iCNC > Инструмент > Группы и характеристики станков по металлу

Группы и характеристики станков по металлу

19.08.2015

IB1430Awb_16

Метал­ло­ре­жу­щий ста­нок – тех­но­ло­ги­че­ская маши­на, кото­рая ори­ен­ти­ро­ва­на на выпол­не­ние режу­щей обра­бот­ки метал­лов с целью при­да­ния заго­тов­кам опре­де­лен­ных форм и раз­ме­ров. Совре­мен­ное обо­ру­до­ва­ние тако­го типа дает воз­мож­ность кон­тро­ли­ро­вать проч­ность и каче­ство обра­ба­ты­ва­е­мой поверх­но­сти. Сто­ит обра­тить вни­ма­ние, что на этих стан­ках могут обра­ба­ты­вать­ся не толь­ко метал­лы, но и дру­гие сплош­ные мате­ри­а­лы, поэто­му здесь тер­мин метал­ло­ре­жу­щий мож­но счи­тать услов­ным. Все стан­ки тако­го рода при­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать по раз­ным при­зна­кам, о мно­гих из кото­рых мы пого­во­рим далее.

Что каса­тель­но вида выпол­ня­е­мых работ, то все метал­ло­ре­жу­щие стан­ки в насто­я­щее вре­мя клас­си­фи­ци­ру­ют­ся на 9 раз­лич­ных кате­го­рий, каж­дая из кото­рых в свою оче­редь делит­ся на 9 типов, кото­рые объ­еди­ня­ют­ся общи­ми при­зна­ка­ми по тех­но­ло­ги­че­ским и кон­струк­тив­ным осо­бен­но­стям. Моде­ли стан­ков, кото­рые выпус­ка­ют­ся сего­дня серий­но, при­сва­и­ва­ют бук­вен­ное или же циф­ро­вое и бук­вен­ное назва­ние. Зача­стую назва­ние тако­го рода обо­ру­до­ва­ния вклю­ча­ет в себя одну или две бук­вы и несколь­ко цифр.

Пер­вая циф­ра будет обо­зна­чать номер груп­пы, к кото­рой отно­сит­ся тот или иной ста­нок, а вто­рая тип обо­ру­до­ва­ния. Осталь­ные обо­зна­че­ния будут харак­те­ри­зо­вать глав­ные пара­мет­ры и осо­бен­но­сти стан­ка или же мате­ри­а­лов, кото­рые могут быть обра­бо­та­ны с его помо­щью. Если после вто­рой циф­ры будет нахо­дить­ся бук­ва, то это сви­де­тель­ству­ет о том, что дан­ное обо­ру­до­ва­ние было допол­ни­тель­но модер­ни­зи­ро­ва­на. Если бук­ва будет сто­ять после цифр, то это гово­рит о изме­не­нии базо­вой моде­ли ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния. Теперь давай­те рас­смот­рим при­мер: назва­ние стан­ка 7А36 гово­рит нам о том, что это обо­ру­до­ва­ние отно­сит­ся к стро­галь­но-про­тяж­ной груп­пе, что под­твер­жда­ет циф­ра 7 в самом нача­ле назва­ния. Циф­ра 3 ука­зы­ва­ет на то, что этот ста­нок попе­реч­но-стро­галь­но­го типа, а циф­ра 6 ука­зы­ва­ет что мак­си­маль­но допу­сти­мая дли­на обра­ба­ты­ва­е­мой дета­ли состав­ля­ет не более 600 мил­ли­мет­ров. В кон­це назва­ния бук­ва А гово­рит нам о том, что мы име­ем дело с модер­ни­зи­ро­ван­ной вер­си­ей стан­ка моде­ли 736.

Если же в назва­нии стан­ка бук­ва будет рас­по­ло­же­на после наиме­но­ва­ния моде­ли, то это озна­ча­ет класс точ­но­сти обо­ру­до­ва­ния, напри­мер, 16К20П – в дан­ном слу­чае бук­ва П ука­зы­ва­ет на то, что это обо­ру­до­ва­ние повы­шен­ной точ­но­сти. Стан­ки, кото­рые име­ют базо­вую точ­ность, ника­ко­го допол­ни­тель­но­го обо­зна­че­ния в назва­нии моде­ли не име­ют. Что каса­тель­но стан­ков с управ­ле­ни­ем ЧПУ, то послед­ние два зна­ка у них будут Ф и одна из цифр. Если в кон­це назва­ния будет при­сут­ство­вать циф­ра 1, то этот ста­нок с циф­ро­вой инди­ка­ци­ей и име­ет воз­мож­ность пред­ва­ри­тель­но­го набо­ра дан­ных. Циф­ра 2 сви­де­тель­ству­ет о нали­чии в стан­ке пози­ци­он­ной систе­мы управ­ле­ния. Если в кон­це назва­ния ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния после бук­вы Ф будет сто­ять циф­ра 3, то этот ста­нок осна­щен кон­тур­ной систе­мой управ­ле­ния. Циф­ра 4 будет гово­рить о нали­чии ком­би­ни­ро­ван­ной систе­мы управ­ле­ния.

