Обслуживание в котором нуждаются малоавтоматизированные (токарно-винторезные, револьверные и др.) станки и токарные автоматы с ЧПУ отличаются друг от друга.
Выясним это отличие на токарно-винторезных, револьверных станках и автоматах.
Заготовку цилиндрического зубчатого колеса (шестерни) можно обработать на многорезцовом (рис. 1) копировальном токарном полуавтомате или автомате, а также на универсальных станках. Если обтачивание этого колеса производить на сравнительно мало автоматизированном токарно-винторезном станке, то после установки и закрепления заготовки и инструмента необходимо произвести следующие операции: в соответствии с выбранными режимами резания установить число оборотов шпинделя и величину подачи, подвести резец к детали, включить самоход суппорта на время обработки наружного диаметра, выключить шпиндель, проверить размер, отвести резец от детали и все эти операции повторить несколько раз при обработке ступицы, торцов и других поверхностей.
Рис. 1. Схема обработки шестерни на токарном многорезцовом полуавтомате: а - обработка правой стороны, б - обработка левой стороны; 1 - шпиндель, 2 - задний поперечный суппорт, 3 - обрабатываемая деталь, 4 - передний продольный суппорт, 5 - шпиндель задней бабки
Обработка каждой детали на токарно-винторезном станке связана с таким большим количеством ручных операций, что рабочий обычно в течение всего времени обработки должен находиться у станка. Рабочему приходится делать большое количество движений, которые утомляют его и не позволяют увеличить производительность. Для увеличения производительности в универсальных токарно-винторезных станках применяют специальные устройства, которые автоматизируют часть вспомогательных операций. Эти приспособления позволяют приблизить цикл обработки деталей на токарно-винторезных станках к полуавтоматическому.
Если производить обработку этой же заготовки зубчатого колеса на полуавтомате или автомате, то они предварительно должны быть настроены и налажены применительно к запроектированным операциям.
Настройка и наладка автомата или полуавтомата состоит в установке числа оборотов шпинделя и скорости перемещения узлов, несущих режущие инструменты, в регулировке и закреплении резцов, в определении продолжительности каждого движения и всего цикла обработки.
После того как произведена настройка и наладка полуавтомата, рабочий должен вручную зажать обрабатываемую заготовку и включить станок. Все операции, необходимые для обработки детали, будут выполнены механизмами станка, т. е. автоматически, после чего полуавтомат сам остановится. Рабочий снимет обработанную деталь, установит новую заготовку и снова включит полуавтомат. Так будет обрабатываться одна деталь за другой.
При обработке этих же заготовок для шестерен на автомате (рис. 2) не только цикл обработки, но и вспомогательные операции будут выполнены механизмами станка. Для этого на станке предусматривается магазинное устройство, в которое помещается несколько заготовок. Загрузочный механизм принимает и устанавливает заготовку в рабочую позицию; здесь заготовка зажимается, затем включаются узлы станка и происходит обработка, в конце которой суппорты отходят в исходное положение, после чего деталь разжимается и сходит со станка. Весь цикл этих движений осуществляется автоматически.
Рис. 2. Токарный вертикальный автомат для обработки штучных заготовок
На рис. 3 показан типовой перегружатель для автоматической загрузки и разгрузки штучных деталей, обрабатываемых на вертикальных автоматах. Этот перегружатель (манипулятор) имеет два подъемника с захватными устройствами и периодически поворачивающимся столиком. Патрон захватывающего устройства при нажиме осуществляет закрепление, а при следующем нажиме - раскрепление заготовки.
Рис. 3. Типовой перегружатель (манипулятор) для вертикальных автоматов
Загрузочный подъемник перемещает заготовку вверх. При следующем ходе вниз он упирается в загрузочное гнездо столика и оставляет здесь заготовку. Столик, поворачиваясь, переходит к шпинделю и разгрузочным гнездом забирает с него обработанную деталь.
При следующем повороте столик подходит к шпинделю загрузочным гнездом и передает принесенную заготовку шпинделю и т. д.
Перед тем как пустить автомат или полуавтомат на обработку партии деталей, производят контроль правильности его настройки и наладки, проверяют точность первой обработанной детали. Таким образом обеспечивается высокое качество автоматического производства.
