцюг головного зворотнього зв’язку. Інформація з датчика 8 через пристрій 7 зворотнього зв’язку поступає в пристрій 4 виконання програми, де здійснюється порівняння фактичного переміщення рухомого вузла верстата та заданого програмою для внесення відповідних коректив у виконанні переміщення. Для виконання допоміжних функцій з пристрою 1 вводу програми електричні сигнали поступають у пристрій 2 технологічних команд, котрі діють на виконавчі механізми 3 технологічних команд (двигуни, електромагніти, електромуфти, які включаються або виключаються). Верстати з ЧПК швидко переналагоджуються без зміни чи перестановки механізмів. Достатньо змінити введену у верстат інформацію і він починає працювати по іншій програмі, тобто обробляє іншу заготовку чи деталь. Це визначає високу універсальність верстатів з ЧПК. Застосування верстатів з ЧПК дуже ефективне у випадках, коли є потреба у швидкому переході на виготовлення іншої деталі,обробка якої вимагає виготовлення і застосування спеціальної оснастки.
рис.1.3
На верстатах з ЧПК точність розмірів і форми оброблюваної деталі, а також необхідна чистота поверхонь забезпечується міцністю і точністю верстата, дискретністю і стабільністю позиціонування і вводу корекції, а також якістю ЧПК.
Автоматична ( по програмі) обробка на верстатах з ЧПК забезпечує стабільність якості та ідентичність виготовлених деталей усієї партії, так як при цьому виключені негативні фактори, що бувають при ручному керуванні верстатом ( позитивні чи негативні емоції, відволікання уваги зовнішніми факторами, похибки в замірах розмірів і т.д.). а також виключаються помилки робітника, зв’язані із забезпеченням точності розмірів при переході від виготовлення однієї деталі до іншої.
Токарний верстат з ЧПК 16К 20Ф3С5 призначений для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь тіл обертання ( із ступінчатим і криволінійним профілем різної складності) за один чи декілька проходів у замкнутому напівавтоматичному циклі, а також для нарізання різьб. Установка заготовок здійснюється як в шпіндель, так і в трьохкулачковий патрон чи центра. Система ЧПК верстата забезпечує переміщення супорта по двох координатах, автоматичне перемикання швидкостей шпінделя і зміну інструменту. Поворотний різцетримач з горизонтальною віссю обертання встановлено на поперечному супорті. В інструментальній головці закріплено шість вставок, попередньо настроєних на заданий розмір. Можливо встановлення осьового інструмента (свердла, зенкера, райбера) для обробки деталей, закріплених в патроні.
Технічна характеристика токарно-гвинтонарізного верстата мод. 16К20Ф3С5.
Макс. діаметр обробки:
Над станиною – 400 мм,
Над супортом – 220 мм,
Максимальна довжина обробки – 850 мм,
Максимальна довжина заготовки при установці в центрах – 1000 мм, дискретність переміщень поздовжніх – 0,01
Поперечних – 0,005,
Крок нарізання різьб – 0,01 – 50
Частота обертання об/хв. – 224 – 2240.
Токарно-револьверні верстати з ЧПК мод. 1325Ф30-01 застосовують для токарної обробки деталей від 10 до 25 мм в автоматичному циклі в умовах серійного чи дрібносерійного виробництва. На верстаті можна обробляти тільки калібрований холодно тягнутий прутковий матеріал з квалітетом допуску не нижче h12. При використанні трьохкулачкового патрона можна обробляти заготовки поштучно діаметром до 125 мм в напівавтоматичному режимі. На верстаті можна виконувати такі види токарної обробки: обточка, розточка, підрізка, проточка і розточка канавок, свердління, зенкерування, нарізання різьб мітчиками і плашками,а також різцями, обточка і розточка конічних поверхонь,а також фасонних поверхонь, утворених радіусами. Верстат забезпечує точність обробки деталей при обточці – 7 квалітет. При розточці – 8 квалітет, по довжині – в границях 0,05 мм.
Технічна характеристика токарно-гвинтонарізного верстата з ЧПК мод. 1325Ф30-01
Макс. діаметр обробки:
Над станиною – 320 мм,
Макс. діаметр прутка – 25 мм,
Макс. діаметр деталі при обробці в патроні – 125 мм,
Максимальна довжина оброблювальної деталі
в цанговому зажимі – 100 мм,
в патроні – 60 мм,
Дискретність переміщень поздовжніх – 0,01 мм,
поперечних – 0,005 мм
Максимальний розмір різьби при
Нарізанні мітчиками і плашками – М 12
Чистота поверхонь – 1,6 мкм,
Частота обертання об/хв. – 63 – 4000