Automaattisorvi ja sen ominaisuudet. Automaattinen sorvin monikara pituussuuntainen sorvaus CNC:llä. Osien valmistus ja käsittely automaattisorveilla

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Sorvi on erikoiskone, jonka osien käsittely tapahtuu ilman työntekijän osallistumista. Tämäntyyppiset laitteet ovat tavallista kalliimpia. Sitä pidetään kuitenkin myös kätevämpänä käyttää. Kaikki toiminnot tällaisilla koneilla suoritetaan automaattisesti. Työntekijä valvoo vain aihioiden lastausta ja valvoo valmistettujen osien laatua.

Erilaisia työstökoneita

Tällaisia laitteita on useita. Osat voidaan valmistaa yksi- tai monikara-automaateilla. Rakenteellisesti ne eroavat vähän. Ainoa ero on, että laitteissa, kuten yksikarasorveissa, sorvataan vain yhdellä työtyökalulla. Niitä on useita monikarakoneiden suunnittelussa. Työkappaleiden tyypin mukaan kaikki sorvit on jaettu:

• ruuvileikkaus;
• karuselli;
• kasvojen kääntyminen;
• kääntäminen-jyrsintä;
• torni kääntyy;
• pitkittäiskäännös.

Ruuvileikkurikoneita käytetään kaikentyyppisten sorvaustoimintojen suorittamiseen, karuselli - suurimassaisten työkappaleiden käsittelyyn. Pintasorvauskoneita käytetään lieriömäisten, etu- ja kartiomaisten tuotteiden sorvaukseen. Jyrsintälaitteita käytetään helpotuksen käsittelyyn. Tornisorveja käytetään monimutkaisen muotoisten osien valmistukseen. Siitä, mihin pitkittäisleikkauskoneet on tarkoitettu ja mitkä ovat niiden suunnittelun ominaisuudet, käsitellään yksityiskohtaisesti alla.

Automaattisorvien määräys

Perinteisten koneiden tapaan tämäntyyppiset laitteet suorittavat esimerkiksi seuraavia töitä:

• sylinterimäisten ja porrastettujen pintojen pituussuuntainen sorvaus;
• ulompi viistekäsittely;
• uritus, päällys ja olkapäät;
• porausreiät;
• poraus;
• langan katkaisu;
• uritus;
• profiilin kääntö.

Yleiset suunnitteluominaisuudet

Kaikki automaattiset ja puoliautomaattiset sorvit sekä tavanomaiset koneet on siksi suunniteltu poistamaan tietyt työkappaleen osat samalla kun sitä pyöritetään. Suunnittelun mukaan näiden laitteiden eri tyypit voivat vaihdella suuresti. Useimpien tyyppien pääominaisuudet ovat kuitenkin yhteisiä. Minkä tahansa sorvin suunnittelu sisältää: sängyn,etu- ja takatuki, vaunu. Jälkimmäinen on suunniteltu pitämään työkalua ja liikuttamaan sitä oikeaan suuntaan. Tästä prosessista vastaa erityinen syöttömekanismi.

Tällaisten laitteiden, kuten automaattisorvin, päähän on kiinnitetty kara ja nopeudenmuutosmekanismi. Se on kiinnitetty erittäin lujasti, koska se voi aiheuttaa tärinää, joka välittyy työkappaleeseen ja heikentää valmiin osan laatua. Päätuen kara on kiinnitetty laakereihin ja varustettu erityisillä kiinnityslaitteilla (silmukat tai istukat). Sitä käyttää erillinen sähkömoottori vaihteiston kautta.

Sorveissa olevia sänkyjä voidaan käyttää eri tavoin (käänteinen, V-muotoinen, litteä). Tämä rakenneelementti tulee sijoittaa mahdollisimman tarkasti. Kaikki poikkeamat johtavat valmistettujen tuotteiden laadun huomattavaan heikkenemiseen.

Tapatukea käytetään tukemaan pitkiä työkappaleita sorvauksen aikana. Se sijaitsee yleensä pöydän varrella ja kiinnitetään kätevimpään asentoon osan valmistusta varten.