В кон­це назва­ния моде­ли метал­ло­ре­жу­щих стан­ков с цик­ло­вы­ми систе­ма­ми ста­вят бук­вен­ное обо­зна­че­ние в виде бук­вы Ц. Если обо­ру­до­ва­ние име­ет опе­ра­тив­ную систе­му управ­ле­ния, то в кон­це назва­ния моде­ли будет при­сут­ство­вать бук­ва Т. Если в стан­ке име­ет­ся встро­ен­ный инстру­мен­таль­ный мага­зин, то в кон­це назва­ния его моде­ли будет мар­ки­ров­ка с бук­вой М. Метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки при­ня­то клас­си­фи­ци­ро­вать и по сте­пе­ни уни­вер­саль­но­сти на уни­вер­саль­ные, спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные и спе­ци­аль­ные.

Уни­вер­саль­ные метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки ори­ен­ти­ро­ва­ны на обра­бот­ку дета­лей рас­про­стра­нен­ной номен­кла­ту­ры в рам­ках мел­ко­се­рий­но­го про­из­вод­ства. Эти стан­ки зача­стую отли­ча­ют­ся широ­ким диа­па­зо­ном регу­ли­ро­вок ско­ро­сти реза­ния и пода­чи режу­ще­го инстру­мен­та. К кате­го­рии уни­вер­саль­ных стан­ков при­ня­то отно­сить токар­ные, токар­но-вин­то­рез­ные, токар­но-револь­вер­ные и свер­лиль­ные стан­ки. Обра­ща­ем вни­ма­ние, что эта кате­го­рия стан­ков неред­ко может быть осна­ще­на бло­ком ЧПУ.

Спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные стан­ки при­ме­ня­ют с целью обра­бот­ки дета­лей одно­го наиме­но­ва­ния, одна­ко при этом эти дета­ли могут иметь раз­ные раз­ме­ры. К дан­ной кате­го­рии отно­сят метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки для про­из­вод­ства труб, муфт, валов и дру­гих дета­лей. Для дан­ной кате­го­рии метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щих стан­ков харак­тер­на воз­мож­ность тща­тель­ной под­строй­ки всех узлов и агре­га­тов стан­ка. На прак­ти­ке эти агре­га­ты актив­но при­ме­ня­ют­ся в круп­но­се­рий­ном и серий­ном про­из­вод­ствах.

Что каса­тель­но спе­ци­аль­ных стан­ков, то они исполь­зу­ют­ся исклю­чи­тель­но для обра­бот­ки дета­лей одно­го наиме­но­ва­ния и раз­ме­ра. На прак­ти­ке их исполь­зу­ют толь­ко в круп­но­се­рий­ных про­из­вод­ствах опре­де­лен­ных дета­лей.

delitelnaya-golovka_kruglaja_ramka

В каче­стве обо­зна­че­ния спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных и спе­ци­аль­ных стан­ков перед назва­ни­ем моде­ли обо­ру­до­ва­ния добав­ля­ют несколь­ко букв. Напри­мер, Его­рьев­ский стан­ко­стро­и­тель­ный завод обо­зна­ча­ет свои стан­ки аббре­ви­а­ту­рой ЕЗ. Все метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по пока­за­те­лям точ­но­сти на пять клас­сов:

• Н – стан­ки нор­маль­ной точ­но­сти. К дан­но­му клас­су отно­сят­ся прак­ти­че­ски все стан­ки уни­вер­саль­ной кате­го­рии.
• П – стан­ки повы­шен­ной точ­но­сти. Эти стан­ки изго­тав­ли­ва­ют на осно­ве тра­ди­ци­он­ных стан­ков, одна­ко тре­бо­ва­ния к их сбор­ке более вели­ки. Осо­бое вни­ма­ние уде­ля­ет­ся регу­ли­ров­ке каж­до­го эле­мен­та.
• В – стан­ки высо­кой точ­но­сти. Повы­ше­ние точ­но­сти в этих стан­ках дости­га­ет­ся бла­го­да­ря при­ме­не­нию отдель­ных модер­ни­зи­ро­ван­ных узлов и агре­га­тов, кото­рые про­хо­дят деталь­ную настрой­ку.
• А – стан­ки осо­бо высо­кой точ­но­сти. Во вре­мя сбор­ки и настрой­ки таких метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щих стан­ков предъ­яв­ля­ют­ся мак­си­маль­но жест­кие тре­бо­ва­ния.
• С – осо­бо точ­ные стан­ки, кото­рые пред­на­зна­че­ны для изго­тов­ле­ния дета­лей стан­ков клас­са точ­но­сти А и В.

Стан­ки, име­ю­щие клас­сы точ­но­сти А, С и В, име­ну­ют пре­ци­зи­он­ны­ми. Они долж­ны исполь­зо­вать­ся в цехах, где влаж­ность и тем­пе­ра­ту­ра регу­ли­ру­ет­ся авто­ма­ти­че­ски, что обес­пе­чит мак­си­маль­ную про­дол­жи­тель­ность их экс­плу­а­та­ции и предот­вра­тит рас­стра­и­ва­ние узлов и агре­га­тов.

