ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНЫЕ СТАНКИ С ЧПУ — Токарная обработка

Для одностоечных токарно-карусельных станков с ЧПУ (рис.22.18,а) принята следующая система координат: у вертикального суппорта ось Z, которая по направлению совпадает с осью вращения планшайбы, а точка пересечения оси X с осью Z есть нулевая точка отсчета может быть принята в любом месте по оси Z. У бокового суппорта вертикальная ось W, а горизонтальная U.

Рис. 22.18.Обозначение осей координат в токарно-карусельных станках с ЧПУ

Для двухстоечных токарно-карусельных станков с ЧПУ (рис.22.18,б) принята следующая система координат: у правого вертикального суппорта оси X и Z и у левого вертикального суппорта оси W и U. При выборе начала отсчета координат (нулевой точки) могут быть приняты базовая поверхность опоры заготовки на планшайбе или в приспособлении или верхний торец обрабатываемой заготовки.

Токарно-карусельные станки с позиционными устройствами ЧПУ (исполнение Ф2) обрабатывают только гладкие или ступенчатые (внутренние и наружные) цилиндрические, плоские и конические (с углом не более 45°) поверхности. Станки имеют по два управляемых суппорта: одностоечные моделей 1512Ф2 и 1516Ф2 — вертикальный и боковой суппорты, двухстоечные моделей 1525Ф2, 1540Ф2 — два вертикальных суппорта. Для управления станками используют системы УЧПУ модели П32-ЗМ.

Основные режимы работы задают изменением положения переключателя режимов 22 на пульте устройства ЧПУ П32-ЗМ (рис.22.19). При этом он может быть установлен в положении «Индикация» (ручное управление), «Автоматический режим», «Полуавтоматический режим», «Ручной ввод», «Восстановление» и «Поиск кадра».

Рис. 22.19.Пульт управления устройством П32-ЗМ

Включение и выключение УЧПУ производят кнопками 9 и 8 с контрольной сигнальной лампой 7. Начальное (исходное) положение УЧПУ задается автоматически при включении, а во всех остальных случаях — нажатием кнопки 3 «Сброс» (стирание из памяти ЧПУ всей ранее введенной информации).

В режиме «Индикация» управление станком осуществляют с пульта станка. Для этого тумблер на пульте станка устанавливают в положение «Рука», а переключатель режимов на пульте ЧПУ — в положение «Индикация». В этом режиме УЧПУ осуществляет индикацию текущей координаты на табло индикатором 15 по осям X и 1 и индикатором 17 по осям 11 и 117, а также индикатором 19 кода функции и номера кадра. Для осуществления индикации нажимают одну из клавиш 4. Переключатель индикации устанавливают в положение «Работа». На табло будет показана индикация перемещения относительно заданного нуля. Кнопка 1 «Стоп» на пульте ЧПУ в этом режиме не действует.

Автоматический и полуавтоматический режимы предназначены для работы станка от перфоленты. Работа в автоматическом режиме происходит при установке переключателя 22 режимов в положение «Автомат». Переключатели индикации 16, 18 и 20 необходимо также установить в положение «Автомат». Далее с помощью декадных переключателей 10 производят (при необходимости) смешение нуля отсчета для всех координат, а с помощью переключателей, расположенных на боковой стороне УЧПУ, вводят величины и знаки коррекций. Работа станка начинается с момента нажатия на кнопку 2 «Пуск». При этом происходит считывание одного кадра перфоленты и обработка его станком. После отработки предыдущего кадра автоматически считывается следующий и снова осуществляется отработка считанного кадра станком. Так происходит до тех пор, пока с перфоленты не будут считаны команды MOO, М01, М06 или не будет нажата кнопка 1 «Стоп». По этим командам автоматический цикл будет остановлен, а пустить его снова можно только кнопкой «Пуск» или кнопкой 6 «Повторение цикла», если кнопка «Стоп» была нажата во время обработки перемещений. Для остановки автоматического цикла можно также использовать кнопку 5 «Технологический останов».

Остановить автоматический режим работы станка можно нажатием кнопки «Стоп» на пульте станка, но пользоваться ею в этих целях не рекомендуется, так как при этом прекращается вращение стола и для продления автоматического режима потребуется ввести команды (МОЗ, М04) для его запуска.

Работа в полуавтоматическом режиме осуществляется при установке переключателя режимов в положение «Полуавтомат» и нажатии на кнопку «Пуск». После этого происходит считывание одного кадра перфоленты и отработка его станком. Затем станок останавливается. Для дальнейшей работы станка необходимо снова нажать на кнопку «Пуск».