Sorvit voidaan automatisoida ohjaimella tai mekaanisella ohjauslaitteella. Tämän tyyppiset laitteet eroavat yksinkertaisista CNC-koneista siinä, että myös työkappaleet syötetään tässä tapauksessa automaattisesti käsittelyä varten. Tällaiset CNC-koneet voidaan varustaa lisäksi.

Automaattien ja perinteisten koneiden ero

Tällaisilla koneilla työskentely voidaan tehdä samalla tavalla kuin yksinkertaisilla sorvauslaitteilla. Ero on siinä, että osien kääntäminenautomaattisissa koneissa se tehdään tiukasti asetetun syklin mukaan. Perinteisessä koneessa työntekijä, saatuaan yhden osan valmistuksen, voi alkaa välittömästi kääntää toista. Koneessa nokan vaihto kestää useita tunteja ja siihen valmistautuminen useita päiviä.

Käyttöalue

Automaattiset sorvit ovat paljon tuottavampia kuin perinteiset koneet. Koska niiden toistuva vaihto johtaa tuotantoajan menetyksiin, näitä laitteita käytetään yleensä suurtuotannossa. Lisäksi, koska tällaiset laitteet ovat melko kalliita, on suositeltavaa käyttää niitä vain, jos on tarve valmistaa erittäin monimutkaisia muotoisia osia, joissa on suuri määrä siirtymiä. Hyvin usein yritykset käyttävät tämän tyyppisiä pitkälle erikoistuneita koneita, jotka on suunniteltu tuottamaan yksi osa tai pieni tuoteryhmä.

Monikaraiset koneet

Tällaista automaattista sorvauslaitteistoa käytetään tehtaissa erimuotoisten ja -kokoisten osien massatuotantoon. Tällä tavalla tällaiset koneet eroavat yksikaraisista koneista, joita käytetään pääasiassa samanlaisten sarjatuotteiden valmistukseen. Tällaisia koneita on kahdenlaisia:

• Vaakasuuntainen. Tällaisten koneiden tärkein etu on lähdemateriaalin lataamisen helppous. Siksi niitä käytetään, kun käytetään jatkuvaa tankosyöttöä.
• Pystysuuntainen. Tämän lajikkeen monikarakoneiden etuna ovat pienet koot. Sijoittaa sisälaitteettämä tyyppi ei vie liikaa.

Monikaraista automaattista sorvia voidaan joskus käyttää pienimuotoisessa tuotannossa. Mutta vain, jos se on varustettu CNC:llä.

Pitkittäissorvauskoneet

Tällaisista laitteista on tullut viime aikoina yhä suositumpia. Pitkittäissorvauskoneita käytetään enimmäkseen pienten, hyvin monimutkaisen muotoisten osien valmistukseen. Niiden suunnittelun erottuva piirre on liikkuvan karakannattimen läsnäolo. Tällaisissa koneissa käytetään puristintyyppiä. Liukupään koneissa vastakara on asennettu erittäin tarkkoihin lineaarisiin ohjaimiin.

Tämän lajikkeen koneiden ominaisuus on muun muassa pienet mitat. Niiden työalue ei myöskään ole liian laaja. Tämän tyyppiset koneet toimivat yleensä erittäin suurella nopeudella.

Automaattista pitkittäissorvausta voidaan käyttää sekä osien massa- että massatuotannossa. Useimmiten tämän tyyppisiä laitteita käytetään optisessa, sähkö- ja instrumenttiteollisuudessa. Tällaisten koneiden leikkurit on asennettu työntöihin ja liikkuvat vain vaakasuunnassa. Tuotannossa käytetään pituussuuntaisia sorvauskoneita, sekä yksi- että monikaraisia.

Liukuva sorvausautomaattisorvi on suunniteltu suorittamaan seuraavia toimintoja:

• kääntöportaat;
• uritus ja kartio;
• tylsäämatalat reiät;
• muotoiltujen pintojen käsittely;
• säiketys sisäinen ja ulkoinen;
• kalvinreiät;
• ulkopintojen uurreus;
• jyrsintäurat ruuveille;
• poraus.

