Automatisk svarv och dess egenskaper. Automatisk svarv med flera spindlar längsgående svarvning med CNC. Tillverkning och bearbetning av delar på automatiska svarvar

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

En svarv är en speciell maskin, vars bearbetning av delar sker utan medverkan av en arbetare. Denna typ av utrustning är dyrare än vanligt. Det anses dock också vara bekvämare att använda. Alla operationer på sådana maskiner utförs automatiskt. Arbetaren övervakar bara laddningen av ämnen och kontrollerar kvaliteten på tillverkade delar.

Sorter av verktygsmaskiner

Det finns flera typer av sådan utrustning. Delar kan tillverkas på enspindliga eller flerspindliga automatiska maskiner. Strukturellt skiljer de sig lite. Den enda skillnaden är att på utrustning som enspindliga svarvar utförs svarvning med endast ett arbetsverktyg. Det finns flera av dem i designen av flerspindliga maskiner. Beroende på typen av arbetsstycke är alla svarvar indelade i:

• skruvskärning;
• karusell;
• ansiktsvändning;
• vändning-fräsning;
• turret turning;
• längdsvändning.

Skruvskärmaskiner används för att utföra alla typer av svarvningsoperationer, karuseller - för att bearbeta arbetsstycken med stor massa. Plansvarvningsmaskiner används för svarvning av cylindriska, frontala och koniska produkter. Fräsutrustning används för lättnadsbearbetning. Tornsvarvar används för tillverkning av delar av komplex form. Om vad längdsektionsmaskiner är avsedda för och vilka egenskaper de har i deras design kommer vi att diskutera i detalj nedan.

Tilldelning av automatiska svarvar

Som med konventionella maskiner utför den här typen av utrustning arbete som:

• längdvändning av cylindriska och stegvisa ytor;
• yttre fasad bearbetning;
• räffning, vändning och skuldra;
• tråkiga hål;
• borrning;
• trådskärning;
• grooving;
• profilvändning.

Allmänna designfunktioner

Alla automatiska och halvautomatiska svarvar, såväl som konventionella maskiner, är därför konstruerade för att ta bort vissa delar av arbetsstycket medan det senare roteras. Till sin konstruktion kan olika typer av denna utrustning variera mycket. Huvuddragen för de flesta typer är dock gemensamma. Utformningen av alla svarvar inkluderar: en säng,främre och bakre topp, vagn. Den senare är utformad för att hålla verktyget och flytta det i rätt riktning. En speciell matningsmekanism är ansvarig för denna process.

På toppen av sådan utrustning som en automatisk svarv, är en spindel och en hastighetsändringsmekanism fästa. Det är fixerat mycket stadigt, eftersom det kan orsaka vibrationer som överförs till arbetsstycket och minska kvaliteten på den färdiga delen. Spindeln i huvudstocken är fixerad på lager och utrustad med speciella klämanordningar (öglor eller chuckar). Den drivs av en separat elmotor genom en växellåda.

Sängar i svarvar kan användas olika (omvända, V-formade, platta). Detta strukturella element bör placeras så exakt som möjligt. Eventuella avvikelser leder till en betydande minskning av kvaliteten på tillverkade produkter.

Standstocken används för att stödja långa arbetsstycken vid svarvning. Den är vanligtvis placerad längs bordet och fixerad i det mest bekväma läget för tillverkning av delen.

Svarvar kan automatiseras med hjälp av en styrenhet eller en mekanisk kommandoenhet. Utrustning av denna typ skiljer sig från enkla CNC-maskiner genom att arbetsstyckena i detta fall också matas automatiskt för bearbetning. Sådana CNC-maskiner kan utrustas ytterligare.

Skillnaden mellan automatiska maskiner och konventionella maskiner

Arbeten på maskiner av denna typ kan alltså utföras på samma sätt som på enkel svarvutrustning. Skillnaden ligger i det faktum att vändningen av delarpå automatiska maskiner görs den enligt den styvt inställda cykeln. På en konventionell maskin kan en arbetare, som har slutfört tillverkningen av en del, omedelbart börja svänga en annan. På maskinen tar kambytet flera timmar och förberedelserna för det tar flera dagar.