Стан­ки могут раз­де­лять­ся и по при­зна­ку мас­сы, напри­мер, лег­кие метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки име­ют вес до 1 тон­ны. Сред­ние стан­ки весят поряд­ка 10-ти тонн, а тяже­лые соот­вет­ствен­но более 10-ти тонн. Тяже­лые стан­ки делят на тяже­лые и уни­каль­ные – послед­ние име­ют вес более 100 тонн.

По типу управ­ле­ния метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки могут быть с руч­ным управ­ле­ни­ем, полу­ав­то­ма­ты и авто­ма­ты. Что каса­тель­но стан­ков с руч­ным управ­ле­ни­ем, то их осо­бен­ность в том, что пуск, оста­нов­ку стан­ка, пода­чу режу­ще­го инстру­мен­та, фик­са­цию заго­то­вок, выбор инстру­мен­тов и дру­гие опе­ра­ции опе­ра­тор про­из­во­дит само­сто­я­тель­но.

Полу­ав­то­ма­ти­че­ские стан­ки бази­ру­ют­ся на рабо­те по авто­ма­ти­че­ско­му цик­лу, одна­ко для повто­ре­ния каж­до­го из цик­лов тре­бу­ет­ся непо­сред­ствен­ное вме­ша­тель­ство чело­ве­ка. Опе­ра­тор само­сто­я­тель­но будет встав­лять заго­тов­ки в ста­нок и выни­мать из него гото­вые дета­ли, после чего при­ну­ди­тель­но запус­кать повто­ре­ние цик­ла для про­из­вод­ства той или иной дета­ли. Под цик­лом при­ня­то пони­мать оче­ред­ность опе­ра­ций, выпол­ня­е­мую за опре­де­лен­ный про­ме­жу­ток вре­ме­ни.

В слу­чае рабо­ты с авто­ма­ти­че­ски­ми стан­ка­ми рабо­че­му лишь нуж­но будет наблю­дать за рабо­той метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­ще­го стан­ка, про­ве­рять каче­ство гото­вой про­дук­ции и при воз­ник­но­ве­нии тако­вой необ­хо­ди­мо­сти вно­сить кор­рек­ти­вы в настрой­ки обо­ру­до­ва­ния. В целом это обо­ру­до­ва­ние само выпол­ня­ет все необ­хо­ди­мые дей­ствия, что­бы пре­вра­тить кусок метал­ла в опре­де­лен­ное изде­лий. Сто­и­мость таких стан­ков доста­точ­но высо­ка, поэто­му при­ме­ня­ют их зача­стую круп­ные пред­при­я­тия.

По типу рас­по­ло­же­ния шпин­де­ля метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки при­ня­то делить на гори­зон­таль­ные, вер­ти­каль­ные и наклон­ные. По пока­за­те­лю сте­пе­ни кон­цен­тра­ций стан­ка он может отно­сить­ся к одно- или же мно­го­по­зи­ци­он­ным. Кон­цен­тра­ция опе­ра­ции – тер­мин, под кото­рым при­ня­то пони­мать воз­мож­ность на том или ином стан­ке одно­вре­мен­но выпол­нять раз­ные опе­ра­ции и обра­ба­ты­вать несколь­ко заго­то­вок одно­вре­мен­но. Неко­то­рые совре­мен­ные стан­ки име­ют воз­мож­ность обра­ба­ты­вать несколь­ко заго­то­вок одно­вре­мен­но раз­ны­ми режу­щи­ми инстру­мен­та­ми, что дает воз­мож­ность зна­чи­тель­но повы­сить про­из­во­ди­тель­ность. Мно­го­по­зи­ци­он­ные стан­ки поз­во­ля­ют одно­вре­мен­но обра­ба­ты­вать более трех заго­то­вок. Отдель­ную кате­го­рию зани­ма­ют ком­би­ни­ро­ван­ные стан­ки, напри­мер, токар­но-шли­фо­валь­ные, стро­галь­но-фре­зер­ные и дру­гие, кото­рые име­ют широ­кий спектр функ­ций.