При сравнении методов обработки деталей на токарно-винторезном и на автоматическом токарном станке можно установить, что на токарно-винторезном станке наладка и настройка занимают очень мало времени, но зато количество операций, выполняемых рабочим, несравненно больше, чем на автомате.
Следовательно, если необходимо обработать небольшое количество деталей, выгоднее работать на токарно-винторезном станке. Если же нужно обработать большое количество одинаковых деталей в крупносерийном или массовом производствах, то выгоднее затратить несколько больше времени на наладку и настройку автоматического станка, резко сократив при этом длительность обработки. На автоматическом станке необходимое количество деталей будет произведено в более короткое время при значительно меньшем участии рабочего, который благодаря этому сможет одновременно обслуживать несколько машин.
Рассмотрим отличие работы одних и тех же типов станков с разной степенью автоматизации на примере токарно-револьверных станков и токарно-револьверных автоматов.
После наладки неавтоматизированного револьверного станка необходимо производить вручную следующие действия: подачу и зажим прутка, поворот револьверной головки в соответствующую позицию, выбор и установку заданной скорости и подачи, подвод револьверной головки и включение самохода, отвод револьверной головки и т. д.
Этих ручных операций будет столько, сколько использовано положений револьверной головки.
Кроме того, необходимо производить вручную несколько разных движений и при работе инструментов, установленных на поперечных суппортах.
На револьверном станке доля участия рабочего при обработке деталей очень велика, поэтому он может обслуживать только один станок.
При обработке деталей на автомате необходимо затратить больше времени на настройку, но продолжительность цикла обработки и доля участия рабочего резко снизятся. Благодаря этому один человек сможет обслужить несколько автоматов, так как ему придется только заправлять новые прутки и время от времени промерять детали и менять износившиеся и затупившиеся инструменты.
При изготовлении новых моделей автоматических станков принимаются меры к резкому снижению продолжительности перенастройки, благодаря чему использование этих станков становится выгодным при меньших партиях обрабатываемых деталей.
Еще более высокая производительность труда будет получена в случае использования в массовом производстве автоматизированных линий станков. Если автоматы соединить транспортером и наладить их таким образом, чтобы обработанная на одном станке деталь автоматически попадала в следующий автомат для последующей обработки, то эта автоматическая цепочка станков будет являться автоматизированной линией (рис. 4).
Рис. 4. Участок автоматизированной линии для обработки шестерни: I - вертикальный многорезцовый полуавтомат (на рисунке не показан), II и IV - вертикальные многорезцовые токарные станки, III - вертикальный протяжной станок; 1 - наружное точение и черновое зенкерование отверстия - производится на первом станке, 2 - точение базового торца и зенкерование отверстия под протягивание - производится на втором станке, 3 - протягивание шлицевых канавок (на рис. не показано) - производится на третьем станке
Сведения по обращению со станками и уходу за ними
Различные типы токарных автоматов и полуавтоматов являются сложными, мощными и быстроходными машинами, которые требуют бережного ухода. Такие станки нельзя обслуживать, не зная их конструкции, не понимая принципа их работы. При работе на полуавтоматах и автоматах большое значение имеет соблюдение всех правил их использования. Одной из важнейших обязанностей наладчика является систематический инструктаж рабочих-автоматчиков (операторов) по уходу за станками, по их смазке, по наблюдению за исправностью работы механизмов и инструментов.
Наладчик обязан обучать рабочих-автоматчиков передовым приемам работы и правильной организации рабочего места, разъяснять правила пользования режущим и измерительным инструментом.
Полуавтоматы и автоматы являются быстроходными станками, поэтому техника безопасности должна соблюдаться в обязательном порядке всем персоналом.
Несколько рекомендаций наладчику:
- до включения станка необходимо проверить, установлены ли ограждения и предохранительные устройства на свои места, привести в порядок одежду, чтобы она не могла быть захвачена вращающимися деталями шпинделя и зажимного устройства, обрабатываемой деталью и другими быстро двужущимися узлами станка;
- во время работы станка категорически запрещается обтирать или чистить станок в местах, где это сопряжено с опасностью соприкосновения с быстро движущимися деталями станка или его привода, ремонтировать или ощупывать действующие механизмы станка; эти операции можно выполнять только после того, как станок остановлен и исключена возможность его внезапного включения.