Användningsområde

Automatiska svarvar är mycket mer produktiva än konventionella maskiner. Eftersom deras frekventa byten leder till förlust av produktionstid, används denna utrustning vanligtvis i storskalig produktion. Dessutom, eftersom sådan utrustning är ganska dyr, är det lämpligt att använda den endast om det finns ett behov av att tillverka delar av mycket komplexa former med ett stort antal övergångar. Mycket ofta använder företag högspecialiserade maskiner av denna typ, utformade för att producera en del eller en liten grupp av produkter.

Multispindliga maskiner

Denna typ av automatisk svarvutrustning används i fabriker för att masstillverka delar av olika former och storlekar. På så sätt skiljer sig sådana maskiner från enspindliga maskiner, som huvudsakligen används för tillverkning av seriell identiska produkter. Det finns två typer av sådana maskiner:

• Horisontal. Den största fördelen med sådana maskiner är bekvämligheten med att ladda källmaterialet. Därför används de där kontinuerlig stångmatning används.
• Vertikal. Fördelen med flerspindliga maskiner av denna sort är små storlekar. Placerar inomhusutrustningden här typen tar inte för mycket.

Multi-spindlig automatisk svarv kan ibland användas i småskalig produktion. Men bara om den är utrustad med en CNC.

Längsgående svarvar

Utrustning av den här typen har nyligen blivit mer och mer populär. Längsgående svarvar används för tillverkning av mestadels små delar av en mycket komplex form. En utmärkande egenskap hos deras design är närvaron av en rörlig spindelhuvud. Typen av klämma i sådana maskiner används spännhylsa. Motspindeln i maskiner med glidhuvud är monterad på linjära styrningar med hög precision.

En egenskap hos maskinerna av denna sort, bland annat, är små dimensioner. Deras arbetsområde är inte heller alltför omfattande. Maskiner av denna typ arbetar vanligtvis med mycket hög hastighet.

Den automatiska längsgående svarven kan användas i både mass- och massproduktion av delar. Oftast används utrustning av denna typ inom optik-, el- och instrumentindustrin. Skärarna i sådana maskiner är monterade i bromsok och rör sig endast i horisontell riktning. I produktionen används längsgående svarvar, både enkelspindliga och flerspindliga.

Glidande automatisk svarv är utformad för att utföra operationer som:

• svängsteg;
• spår och konning;
• tråkigtgrunda hål;
• behandling av formade ytor;
• tråda internt och externt;
• brotthål;
• rivning av ytterytor;
• fräsa spår för skruvar;
• borrning.

Ytor på automatiska maskiner av denna typ kan bearbetas mycket olika: koniska, cylindriska, stegade, etc. För att utöka kapaciteten hos längdsvarvmaskiner används alla typer av extra anordningar. Användningen av växelspakar minskar till exempel slitaget på kammarna och påskjutarskorna.

Designfunktioner hos längsgående svarvar

Huven på sådana maskiner är fixerad på sängens övre plan. Framför det finns en speciell platta utformad för att installera ytterligare enheter. En vertikal bromsok är installerad på dess övre plan och ett svängande stopp är installerat på baksidan. Utrustning som en längsgående svarv styrs av ett system av kammar och kamaxlar fixerade i ramen.

nyckelfördelar

Fördelarna med längsgående svarvar inkluderar främst:

• möjlighet att få formade och koniska ytor vid användning av prismatiska fräsar;
• jämn kvalitetsyta på produkten;
• möjlighet att fräsa både längs delens axel och tvärs överhenne;
• förmåga att rulla små siffror, tecken och bokstäver.

Bearbetning av delar på automatiska svarvar av denna typ kan göras med maximal precision.

Arbetsprincip

I processen för bearbetning ges källmaterialet på sådana maskiner inte bara roterande rörelse, som på konventionella, utan också translationellt - längs axeln. Själva skärarna i utrustning som skjutstångsvarvar rör sig endast vinkelrätt mot stången. De radiella krafterna som uppstår under bearbetningsprocessen tas upp av den stadiga vilan. Detta eliminerar alla typer av vibrationer och deformationer och säkerställer följaktligen hög bearbetningsnoggrannhet.