Раз­мер­ные ряды стан­ков

Боль­шин­ство совре­мен­ных стан­ков клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по опре­де­лен­ным пара­мет­рам, кото­рые зара­нее харак­те­ри­зу­ют раз­ме­ры дета­лей, кото­рые могут обра­ба­ты­вать­ся на этих стан­ках или же сам раз­мер этих стан­ков. В конеч­ном ито­ге фор­ми­ру­ет­ся сво­е­го рода чис­лен­ное зна­че­ние из всех пара­мет­ров одно­го из стан­ков, кото­рые рас­по­ла­га­ют от наи­мень­ше­го зна­че­ния к наи­боль­ше­му. Это обра­зу­ет целый раз­мер­ный ряд стан­ков одной груп­пы, то есть всех моде­лей, кото­рые схо­жи по сво­ей базо­вой кон­струк­ции, раз­ме­рам и внеш­не­му виду. При­ме­ча­тель­но, что кон­струк­ция стан­ков, отно­ся­щим­ся к одно­му раз­мер­но­му ряду, может состо­ять из уни­фи­ци­ро­ван­ных или серий­ных узлов, что во мно­гом облег­ча­ет про­цесс изго­тов­ле­ния, а так­же экс­плу­а­та­ции тех или иных стан­ков, а так­же спо­соб­ству­ет неко­то­ро­му уде­шев­ле­нию про­из­вод­ствен­но­го про­цес­са. В насто­я­щее вре­мя раз­мер­ные ряды ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния для обра­бот­ки метал­ла стро­ят исклю­чи­тель­но по прин­ци­пу гео­мет­ри­че­ской про­грес­сии, в соста­ве кото­рой глав­ным и базо­вым пока­за­те­лем слу­жит пара­метр чле­на того или ино­го ряда. В сети мож­но най­ти все­воз­мож­ные таб­ли­цы раз­лич­ных стан­ков для метал­ло­об­ра­бот­ки, кото­рые клас­си­фи­ци­ру­ют­ся по раз­ным кри­те­ри­ям. Во вре­мя про­ек­ти­ро­ва­ния раз­мер­ных рядов все­гда берет­ся во вни­ма­ние тот факт, что непро­ду­ман­ное рас­ши­ре­ние того или ино­го раз­мер­но­го ряда может повлечь за собой к сни­же­нию серий­но­сти про­из­вод­ства стан­ков, посколь­ку они все рав­но будут схо­жи по кон­струк­ции и назна­че­нию, а так­же к повы­ше­нию уров­ня вло­же­ния финан­со­вых средств в это обо­ру­до­ва­ние.

f733a7daeadf52048dded9cffb8d50b3

Управ­ле­ние метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щи­ми стан­ка­ми

Под поня­ти­ем управ­ле­ния стан­ком сле­ду­ет пони­мать опре­де­лен­ную сово­куп­ность дей­ствий на меха­низ­мы стан­ка, кото­рые спо­соб­ству­ют нача­лу и завер­ше­нию выпол­не­ния тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са. Недо­пу­сти­мо путать эту фор­му­ли­ров­ку с систе­мой управ­ле­ния стан­ка­ми, так как здесь будет иметь­ся вви­ду сово­куп­ность меха­ни­че­ских или про­грамм­ных устройств, кото­рые реа­ли­зу­ют воз­дей­ствие на опре­де­лен­ные меха­низ­мы стан­ка. В насто­я­щее вре­мя сле­ду­ет знать фор­му­ли­ров­ку опре­де­ле­ния цик­ла рабо­ты стан­ка, то есть сово­куп­ность всех дей­ствий, кото­рые долж­ны быть совер­ше­ны для того, что­бы заго­тов­ка пре­вра­ти­лась в пол­но­цен­ное изде­лие. Все цик­лы, кото­рые могут иметь место во вре­мя ста­ноч­ной обра­бот­ки, клас­си­фи­ци­ру­ют­ся на две кате­го­рии.

Пер­вая кате­го­рия состо­ит исклю­чи­тель­но из цик­лов, кото­рые мож­но пози­ци­о­ни­ро­вать как неза­ме­ни­мые и повто­ря­ю­щи­е­ся мно­го­крат­но. В каче­стве при­ме­ра мож­но при­ве­сти рабо­ту авто­ма­ти­зи­ро­ван­ных линий и агре­гат­ных меха­низ­мов, кото­рые рабо­та­ют после­до­ва­тель­но, выпол­няя раз за разом одни и те же опе­ра­ции. Ко вто­рой кате­го­рии отно­сят все цик­лы, кото­рые выпол­ня­ют­ся толь­ко один раз и в стро­го уста­нов­лен­ное вре­мя. На прак­ти­ке тако­го рода цик­лы при­ня­то ини­ци­и­ро­вать опре­де­лен­ной коман­дой. В каче­стве при­ме­ра подоб­ных цик­лов мож­но рас­смот­реть исполь­зо­ва­ние вспо­мо­га­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния како­го-либо стан­ка. Это может быть ста­дия выпол­не­ния сме­ны и под­бо­ра инстру­мен­та, фик­са­ция и осво­бож­де­ние любо­го из подвиж­ных эле­мен­тов ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, а так­же ста­дия выгруз­ки из стан­ка гото­вых изде­лий.