В режиме «Ручной ввод» станок управляется только от устройства ЧПУ. В этом режиме движения по осям X, Z,W,U программируются непосредственно с пульта УЧПУ. Режим «Ручной ввод» может использоваться для полной обработки детали, частичной обработки и для ввода различных команд в режиме «Автомат» и «Полуавтомат». Режим «Ручной ввод» устанавливают тумблером на пульте станка и переключателем режимов на пульте УЧПУ. При этом с помощью кнопок 11, 12, 13 и 14 может быть набрана (с одновременной индикацией вводимой информации) информация: перемещение по осям, координаты плавающего нуля, скорость перемещений, автоматические (постоянные) циклы, включение и выключение стола и т.д. Набранную информацию с помощью переключателя ввода (положение «Кадр») и кнопка «Ввод» вводят в память ЧПУ. Для обработки заданной информации нажимают кнопку «Пуск» на пульте УЧПУ. Для контроля введенной информации на пульте УЧПУ имеются табло и переключатели 16, 18 и 20.

Режим «Восстановление» используют для восстановления информации в памяти УЧПУ в случае ее утраты по различным причинам (ошибочное нажатие на клавишу «Сброс» и др.). Для восстановления необходимой информации переключатель режимов включают в положение «Восстановление», а на переключателе 21 устанавливают номер кадра, предшествующий номеру кадра, который нужно отработать станку. Перфоленту в считывающем устройстве устанавливают на начало программы и нажимают кнопку «Пуск». Происходит автоматическое считывание перфоленты до установленного кадра. При этом все вспомогательные команды запоминаются УЧПУ и схемой станка, а движения не отрабатываются. После остановки движения перфоленты необходимо проверить, соответствует ли введенная информация прерванному технологическому процессу обработки детали. Переход на автоматический цикл осуществляют переводом переключателя режимов в положение «Автомат» и нажатием на клавишу «Пуск».

Режим «Поиск кадра» используют для быстрого нахождения нужного кадра. Для этого переключатель режима работ устанавливают в положение «Поиск кадра». Затем перфоленту выводят на начало программы, а на переключателе 21 устанавливают номер искомого кадра. Нажимают клавишу «Пуск», при этом лента быстро перематывается до нужного кадра и останавливается. В этом режиме заложенная ранее память в устройстве ЧПУ сохраняется. Контроль искомого кадра выполняют по индикации.

На пульте УЧПУ имеется блок с сигнальными лампами, дающими информацию о состоянии системы, выключения и отработке заданных команд. Поэтому возможные неисправности могут быть оперативно выявлены.

Токарно-карусельные станки с контурными устройствами ЧПУ (исполнение ФЗ) предназначены для обработки деталей из черных и цветных металлов в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. На них можно производить обтачивание и растачивание поверхностей с прямолинейными и криволинейными образующими, протачивание торцовых поверхностей, прорезание кольцевых канавок, сверление, зенкерование и развертывание центральных отверстий и др. Эти станки особенно эффективны при обработке деталей с большим числом точных поверхностей.

Одностоечные станки моделей 1512ФЗ, 1516ФЗ имеют по одному управляемому вертикальному суппорту с 5-позиционной револьверной головкой, а двухстоечные станки модели 1525ФЗ — по два управляемых вертикальных суппорта.

Станки оснащены устройством ЧПУ модели Н55-2, осуществляющим автоматическое управление вертикальным суппортом с револьверной головкой и приводом главного движения. Управление исполнительными органами осуществляется по программе, вводимой в 8-дорожечной перфоленты, в режиме предварительного набора (ручного ввода данных) с помощью переключателей и кнопок, расположенных на панели управления устройством ЧПУ, а также в режиме наладки (от подвесного пульта).

Программа ЧПУ токарно-карусельными станками содержит геометрическую и технологическую информацию, из которых первая включает данные о траектории движения инструмента в виде координат опорных точек этой траектории, а вторая — данные о скорости, подаче, номере инструмента и т.д.

Кодирование геометрической информации у позиционных УЧПУ П32-ЗМ выполняют в абсолютных значениях и кодируют адресами: для вертикального суппорта X и Z и для бокового суппорта U и W. У контурных УЧПУ Н55-2 размерные перемещения кодируют адресами X, Z, I и К и задают их в абсолютных значениях и приращениях с погрешностью до ±0,01 мм.

Примеры кодирования перемещений в абсолютных значениях и в приращениях по осям приведены ниже:

• 1. При программировании перемещения по отрезку прямой в кадре задают команду G01 (линейная интерполяция) и координаты конечной точки X, Z относительно начала отсчета размеров (задание размеров в абсолютных значениях) или относительно начальной точки перемещения (задание размеров в приращениях). Перемещение из точки А₀ к точке А, (рис.22.20,а) при задании размеров в абсолютных значениях набирают кадром: N011G01X 005000…FE2 , а при задании размеров в приращениях — N011 GO 1Х-010000… FE2.
• 2. При программировании перемещения по наклонной прямой из точки Б₀ в точку Б| (рис.22.20,б) в абсолютных значениях размеров кадр имеет вид: N006G01H 015000Z 010000… FE₂, а при задании размеров в приращениях — N006G001X 010000Z -005000… FE₂.