Rörelsecykeln för toppstocken och verktygen i automatiska längsgående svarvmaskiner ställs in av kammar som är specifikt inställda på just denna del. De senare är monterade på en speciell axel, vars varvtal kan variera även vid konstant spindelhastighet.

Underhåll av schweiziska maskiner

I drift är den här typen av maskin enkel. Men de kräver förstås viss vård. Till exempel, för att kylsystemet ska fungera smidigt, måste det periodiskt bytas olja. Det rekommenderas också att skölja vätskebadet varje månad. Utformningen av kylsystemet inkluderar även ett filter, som bör rengöras med samma frekvens. Dessa rekommendationer måste följas. Att reparera en svarv är dyrt.

CNC-maskiner

Som redan nämnts kan maskiner utformade för tillverkning av metalldelar dessutom utrustas med CNC. Sådana styrsystem används vanligtvis om den automatiska svarven är avsedd för tillverkning av delar i mass- eller småskalig produktion. Programvaran som används i CNC:n tillåter:

• automatisera bearbetningsprocessen;
• förbättra kvaliteten på bearbetade delar;
• minska tiden för maskininstallation avsevärt.

Olika typer av frekvensomriktare och omvandlare i CNC:n används digit alt. De är elektriska motorer som går på antingen AC eller DC. När du använder CNC är speciella sensorer inbyggda i maskinens kinematiska schema. Arbetsverktyget i maskiner utrustade med CNC används så hållbart som möjligt, eftersom de arbetar med mycket hög hastighet och produktivitet. Basstrukturen för sådana maskiner måste vara extremt styv.

CNC flerspindligt längsgående svarv

Faktiskt är den numeriska programvaran i sig inget annat än ett datorsystem med speciell programvara installerad på den som styr maskinens enheter. Vanligtvis är standardutrustningen för CNC-maskiner följande:

• spindel;
• kylsystem;
• motspindel;
• belysning för arbetsområde;
• maskinutkastningssensor;
• sleeve variabel;
• specialenhet för att ta emot färdiga produkter;
• verktyg för extern och intern svarvning;
• fram- och tvärgående verktyg;
• själva CNC-systemet.

Enkla svarvar flerspindligt längsgående svarvning utan CNC används främst för massproduktion av ett stort antal olika sorters små detaljer, oftast långa och små sektioner, komplexa former. De senare fungerar vanligtvis som strukturella delar av modern medicinsk utrustning och laboratorieutrustning, elektronik, klockor, etc.

Genom att installera CNC på sådana maskiner kan du också producera ett stort antal produkter, men inte samma, utan olika former (det vill säga i små partier). Vanliga automater är oftast inställda för att producera en viss del, och endast en gång. Faktum är att den mekaniska "omprogrammeringen" av denna typ av utrustning, som redan nämnts, är en extremt komplex och lång procedur. Produktionens stillestånd under omställningen påverkar i hög grad dess lönsamhet. Därför anses användningen av konventionella maskiner för tillverkning av små partier av delar av olika former olämplig.

CNC-installation hjälper till att lösa detta problem och kombinerar fördelarna med maskinen med möjligheten att utöka utbudet av tillverkade produkter. Om maskinen har ett numeriskt styrsystem kan du konfigurera om detväldigt snabbt. Till exempel utförs bytet av skäret direkt på själva maskinen utan att hållaren tas bort. För att ändra rotationshastigheten för verktygen och ordningen på deras arbete behöver du bara ange vissa värdeni programfönstret på CNC-datorn.

Tillverkning av delar på CNC-svarvar: funktioner

Arbetarens deltagande vid användning av maskiner av denna typ reduceras till ett minimum. Allt som krävs av en specialist är att övervaka utrustningens smidiga funktion. Naturligtvis beror kvaliteten på produkterna i detta fall direkt på noggrannheten i att ställa in maskinen. Därför måste NC-program vara så genomtänkta som möjligt.