Совре­мен­ные стан­ки для метал­ло­об­ра­бот­ки могут рабо­тать под руч­ным управ­ле­ни­ем или же авто­ма­ти­че­ским. Нема­ло совре­мен­ных стан­ков осна­ща­ют­ся мно­го­ру­ко­я­точ­ным устрой­ством, даю­щим воз­мож­ность опе­ра­то­ру кон­тро­ли­ро­вать рабо­ту обо­ру­до­ва­ния. Все агре­га­ты стан­ка могут быть задей­ство­ва­ны одно­вре­мен­но или пооче­ред­но по необ­хо­ди­мо­сти, при этом управ­ле­ние каж­дым узлом про­из­во­дит­ся вруч­ную посред­ством рыча­гов. Обра­ти­те вни­ма­ние, что руч­ное управ­ле­ние может быть дистан­ци­он­ным кно­поч­ным, селек­тив­ным и несе­лек­тив­ным. Что каса­тель­но авто­ма­ти­че­ско­го управ­ле­ния стан­ка­ми, то его раз­де­ля­ют на кулач­ко­вое, про­грамм­ное, а так­же адап­тив­ное. Кро­ме это­го могут раз­ли­чать управ­ле­ние и по виду, то есть оно может быть цик­ло­вое или же чис­ло­вое про­грамм­ное. Цик­ло­вое управ­ле­ние – харак­те­ри­сти­ка типа управ­ле­ния стан­ком, кото­рая опре­де­ля­ет, что ста­нок будет рабо­тать авто­ма­ти­че­ски до завер­ше­ния цик­ла, кото­рый зара­нее будет спро­грам­ми­ро­ван опе­ра­то­ром. При рабо­те с таким обо­ру­до­ва­ни­ем рабо­чий дол­жен ука­зать стан­ку даже тип и раз­мер каж­до­го инстру­мен­та, кото­рые будет при­ме­нять­ся для обра­бот­ки той или иной дета­ли. Что каса­ет­ся пере­ме­ще­ния орга­нов стан­ка, то эти зна­че­ния зача­стую зада­ют­ся посред­ством пере­ме­ща­е­мых упо­ров.

Обра­ти­те вни­ма­ние, что при исполь­зо­ва­нии ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния с авто­ма­ти­че­ским управ­ле­ни­ем нача­ло и конец цик­лов в боль­шин­стве слу­ча­ев будут сов­па­дать, то есть цикл этот будет замкну­то­го типа и может повто­рять­ся неогра­ни­чен­ное коли­че­ство раз. Чис­ло­вое про­грамм­ное управ­ле­ние стан­ком – один из вари­ан­та управ­ле­ния со ста­ноч­ным обо­ру­до­ва­ни­ем, когда обра­бот­ка заго­тов­ки про­из­во­дит­ся по стро­го про­пи­сан­ной опе­ра­то­ром про­грам­ме. Все коман­ды и инфор­ма­ция для стан­ка в этом слу­чае пред­став­ля­ет­ся в виде чис­лен­ных зна­че­ний. ЧПУ дает воз­мож­ность настро­ить авто­ма­ти­че­скую рабо­ту стан­ка, при этом опе­ра­то­ру не при­дет­ся само­сто­я­тель­но сле­дить за орга­на­ми стан­ка, ско­ро­стью их пере­ме­ще­ния и под­би­рать во вре­мя обра­бот­ки пра­виль­ный режим реза­ния. Такие стан­ки рабо­та­ют авто­ма­ти­че­ски по стро­го задан­ной про­грам­ме. Систе­ма чис­ло­во­го про­грамм­но­го управ­ле­ния пред­став­ля­ет собой некую сово­куп­ность свя­зан­ных меж­ду собой и не свя­зан­ных тех­ни­че­ских и про­грамм­ных ресур­сов обо­ру­до­ва­ния, обес­пе­чи­ва­ю­щие рабо­ту стан­ка. Базо­вой состав­ля­ю­щей любо­го подоб­но­го стан­ка слу­жит блок СЧПУ, кото­рое соб­ствен­но и отда­ет коман­ды на все рабо­та­ю­щие узлы и агре­га­ты ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния. Изна­чаль­но вся про­грам­ма дей­ствий для обра­бот­ки той или иной дета­ли зада­ет­ся опе­ра­то­ром, после чего ком­пью­тер уже сам начи­на­ет пол­но­стью кон­тро­ли­ро­вать рабо­ту стан­ка. Очень важ­но на ста­дии состав­ле­ния чис­ло­вой про­грам­мы для того или ино­го стан­ка пра­виль­но рас­по­ло­жить направ­ле­ние осей коор­ди­нат, посколь­ку в про­тив­ном слу­чае мож­но добить­ся толь­ко уве­ли­че­ние коли­че­ства бра­ка и пор­чи обо­ру­до­ва­ния. Про­грам­мы для стан­ков ЧПУ состав­ля­ют по опре­де­лен­ным стан­дар­там, при этом нача­ло систе­мы коор­ди­нат может быть выбра­но про­из­воль­но. Все коор­ди­нат­ные оси обо­зна­ча­ют­ся по опре­де­лен­ным стан­дар­там, что дает воз­мож­ность состав­лять про­грам­мы цик­ли­че­ской рабо­ты обо­ру­до­ва­ния, кото­рые бы не зави­се­ли от того, будет ли пере­ме­щать­ся режу­щий инстру­мент или же заго­тов­ка в ходе выпол­не­ния обра­бот­ки.

