Токарный автомат ведет цикл обработки сам: оператор загружает пруток, меняет инструмент и выполняет замеры. Ниже разобраны кулачковые автоматы фасонно-отрезной, револьверной и многошпиндельной компоновки, показано отличие от полуавтомата и посчитано, при какой серии наладка окупается. Автоматы продольного точения с ЧПУ только упомянуты, их устройство здесь не разбирается.
Принцип работы токарного автомата и отличие от полуавтомата
Станок подает пруток, зажимает его цангой, ведет суппорты и отрезает готовое изделие. Прутковый автомат берет калиброванный холоднотянутый пруток круглого, шестигранного или квадратного сечения, а иногда трубу. Автоматы для штучных заготовок (патронные, магазинные) здесь не разбираются. Размер прутка станок повторяет, а овальность или кривизну он не выправит, поэтому качество проката входит в точность обработки.
У полуавтомата цикл идет сам, но заготовку устанавливает и снимает человек. Поэтому он подходит для штучных и патронных заготовок небольшими партиями: поковок, отливок, коротких отрезков. У пруткового автомата установка и снятие заготовки не нужны: пруток подается сам.
Токарные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 50100 FM8
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 40100 FM8
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 36100 FM6
Автоматический цикл хранится в кулачках либо в программе. У кулачковой машины он записан в профилях кулачков на распределительном валу, у станка с ЧПУ в программе. Один оборот распределительного вала равен одному циклу кулачкового автомата.
Виды токарных автоматов для серийной обработки деталей
| Тип станка | Что задает цикл | Типичные изделия | Что меняют при новом заказе |
|---|---|---|---|
| Фасонно-отрезной | Кулачки поперечных суппортов, врезная подача | Короткие оси, втулки, винты с профилем | Фасонные резцы и кулачки |
| Револьверный | Кулачки или упоры, револьверная головка с инструментом | Изделия с отверстиями и резьбой средней длины | Инструмент в головке, упоры, кулачки |
| Многошпиндельный | Кулачки, блок шпинделей с поворотом на позицию | Крупные серии простых изделий | Весь набор инструмента по позициям |
Фасонно-отрезной автомат подает резцы поперек оси, продольного хода у него практически нет. Профиль изделия копирует фасонный резец, поэтому форма жестко привязана к инструменту, а длина точения ограничена шириной резца. Такая схема хороша для коротких деталей большой серии.
В револьверной машине к торцу прутка по очереди подходят сверло, зенкер, метчик или плашка, а наружную поверхность параллельно точат поперечные суппорты. Совмещение операций сокращает цикл: несколько переходов идут одновременно. Многошпиндельный автомат последовательного действия доводит эту идею до предела: в каждом шпинделе свой пруток, на каждой позиции своя операция, и заготовка выходит готовой после каждого поворота блока. Время цикла задает самая долгая операция.
Основное назначение всех трех семейств — серийный выпуск небольших изделий, где важна высокая производительность и стабильный размер. Сверление и нарезание резьбы в таком цикле идут без перестановки заготовки.
Токарные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 36100 FH6
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 50100
Станок токарный с ЧПУ METAL MASTER XNC 36100
Автомат продольного точения держит пруток в направляющей втулке, резец работает рядом с ней, поэтому длинные тонкие детали не прогибаются. Многие современные машины этого класса оснащены ЧПУ.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Сколько деталей нужно, чтобы наладка окупилась
Наладка кулачкового станка занимает часы и дольше: подбирают и ставят кулачки, резцы, цанги, упоры, отрабатывают первые образцы. Выигрыш дает короткий цикл, поэтому границу задает размер серии.
Возьмем условный пример без привязки к модели. Наладка занимает 8 часов, одна деталь делается за 15 секунд. На универсальном токарном станке та же деталь требует 90 секунд. Экономия на одной детали равна 75 секундам. Восемь часов составляют 28 800 секунд, и деление дает 384 детали, после которых потери на наладку возвращены.
Серия около 384 деталей лишь покрывает наладку. Выгода растет с каждым повтором заказа, потому что кулачки сохраняются, и вторая наладка проходит быстрее. Условные цифры нужно заменить своими: время наладки, цикл на автомате и время на станке, который автомат заменит.
Токарные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Станок токарный MML 1830V
SPV-400H CNC токарный станок с ЧПУ
Токарный станок с ЧПУ SPV-400H CNC
Материалы и стружка при обработке на автомате
Стружка определяет, сколько станок проработает без остановки. Длинная лента наматывается на пруток и инструмент, ломает цикл и портит поверхность. Поэтому выбирают материалы с хорошей обрабатываемостью: автоматные стали с повышенным содержанием серы, латунь, алюминиевые сплавы. Коррозионностойкие стали обрабатывают резцами со стружколомом и с обильной подачей СОЖ.
Диаметр прутка подбирают с припуском под чистовой проход. Прокат с большим допуском по диаметру нагружает цангу неравномерно, и размер начинает плавать.
Узлы, от которых зависит точность и производительность
Зажимная и подающая цанги работают с прутком одного диаметра. При переходе на деталь той же группы из прутка того же диаметра стараются оставить те же цанги и комплект кулачков, меняя резцы и упоры: наладка идет быстрее, а стабильность размера выше. Износ цанги проявляется биением прутка и разбросом диаметров в партии.
Точность кулачковой машины сохраняется, пока профили кулачков и шпиндельный узел не изношены. Кулачок копирует траекторию без обратной связи: станок не знает, что резец износился, поэтому износ выбирают подналадкой. У станка с ЧПУ ту же задачу решает корректор инструмента.
Когда токарный автомат не подходит
Единичный заказ и малая серия, намного меньше расчетных 384 деталей, наладку не окупят. Заготовка в виде поковки или отливки прутковому автомату не подходит, толстый отрезок в цанге не зажимается. Изделие с лысками, поперечным сверлением и фрезерными элементами лучше обработать на токарно-фрезерном станке с ЧПУ.
Крупные диаметры тоже выпадают: сечение прутка ограничено проходом шпинделя, а тяжелые заготовки берут на токарно-винторезных и токарно-карусельных станках. Если чертеж часто правят, кулачки придется переделывать, а программу сменить быстрее, чем комплект кулачков. Поэтому при мелких и часто меняющихся партиях расчет окупаемости оказывается в пользу программируемого станка.
Токарно-карусельные станки по моделям
Весь раздел →
Токарно-карусельные станки 1512 (1512Ф1)
Токарно-карусельный станок 1525
Как выбрать станок по чертежу
Начинают с чертежа. Нужны диаметр и длина, число переходов, наличие отверстий и резьбы, материал, годовая серия и частота повторов. По числу переходов выбирают между фасонно-отрезным, револьверным и многошпиндельным типом: чем больше операций и крупнее серия, тем оправданнее несколько шпинделей.
Затем сравнивают с ЧПУ по расчету из третьего раздела. Подходящие по компоновке машины в каталоге ищут среди токарно-револьверных станков, а для сравнения открывают токарные станки с ЧПУ и токарно-винторезные станки, где обработку ведет токарь, а оснастка проще.