Рис. 22.20.Схемы (я-в) задания перемещении в абсолютных значениях и в приращениях по осям X и Z

3. При программировании перемещения из точки D₍₎ в точку D₂ (рис.22.20,в) по дуге окружности (круговая интерполяция) в кадре задают команду G02 или G03 (движение по часовой стрелке или против), затем задают координаты I и К центра окружности (с радиусом R) относительно начальной точки (D₀ и Di,) и координаты X и Z (в приращениях) конечной точки (D) и D₂):

N004 G02I 002000К 005000Х — 00200Z 00200.. ,FE₂,

N005G031 — 006000К — 00400Х — 005000Z 003000.. ,FE₂.

Скорость перемещения суппортов у станков с УЧПУ П32-ЗМ записывают адресом F для правого вертикального суппорта и адресом Е для бокового и левого вертикального суппортов. Скорость перемещения суппортов у станков с УЧПУ Н55-2 записывают адресом F (мм/мин) и адресом R (об/мин). Частоту вращения планшайбы записывают адресом S.

Номер режущего инструмента соответствует номеру позиции револьверных головок и резцедержателей суппортов, имеющих автоматический поворот и фиксацию на каждой позиции, номер инструмента записывают адресом Т. Смену инструмента программируют отдельным кадром.

4. При подготовке станка к работе инструмент (перед установкой на станок) должен быть предварительно настроен на размер. Фактические вылеты режущих кромок относительно базирующих поверхностей, позволяющих фиксировать инструмент в заданном положении на суппорте, должны быть установлены по двум координатам с погрешностью ±0,5 мм, а измерены с погрешностью до 0,01 мм.

В устройстве (рис.22.21) резцовый блок 1 устанавливается на переходной плите 2. Плита 2 заранее монтируется на столе 3 с помощью эталонного блока 5 так, чтобы при подводе каретки устройства с визирным микроскопом 4 вершина эталонного резца блока совпадала с перекрестием осей в поле зрения микроскопа. При этом перед индикатором 6 отсчета по оси X должен быть установлен набор концевых мер, соответствующий расстоянию вершины эталонного резца блока от расчетной базовой плоскости резцового блока. Измеренные координаты режущих кромок резцов являются коррекциями на вылет инструмента по соответствующим осям. Эти размеры сохраняют свое значение до изнашивания или изменения положения инструмента в блоке. При обработке фасонных поверхностей начало координат должно соответствовать положению центра радиуса при вершине резца. Координаты положения режущих кромок инструмента заносят в карты наладки.

В карте наладки дают перечень необходимого вспомогательного и режущего инструмента для обработки заготовки с координатами вершин режущих кромок от программируемой точки отсчета, координаты исходной (нулевой) точки относительно абсолютной системы координат станка и другие данные.

Наладку токарно-карусельного станка выполняют в такой последовательности: по карте наладки подбирают режущий инструмент, блоки, державки и устройства для закрепления в них режущего инструмента; при необходимости производят вне станка проверку настройки или настройку режущего инструмента на заданные картой наладки координатные размеры с помощью специальных приборов; устанавливают настроенный инструмент в суппорты станка и производят дополнительную его настройку, устанавливают на столе станка предусмотренные картой наладки базирующие и зажимные приспособления; устанавливают заготовку; закрепляют и проверяют ее положение относительно начала координат.

Рис. 22.21.Устройство настройки инструмента на размер:

• 1- устройство, 2- настройка по эталонному блоку положения резца по осям X и Z, 3 — установка вершины резца в визире микроскопа,
• (a-в) схемы привязки режущих кромок резцов в визире микроскопа

Затем на пульте управления устанавливают ручной режим управления, проверяют работоспособность рабочих органов станка на холостом ходу и исправность сигнализации на пульте управления, перемещают все суппорты в нулевое положение в соответствии с картой наладки.

После этого, убедившись в исправности и чистоте лентопротяжного механизма, устанавливают программоноситель и проверяют на ускоренном режиме выполнение без сбоев рабочей программы пультом с индикацией текущей координаты рабочих органов станка, а также безотказность индикации и световой сигнализации, проверяют отсутствие информации на корректорных переключателях и набирают на них значения, полученные при наладке станка.

Затем устанавливают на пульте управления автоматический режим управления и обрабатывают одну заготовку, измеряют деталь, вычисляют размеры коррекции и набирают их на корректорных переключателях, обрабатывают следующую заготовку, измеряют ее и при необходимости вводят дополнительную коррекцию.

Периодически производят измерение обработанных деталей в партии и в случае отклонения фактических размеров от заданных чертежом или картой наладки выполняют коррекцию программы переключателями.