В любом слу­чае долж­но учи­ты­вать­ся пра­ви­ло, что любое поло­жи­тель­ное дви­же­ние рабо­че­го орга­на ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, кото­рое участ­ву­ет в про­цес­се обра­бот­ки заго­тов­ки, долж­но соот­вет­ство­вать век­то­ру отво­да инстру­мен­та от тела обра­ба­ты­ва­е­мой дета­ли. Напри­мер, если нуж­но выпол­нить свер­ле­ние какой-либо дета­ли на вер­ти­каль­но-свер­лиль­ном стан­ке или же про­из­ве­сти обра­бот­ку на токар­ном стан­ке, то рабо­та долж­на осу­ществ­лять­ся толь­ко по отри­ца­тель­ной оси Z.

Поло­жи­тель­ные направ­ле­ния всех орга­нов стан­ка, кото­рые отве­ча­ют за пода­чу инстру­мен­та, обо­зна­ча­ют­ся без каких-либо отме­ток. Пер­вы­ми бук­ва­ми алфа­ви­та все­гда обо­зна­ча­ют­ся вра­ща­тель­ные дви­же­ния вокруг осей, при этом поло­жи­тель­ным направ­ле­ни­ем при­ня­то счи­тать вра­ще­ние меха­низ­ма в направ­ле­нии про­ти­во­по­лож­ном дви­же­нию часо­вой стрел­ки. Обра­ти­те вни­ма­ние, что направ­ле­ние дви­же­ний орга­нов стан­ка, кото­рые обес­пе­чи­ва­ют фик­са­цию и пода­чу заго­тов­ки, обо­зна­ча­ют бук­ва­ми со штри­ха­ми, при этом дви­же­ние, обо­зна­чен­ное без штри­ха, долж­но осу­ществ­лять­ся толь­ко в про­ти­во­по­лож­ном направ­ле­нии.

В боль­шин­стве совре­мен­ных стан­ков ось Z при­ня­то опре­де­лять по отно­ше­нию к шпин­де­лю ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, кото­рое про­из­во­дит базо­вое вра­ща­тель­ное дви­же­ния. Если в рам­ках того или ино­го стан­ка шпин­дель будет отсут­ство­вать, то ось Z все­гда будет пер­пен­ди­ку­ляр­на оси поверх­но­сти рабо­че­го места. Очень важ­но, что­бы поло­жи­тель­ное зна­че­ние направ­ле­ния этой оси сов­па­да­ло с направ­ле­ни­ем отво­да режу­ще­го инстру­мен­та от тела обра­ба­ты­ва­е­мой заго­тов­ки. Ось X все­гда рас­по­ло­же­на гори­зон­таль­но и парал­лель­но оси заго­тов­ки, уста­нов­лен­ной в стан­ке. Если гово­рить о стан­ках, в кото­рых режу­щий инстру­мент оста­ет­ся все­гда непо­движ­ным или же о обо­ру­до­ва­нии, где заго­тов­ка фик­си­ру­ет­ся в посто­ян­ном поло­же­нии, то ось X будет сов­па­дать с направ­ле­ни­ем глав­но­го дви­же­ния и парал­лель­но ему. Это пра­ви­ло при­ме­ни­мо ко всем попе­реч­но-стро­галь­ным стан­кам, а так­же про­доль­но-стро­галь­ным. Что каса­тель­но стан­ков, где обра­ба­ты­ва­е­мая деталь нахо­дит­ся во вра­ще­нии, то ось X здесь будет направ­ле­на по ради­у­су обра­ба­ты­ва­е­мой дета­ли парал­лель­но направ­ля­ю­щим. В дан­ном слу­чае поло­жи­тель­ное направ­ле­ние оси X будет сов­па­дать с направ­ле­ни­ем отхо­да от рабо­чей зоны попе­реч­ных сала­зок.

16gs25su

Обра­ти­те вни­ма­ние, что если рас­смат­ри­вать стан­ки с вра­ща­ю­щим­ся режу­щим инстру­мен­том, то вер­ти­каль­на ось Z отно­си­тель­но оси X будет отсчи­ты­вать­ся впра­во, если взгляд тока­ря будет направ­лен на инстру­мен­таль­ный патрон. Если гово­рить о двух­сто­еч­ных стан­ках, то в этом слу­чае поло­жи­тель­ное зна­че­ние оси X так­же будет отсчи­ты­вать­ся исклю­чи­тель­но впра­во, то есть в том же направ­ле­нии, при усло­вии, что мастер будет смот­реть на инстру­мен­таль­ный шпин­дель и левую стой­ку ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Когда оси X и Z будут выбра­ны, оста­нет­ся толь­ко про­ста­вить ось Y и дела­ет­ся это таким обра­зом, что­бы в конеч­ном ито­ге полу­чи­лась пра­вая систе­ма коор­ди­нат. Что­бы добить­ся это­го эффек­та сле­ду­ет посмот­реть на конец оси Z и раз­вер­нуть ось X про­тив направ­ле­ния дви­же­ния часо­вой стрел­ки. Что каса­тель­но вто­рич­ных пря­мо­ли­ней­ных пере­ме­ще­ний узлов стан­ка по осям Z, X и Y, то они отсчи­ты­ва­ют­ся по зер­каль­ным осям U, V и W. При нали­чии тре­тич­ных дви­же­ний в систе­му вво­дят­ся допол­ни­тель­ные оси – P, Q, R. Учи­ты­вая все эти нюан­сы мож­но обра­тить вни­ма­ние, что коди­ро­ва­ние управ­ля­ю­щей про­грам­мы все­гда про­из­во­дит­ся в рам­ках опре­де­лен­ных стан­дар­тов.