Huvuduppgiften för de industrier som använder utrustning som CNC-automatiska svarvar för längsgående svarvning är att producera detaljer med exakt specificerade parametrar och samtidigt låg kostnad. Stängerna som används som utgångsmaterial på sådana maskiner har vanligtvis inte en särskilt geometrisk form (även kalibrerade). I det här fallet kan alla fel och felaktigheter enkelt överföras till den färdiga delen. När allt kommer omkring kan arbetsverktyg naturligtvis inte godtyckligt ändra sin position eller rotationshastighet utan mänsklig inblandning. Denna funktion för att skära på automatiska maskiner kallas "ärftlighet" och är huvudproblemet för tekniska programmerare av företag. Det löses vanligtvis genom att minska hastigheten på bearbetningslägena längs hela skärlängden. Vilket naturligtvis leder till en ökning av kostnaderna för produkter på grund av ökade tidskostnader.

Under tiden är det möjligt att bli av med "ärftlighet" med minimala förluster med hjälp av speciella moderna CNC-applikationsprogram utvecklade med hänsyn till de dynamiska egenskaperna hos bearbetningssystemet som bestämmer det. Deras användning gör att du kan ställa in det mest exakta skärläget med en minskning av tidsförlusten med mer än två gånger.

Topmärken

Därmed gör den korrekta justeringen av svarven av schweizisk typ med CNC-program dig att göra tillverkningen av små delar så kostnadseffektiv som möjligt. Men givetvis bara om själva utrustningen är av hög kvalitet. Reparation av automatiska längsgående svarvar med CNC är komplex, dyr och tidskrävande. Därför är valet av sådana maskiner en mycket allvarlig och ansvarsfull fråga.

När du köper utrustning som en automatisk svarv bör du först och främst vara uppmärksam på dess tillverkare. Till exempel, CNC flerspindliga längsgående svarvar av följande märken förtjänar bra recensioner:

• Tornos i MultiSwiss-serien.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Tornos-maskiner

Fördelarna med MultiSwiss-serien av maskiner inkluderar först och främst hög produktivitet och en relativt enkel design. Tornos flerspindliga CNC-svarv är ganska enkel och snabb att ställa in och konfigurera om. För att arbeta på en sådan maskin behöver du inte vara specialist på flerspindliga maskiner. Kontrolleraproduceras helt av CNC. De tekniska egenskaperna hos maskinerna i denna linje presenteras i tabellen.

Parameter	Meaning
Antal verktygsbärare	7 st
Max stångdiameter	14mm
Maximal arbetsstyckeslängd	40mm
Antal spindlar	6 st
Maximal spindelhastighet	8000 rpm
Power	5,6 kW
Maxim alt vridmoment	7,5 Nm
Antal motspindlar	1 st
Maximal motspindelhastighet	8000 rpm
Power of counter spindel	5 kW
CNC-system	Fanuc
Maskinens vikt	7000 kg
Dimensions	1440x5920x2120mm

LA155F30-modeller

Trespindliga automatiska svarvar av detta märke tillhör noggrannhetsklassen "B". De främsta fördelarna med LA155F30-maskiner är tillförlitlighet och lång livslängd. Även efter en lång tidmed dessa maskiner kan du bearbeta delar med maximal precision. Dessutom är LA155F30-maskiner inte för dyra och underhållsvänliga.

Egenskaperna för denna tillverkares automatiska svarvar är följande:

• diameter av bearbetad stång min/max - 6/16 mm;
• maximal produktlängd - 160 mm;
• huvudspindelhastighet - 80-8000 rpm;
• elektrisk motoreffekt - 5,5 kW;
• maskinvikt - 2270 kg;
• mått med tillbehör - 5600x900x1720 mm.

HJM SQC38-maskiner

Detta märkes automatiska svarv med flera spindlar säkerställer också maximal precision vid bearbetning av delar. Denna utrustning är avsedd för höghastighetsbearbetning av delar (längdsvarvning och fräsning). Nedan finns specifikationerna för HJM SQC38.

Parameter	Meaning
Antal drivna verktyg	6 st
Max stångdiameter	38mm
Maximal produktlängd	210mm
Körverktygshastighet	4000 rpm
Spindelhastighet	8000 rpm
Maskinvikt	4500 kg
Dimensions	2100x1450x1700 mm

Slutsats

Således är moderna längsgående CNC-svarvar mycket bekväma, produktiva och i de flesta fall pålitlig utrustning. Det viktigaste i dess drift är att använda den mest genomtänkta programvaran. Detta kommer att öka lönsamheten i produktionen och producera kvalitetsprodukter med exakta mått.