Tämän tyyppisten automaattisten koneiden pintoja voidaan käsitellä hyvin erilaisina: kartiomaisia, sylinterimäisiä, porrastettuja jne. Pitkittäissorvauskoneiden ominaisuuksien laajentamiseksi käytetään kaikenlaisia lisälaitteita. Esimerkiksi vaihdevipujen käyttö vähentää nokkien ja työntökenkien kulumista.

Pitkittäissorvauskoneiden suunnitteluominaisuudet

Tällaisten koneiden päätuki on kiinnitetty sängyn ylätasoon. Sen edessä on erityinen levy, joka on suunniteltu lisälaitteiden asentamiseen. Sen ylätasolle on asennettu pystysuora jarrusatula ja taakse kääntyvä pysäytin. Laitteita, kuten pituussuuntaista sorvia, ohjataan runkoon kiinnitetyllä nokka- ja nokka-akselijärjestelmällä.

Tärkeimmät edut

Pitkittäissorvauskoneiden etuja ovat ensisijaisesti:

• mahdollisuus saada muotoiltuja ja kartiomaisia pintoja käytettäessä prismajyrsimiä;
• tasainen ja laadukas lopputuotteen pinta;
• mahdollisuus jyrsintä sekä kappaleen akselia pitkin että poikkihän;
• kyky rullata pieniä numeroita, merkkejä ja kirjaimia.

Osien työstäminen tämän tyyppisillä automaattisilla sorveilla voidaan tehdä mahdollisimman tarkasti.

Toimintaperiaate

Käsittelyprosessissa tällaisten koneiden lähdemateriaalille ei anneta vain pyörivää liikettä, kuten tavanomaisissa koneissa, vaan myös translaatioliikettä - pitkin akselia. Itse leikkurit laitteissa, kuten liukutankosorveissa, liikkuvat vain kohtisuorassa tankoon nähden. Työstöprosessin aikana syntyvät säteittäiset voimat otetaan vastaan tasaiseen lepoon. Tämä eliminoi kaikenlaiset tärinät ja taipumat ja varmistaa siten korkean koneistustarkkuuden.

Automaattisten pitkittäissorvauskoneiden päätuen ja työkalujen liikesykli asetetaan nokkailla, jotka on viritetty erityisesti tähän osaan. Jälkimmäiset on asennettu erityiselle akselille, jonka kierrosten lukumäärä voi vaihdella jopa vakiokaran nopeudella.

Sveitsin koneiden huolto

Käytössä tämäntyyppinen kone on yksinkertainen. Tietenkin ne vaativat kuitenkin jonkin verran hoitoa. Esimerkiksi, jotta jäähdytysjärjestelmä toimisi sujuvasti, sen öljyt on vaihdettava säännöllisesti. On myös suositeltavaa huuhdella nestekylpy kuukausittain. Jäähdytysjärjestelmän suunnittelussa on myös suodatin, joka tulee puhdistaa samalla tiheydellä. Näitä suosituksia on noudatettava. Sorvin korjaaminen on kallista.

CNC-koneet

Kuten jo mainittiin, metalliosien valmistukseen tarkoitetut koneet voidaan lisäksi varustaa CNC:llä. Tällaisia ohjausjärjestelmiä käytetään yleensä, jos automaattisorvi on tarkoitettu osien tuotantoon massa- tai pientuotannossa. CNC:ssä käytetty ohjelmisto mahdollistaa:

• automatisoi käsittelyprosessin;
• parantaa koneistettujen osien laatua;
• lyhennä huomattavasti koneen asetusaikaa.

Erityyppisiä asemia ja muuntimia CNC:ssä käytetään digitaalisesti. Ne ovat sähkömoottoreita, jotka toimivat joko vaihto- tai tasavirralla. CNC:tä käytettäessä koneen kinemaattiseen järjestelmään on sisäänrakennettu erityisiä antureita. CNC:llä varustettujen koneiden työvälineitä käytetään mahdollisimman kestävästi, koska ne toimivat erittäin suurella nopeudella ja tuottavuudella. Tällaisten koneiden perusrakenteen on oltava erittäin jäykkä.

