Автоматизация обработки на токарном станке - гидравлический патрон и барфидер
Токарный станок появился с незапамятных времен, именно от него впоследствии произросла целая семья станочного оборудования. Сам же «прародитель» с момента своего появления в сфере производства и в деле обработки различных заготовок не раз подвергался модернизации.
Для повышения производительности труда и совершенствования автоматизации домашнего оборудования на токарном станке с ЧПУ при обработке материала были в свое время внедрены такие интересные разработки, как:
1) барфидер;
2) гидравлический патрон.
Начнем обзор с первого приспособления, с помощью которого осуществляется подача прутка через станочный шпиндель в зону обработки, выталкивание остатка наружу и загрузка новой заготовки из накопителя. В технической литературе и различных каталогах барфидер обозначают и другими терминами: сервоподатчик, автоматический загрузчик. Задача оператора – вовремя пополнять запас пруткового материала в магазине-накопителе и наблюдать за состоянием резцов.
Выбор барфидера
Благодаря дополнительной комплектации токарного станка в виде такого устройства, как пневмомеханический барфидер, организуется нормальный режим подачи заготовки, облегчается задача выполнения работы оператором-станочником и сокращается время, затрачиваемое на выполнение задания.
Сейчас на рынке представлено 3 вида барфидеров:
1. Податчики для работы с заготовками диаметром от 3 до 30 миллиметров и длиной от полутора метров.
2. Сложные устройства для подачи заготовок диаметром от 30 до 65 миллиметров и длиной максимум 1,5 метра.
3. Универсальные приспособления для автоподачи прутков различных диаметров и длины и разных материалов. Это самые замысловатые и дорогостоящие устройства. Предназначаются для крупного массового производства.
Если компания выпускает большое количество однотипных деталей, до нескольких тысяч, то ей уместно приобрести барфидер первого или второго типа. Когда же требуется производить значительные партии деталей из разных материалов, то рациональнее и разумнее установить универсальный образец.
Малые формы податчиков для токарных станков
Когда дело доходит до автоматизации токарных станков, возникает вопрос выбора податчика. В большинстве своем производители стараются заказать недорогое устройство с возможностями быстрой настройки. Если в цехе металлообработки ощущается дефицит рабочей площади, то предпочтение отдается компактным механизмам. Такие барфидеры хороши для обработки профилированного металла или не очень прямых прутков.
При переходах с одного размера прутка на другой все, что необходимо сделать оператору, это сместить механизм подачи прутка в сторону, затем заменить вкладыш шпинделя, перенастроить программу станка и продолжить работу. На все эти манипуляции уходит от силы 5-10 минут.
При использовании профильной гильзы шпинделя и нестандартного крепления, малые формы автоматических барфидеров могут функционировать даже с прутками квадратного или шестигранного сечения. Так или иначе податчик автоматически загружает прутки в станок. После финишной настройки необходимых параметров на станке и барфидере накопитель загружается заготовками. Только вслед за этим оператор включает оборудование и контролирует процесс в течение смены с периодическими измерениями деталей. Каждый последующий пруток автоматически загружается после того, как обработка предыдущего завершается, а остаток заготовки удаляется из станка.
Встраивание барфидера в токарный станок
Выбрав удачный экземпляр автоподачи прутка, далее на первый план выходит проблема интеграции барфидера в токарный станок. Устройство подачи прутка может подключаться к оборудованию через соединение Ethernet, по принципу персонального компьютера. Изготовитель токарных станков ЧПУ должен предоставить возможность заказчику загружать и извлекать данные в работе со станком, а также способ удаленного подключения для осуществления дистанционного контроля за аппаратурой. Мониторинг очень важен и полезен, ведь именно благодаря подобному ухищрению удается проверять время от времени состояние станков и барфидеров в рабочем режиме. Плюс ко всему можно получать сведения по остатку заготовок, узнавать, сколько деталей изготовлено и сколько будет произведено из остатков материала. Это важно для совершенствования производства за счет использования полученной технической информации в реальном времени. Уже сейчас доступно немало вариантов мониторинга производства. И вскоре все будут использовать «дистанционку» за производством.