О тех­ни­че­ском уровне и надеж­но­сти совре­мен­ных стан­ков

Любой из метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щих стан­ков име­ет выход­ные пара­мет­ры, кото­рые обя­за­тель­но нуж­но брать во вни­ма­ние. К ним зача­стую отно­сят про­из­во­ди­тель­ность, точ­ность, надеж­ность, устой­чи­вость к виб­ра­ции, жест­кость, изно­со­стой­кость, а так­же эко­но­ми­че­ские и энер­ге­ти­че­ские. Про­из­во­ди­тель­ность стан­ка – один из пер­во­сте­пен­ных кри­те­ри­ев, кото­рый дает коли­че­ствен­ную оцен­ку того или ино­го обо­ру­до­ва­ния. Про­из­во­ди­тель­ность при­ня­то опре­де­лять по коли­че­ству дета­лей, кото­рые могут быть изго­тов­ле­ны на кон­крет­ном стан­ке в опре­де­лен­ный про­ме­жу­ток вре­ме­ни. Пара­метр про­из­во­ди­тель­но­сти стан­ка очень важ­но учи­ты­вать во вре­мя фор­ми­ро­ва­ния про­из­вод­ствен­ной линии, так как обо­ру­до­ва­ние долж­но иметь при­мер­но оди­на­ко­вую про­из­во­ди­тель­ность, ина­че линия будет про­ста­и­вать или рабо­тать враз­но­бой.

При­ме­ча­тель­но, что пока­за­тель тех­но­ло­ги­че­ской про­из­во­ди­тель­но­сти все­гда будет воз­рас­тать во мере умень­ше­ния вре­ме­ни реза­ния, чего нель­зя ска­зать о пара­мет­ре фак­ти­че­ской про­из­во­ди­тель­но­сти. До опре­де­лен­но­го момен­та вре­ме­ни этот пока­за­тель может рас­ти по мере роста тех­но­ло­ги­че­ской про­из­во­ди­тель­но­сти, одна­ко после это­го неиз­беж­но паде­ние фак­ти­че­ской про­из­во­ди­тель­но­сти в зна­чи­тель­ных раз­ме­рах. Это явле­ние может наблю­дать­ся толь­ко тогда, когда ско­рость реза­ния пре­вы­сит мак­си­маль­но допу­сти­мую для обра­бот­ки того или ино­го метал­ла. Это при­ве­дет к преж­де­вре­мен­но­му изно­су инстру­мен­та из-за непра­виль­ной интен­сив­но­сти реза­ния, а зна­чит, что при­дет­ся тра­тить боль­ше вре­ме­ни на его заме­ну. Поми­мо это­го, замед­лит про­из­во­ди­тель­ность вре­мя на фик­са­цию режу­ще­го инстру­мен­та и его калиб­ров­ку. Важ­но, что­бы тех­но­лог все­гда кон­тро­ли­ро­вал ско­рость реза­ния и наме­рен­но не повы­шал этот пара­метр с целью повы­ше­ния про­из­во­ди­тель­но­сти, посколь­ку эффект от тако­го дей­ствия будет обрат­ным. Реко­мен­ду­ет­ся вме­сто это­го начать про­из­во­дить обра­бот­ку боль­шим коли­че­ством инстру­мен­тов, исполь­зуя при этом все ресур­сы доступ­но­го ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния.

На ста­дии про­ек­ти­ро­ва­ния любо­го стан­ка дает­ся оцен­ка его проч­но­сти, где во вни­ма­ние берет­ся зна­че­ние вели­чи­ны мак­си­маль­но допу­сти­мых напря­же­ний, коэф­фи­ци­ен­ты запа­са проч­но­сти дета­лей, а так­же веро­ят­ность бес­пре­рыв­ной рабо­ты обо­ру­до­ва­ния в опре­де­лен­ную еди­ни­цу вре­ме­ни. Такие рас­че­ты на прак­ти­ке доволь­но про­сты и удоб­ны, а исполь­зо­ва­ние их весь­ма раци­о­наль­но, поэто­му их широ­ко исполь­зу­ют при про­ек­ти­ро­ва­нии стан­ков серий­но­го про­из­вод­ства. Проч­ность тех или иных агре­га­тов стан­ка ука­зы­ва­ет, насколь­ко часто может потре­бо­вать­ся про­ве­де­ние их ремон­та и заме­на.