CNC-monikarainen pituussuuntainen sorvauskone

Itse asiassa numeerinen ohjelmisto itsessään ei ole muuta kuin tietokonejärjestelmä, johon on asennettu erityinen ohjelmisto, joka ohjaa koneen asemia. Yleensä CNC-koneiden vakiovarusteet ovat seuraavat:

• kara;
• jäähdytysjärjestelmä;
• vastakara;
• työalueen valaistus;
• koneen poistoanturi;
• hihamuuttuja;
• erityinen laite valmiiden tuotteiden vastaanottamiseen;
• työkalut ulko- ja sisäsorvaukseen;
• etu- ja poikittaiskäyttöiset työkalut;
• itse CNC-järjestelmä.

Yksinkertaisia, monikaraisia pitkittäissorvauksia ilman CNC:tä käytetään pääasiassa useiden erilaisten pienten osien massatuotantoon, useimmiten pitkiä ja pieniä osia, monimutkaisia muotoja. Viimeksi mainitut toimivat yleensä nykyaikaisten lääketieteellisten ja laboratoriolaitteiden, elektroniikan, kellojen jne. rakenneosina.

CNC:n asentaminen tällaisiin koneisiin mahdollistaa myös suuren määrän tuotteita, mutta ei samoja, vaan eri muotoisia (eli pienissä erissä). Tavalliset automaatit asetetaan useimmiten tuottamaan tietty osa, ja vain kerran. Tosiasia on, että tämäntyyppisten laitteiden mekaaninen "uudelleenohjelmointi", kuten jo mainittiin, on erittäin monimutkainen ja pitkä prosessi. Tuotannon seisokit siirtymän aikana vaikuttavat suuresti sen kannattavuuteen. Siksi tavanomaisten koneiden käyttöä erimuotoisten osien pienten erien valmistukseen ei pidetä tarkoituksenmukaisena.

CNC-asennus auttaa ratkaisemaan tämän ongelman ja yhdistää koneen edut mahdollisuuteen laajentaa valmistettujen tuotteiden valikoimaa. Jos koneessa on numeerinen ohjausjärjestelmä, voit määrittää sen uudelleenerittäin nopea. Esimerkiksi leikkuuterän vaihto suoritetaan suoraan koneeseen itseensä ilman, että pidikettä irrotetaan. Työkalujen pyörimisnopeuden ja työjärjestyksen muuttamiseksi sinun tarvitsee syöttää vain tietyt arvot CNC-tietokoneen ohjelmaikkunaan.

Osien valmistus CNC-sorveilla: ominaisuudet

Työntekijän osallistuminen tämäntyyppisten koneiden käytössä on vähennetty minimiin. Asiantuntij alta vaaditaan vain laitteiden moitteettoman toiminnan valvonta. Tietenkin tuotteiden laatu tässä tapauksessa riippuu suoraan koneen asetusten tarkkuudesta. Siksi NC-ohjelmien on oltava mahdollisimman harkittuja.

Niiden teollisuudenalojen päätehtävänä, jotka käyttävät laitteita, kuten pitkittäissorvauksen automaattisia CNC-sorveja, on valmistaa osia tarkasti määritellyillä parametreilla ja samalla edullisin kustannuksin. Tällaisissa koneissa lähtöaineena käytetyt tangot eivät yleensä ole kovin geometrisesti muotoiltuja (edes kalibroituina). Tässä tapauksessa kaikki virheet ja epätarkkuudet voidaan helposti siirtää valmiiseen osaan. Työvälineet eivät tietenkään voi mieliv altaisesti muuttaa asentoa tai pyörimisnopeutta ilman ihmisen väliintuloa. Tätä automaattisten koneiden leikkaamisen ominaisuutta kutsutaan "perinnöllisyydeksi" ja se on yritysten teknisten ohjelmoijien pääongelma. Se ratkaistaan yleensä vähentämällä käsittelytilojen nopeutta koko leikkauspituudella. Mikä tietysti johtaa tuotteiden kustannusten nousuun aikakustannusten nousun vuoksi.