Что необходимо учитывать при приобретении и установке компактного барфидера
Если та или иная компания остановила свой выбор на покупке барфидера для токарного станка с ЧПУ, то важно учитывать его габариты. В случае с небольшим податчиком прутков максимальная длина заготовки ограничивается расстоянием до передней бабки станка. Кроме того, компактные барфидеры едва ли подойдут для большого серийного производства, поскольку они не смогут обработать значительное количество материала, как например, аналогичные устройства больших размеров.
Но все равно барфидеры малых форм достаточно рентабельны, к тому же не занимают много места в производственном цеху. Благодаря тому, что пруток заходит внутрь бабки станка на всю длину, можно задавать оборудованию любые обороты.
Предназначение гидравлических патронов
Что касается другого интересного предложения в деле автоматизации работы токарного станка – гидравлических цанговых патронов, то специалисты называют их идеальным решением для высокоскоростной обработки любых видов прутков. Важно учитывать, что для корректной работы станка на него рекомендуется устанавливать специальные прорезиненные цанги. За счет гидравлики токарного обрабатывающего центра и по команде ЧПУ, заданной оператором, совершается оперативный и точный зажим заготовки цанговыми лепестками, после чего производится обработка металла резцом. Гидропатрон гарантирует абсолютно точную и надежную фиксацию заготовки, что на выходе дает возможность получать высококачественные изделия с минимумом деформаций и отклонений от нормы.
Достоинства гидравлических патронов
Цанговые патроны выигрывают при серийном производстве ввиду своей большей эффективности и практичности по сравнению с кулачковыми гидравлическими патронами, у которых зажим происходит медленнее и скорее годится для работ со штучным материалом. И это не только касается скорости выполнения работы и количества производимой продукции – многое зависит от размеров детали и технологии ее обработки. Возможности гидропатрона не ограничиваются манипуляциями с прутком круглого сечения, с его помощью допускается обработка квадратных и шестигранных болванок. В продаже можно обнаружить немало видов и марок гидравлических патронов, так что на данный момент есть из чего выбирать.
Типы гидропатронов
Среди всего разнообразия обозреваемой оснастки токарного станка с ЧПУ стоит выделить два типа патронов:
1) толкающий;
2) с подачей прутка.
Первый – более распространенный, он легок в обслуживании и дешевле, в нем при необходимости можно быстро заменить цангу. Второй вариант дороже, он обеспечивает подачу прутка и высокоточный прочный зажим по всей площади заготовки. Среди преимуществ гидравлических цанговых патронов прежде всего отмечают скоростную и высокоточную обработку. При верном расчете технологии изготовления деталей и при прочих сопутствующих факторах использование гидропатронов на токарных станках позволяет увеличить количество выпускаемой продукции, к тому же на переналадку приспособления тратится минимум времени.
При всех плюсах описываемого механизма нельзя не упомянуть об отдельных недочетах. Во-первых, гидропатрон редко применяют при работах со штучными заготовками. Во-вторых, его не рекомендуется использовать при обработке некалиброванного прутка. В-третьих, не так широк перечень деталей, которые можно изготавливать с помощью гидравлических цанговых патронов. И, наконец, по сравнению с кулачковым патроном гидравлический обладает меньшим ресурсом эксплуатации.
Опыт использования гидравлических патронов
Многие производители, занятые в сфере металлообработки, отмечают существенное улучшение качества продукции и повышение производительности с внедрением гидравлических патронов. Вместе с надежной фиксацией обрабатываемых деталей в гидропатроне и с быстрой сменой инструмента рабочий процесс выходит эффективнее и экономичнее. Ныне гидравлические патроны стали неотъемлемой частью современного металлообрабатывающего производства, и их использование позволяет предприятиям достигать высоких производственных достижений и оставаться конкурентоспособными на рынке.
В завершении статьи хотелось бы отдельно отметить, что использование подающих устройств при токарной обработке увеличивает эффективность работы токаря, качество обработки и общую производительность труда на предприятии, плюс ко всему уменьшает трудозатраты, сокращает количество отходов, сводит риск допущения ошибок до минимума, снижает время простоя и повышает выпуск отменной продукции. Отрадно, что при использовании барфидера и гидравлического патрона даже один квалифицированный оператор в состоянии параллельно обслуживать сразу нескольких единиц токарного оборудования.