Sillä välin on mahdollista päästä eroon "perinnöllisyydestä" minimaalisilla häviöillä käyttämällä erityisiä nykyaikaisia CNC-sovellusohjelmia, jotka on kehitetty ottaen huomioon sen määrittävät käsittelyjärjestelmän dynaamiset ominaisuudet. Niiden avulla voit asettaa tarkimman leikkaustilan, jolloin aikahäviö vähenee yli kaksi kertaa.

Huippumerkit

Siis sveitsiläisen sorvin oikea säätö CNC-ohjelmilla mahdollistaa pienten osien valmistuksen mahdollisimman kustannustehokkaan. Mutta tietysti vain, jos itse laitteet ovat korkealaatuisia. Automaattisten pitkittäissorvauskoneiden korjaus CNC:llä on monimutkaista, kallista ja aikaa vievää. Siksi tällaisten koneiden valinta on erittäin vakava ja vastuullinen asia.

Kun ostat laitteita, kuten automaattisorvia, sinun tulee ensinnäkin kiinnittää huomiota sen valmistajaan. Esimerkiksi seuraavien merkkien CNC-monikaraiset pituussuuntaiset sorvauskoneet ansaitsevat hyviä arvosteluja:

• MultiSwiss-sarjan Tornos.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Tornos-koneet

MultiSwiss-konesarjan etuja ovat ennen kaikkea korkea tuottavuus ja suhteellisen yksinkertainen rakenne. Tornos-monikarainen CNC-sorvi on melko helppo ja nopea asentaa ja konfiguroida uudelleen. Jotta voit työskennellä tällaisella koneella, sinun ei tarvitse olla monikaraisten koneiden asiantuntija. Ohjausvalmistettu kokonaan CNC:llä. Tämän linjan koneiden tekniset ominaisuudet on esitetty taulukossa.

Parametri	Merkitys
Työkalutelineiden lukumäärä	7 kpl
tangon enimmäishalkaisija	14mm
Maksimityökappaleen pituus	40mm
Karojen lukumäärä	6 kpl
Maksimikaran nopeus	8000 rpm
Voima	5,6 kW
Maksimaalinen vääntömomentti	7,5 Nm
Laskurikarojen lukumäärä	1 kpl
Laskurikaran maksiminopeus	8000 rpm
Vastakaran teho	5 kW
CNC-järjestelmä	Fanuc
Koneen paino	7000 kg
Mitat	1440x5920x2120mm

LA155F30 mallit

Tämän merkin kolmikaraiset automaattisorvit kuuluvat tarkkuusluokkaan "B". LA155F30-koneiden tärkeimmät edut ovat luotettavuus ja pitkä käyttöikä. Vielä pitkänkin jälkeenNäiden koneiden avulla voit käsitellä osia mahdollisimman tarkasti. Lisäksi LA155F30-koneet eivät ole liian kalliita ja huollettavia.

Tämän valmistajan automaattisorvien ominaisuudet ovat seuraavat:

• käsitellyn tangon halkaisija min/max - 6/16 mm;
• tuotteen enimmäispituus - 160 mm;
• pääkaran nopeus - 80-8000 rpm;
• sähkömoottorin teho - 5,5 kW;
• koneen paino - 2270 kg;
• mitat kiinnikkeineen - 5600x900x1720 mm.

HJM SQC38 -koneet

Tämän merkin monikarainen automaattisorvi varmistaa myös maksimaalisen tarkkuuden osien työstyksessä. Tämä laite on tarkoitettu osien nopeaan käsittelyyn (pitkittäissorvaus ja jyrsintä). Alla on HJM SQC38:n tekniset tiedot.

Parametri	Merkitys
Käytettyjen työkalujen määrä	6 kpl
tangon enimmäishalkaisija	38mm
Tuotteen enimmäispituus	210mm
Ajotyökalun nopeus	4000 rpm
Karan nopeus	8000 rpm
Koneen paino	4500 kg
Mitat	2100x1450x1700 mm

Johtopäätös

Nykyaikaiset CNC-pitkittäissorvaukset ovat siis erittäin käteviä, tuottavia ja useimmissa tapauksissa luotettavia laitteita. Sen toiminnassa tärkeintä on käyttää harkituinta ohjelmistoa. Tämä lisää tuotannon kannattavuutta ja tuottaa laadukkaita tuotteita tarkalla mitat.