Пока­за­тель точ­но­сти так­же нема­ло­ва­жен, посколь­ку для дета­лей машин это поня­тие вклю­ча­ет в себя точ­ность фор­мы, а так­же раз­ме­ров опре­де­лен­ной дета­ли. Кро­ме это­го дан­ное опре­де­ле­ние под­ра­зу­ме­ва­ет точ­ность рас­по­ло­же­ния опре­де­лен­ных узлов отно­си­тель­но друг дру­га. Точ­ность обра­бот­ки мож­но оха­рак­те­ри­зо­вать толь­ко после про­ве­де­ния ана­ли­зов погреш­но­стей в раз­ме­рах дета­ли по срав­не­нию с раз­ме­ра­ми, кото­рые были зада­ны в чер­те­же. В любом слу­чае при исполь­зо­ва­нии исправ­но­го обо­ру­до­ва­ния погреш­но­сти долж­ны нахо­дить­ся в пре­де­лах допус­ков. Очень важ­но по окон­ча­нию рабо­ты над дета­лью полу­чить еди­ни­цу с опре­де­лен­ной шеро­хо­ва­то­стью, а этот пара­метр может зави­сеть от типа исполь­зу­е­мо­го инстру­мен­та, а так­же режи­ма реза­ния. Точ­ность обра­ба­ты­ва­е­мой дета­ли все­гда будет зави­сеть от точ­но­сти настрой­ки стан­ка и каче­ства при­ме­ня­е­мых инстру­мен­тов. На ста­дии про­ек­ти­ро­ва­ния и изго­тов­ле­ния стан­ков для обра­бот­ки метал­лов во вни­ма­ния берут­ся мно­гие нюанс, вли­я­ю­щие в даль­ней­шем на точ­ность рабо­ты обо­ру­до­ва­ния.

Пред­ла­га­ем Вам в каче­стве при­ме­ра рас­смот­реть коор­ди­нат­но-рас­точ­ной ста­нок. При систе­ма­ти­че­ском исполь­зо­ва­нии тако­го рода обо­ру­до­ва­ния силы реза­ния нач­нут ока­зы­вать нега­тив­ное вли­я­ние на узлы стан­ка, дефор­ми­руя их при этом. Спу­стя неко­то­рое вре­мя изно­шен­ный ста­нок будет иметь мини­маль­ную точ­ность, посколь­ку это при­ве­дет к нару­ше­нию тра­ек­то­рии дви­же­ния режу­ще­го инстру­мен­та. Разу­ме­ет­ся, при рабо­те на таком обо­ру­до­ва­нии точ­ность изде­лий будет мини­маль­ной. Из это­го сле­ду­ет, что в дан­ном слу­чае точ­ность коор­ди­нат­но-рас­точ­но­го стан­ка будет зави­сеть исклю­чи­тель­но от состо­я­ния его узлов и агре­га­тов. Нема­ло­важ­ное вли­я­ние на этот пара­метр ока­зы­ва­ют точ­ность изме­ри­тель­ных устройств стан­ка, поэто­му их все­гда нуж­но про­ве­рять с эта­лон­ны­ми, что­бы не допу­стить появ­ле­ния бра­ко­ван­ных изде­лий.

Неред­ко неточ­ность обра­бот­ки во вре­мя исполь­зо­ва­ния того или ино­го стан­ка может воз­ник­нуть из-за теп­ло­вых дефор­ма­ций узлов и агре­га­тов обо­ру­до­ва­ния, а так­же при нали­чии суще­ствен­ной выра­бот­ки зуб­ча­тых колес и ходо­во­го вин­та. Это ока­зы­ва­ет нема­лое вли­я­ние на точ­ность кине­ма­ти­че­ско­го цик­ла стан­ка. При­ме­ча­тель­но, что кине­ма­ти­че­ская точ­ность в зубо­рез­ных стан­ках зави­сит непо­сред­ствен­но от точ­но­сти и пра­виль­но­сти мон­та­жа чер­вя­ка в дели­тель­ной цепи, поэто­му сбор­ке подоб­ных стан­ков уде­ля­ет­ся осо­бое вни­ма­ние.

Жест­кость стан­ка – еще один нема­ло­важ­ный кри­те­рий, на кото­рый сле­ду­ет обра­щать вни­ма­ние при покуп­ке того или ино­го метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­ще­го стан­ка. Напри­мер, если взгля­нуть на все пре­ци­зи­он­ные стан­ки, то не соста­вит тру­да заме­тить, что их изна­чаль­но про­ек­ти­ру­ют более мас­сив­ны­ми, по срав­не­нию с дру­ги­ми стан­ка­ми, ори­ен­ти­ро­ван­ны­ми на подоб­ные нагруз­ки и мощ­ность, посколь­ку у них узлы долж­ны быть мак­си­маль­но жест­ки­ми. Это поз­во­ля­ет при воз­дей­ствии боль­ших сил давать мень­ше отжа­тия. Под опре­де­ле­ни­ем жест­ко­сти того или ино­го узла при­ня­то пони­мать спо­соб­ность меха­низ­ма выдер­жи­вать нагруз­ки под дей­стви­ем упру­гих сме­ще­ний или же при­ло­жен­ной нагруз­ки. Жест­кость узла ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния рас­счи­ты­ва­ет­ся на осно­ве при­ло­жен­ной к нему силы и уров­ню упру­го­го отжа­тия это­го же узла.

Зача­стую эти вели­чи­ны доста­точ­но тес­но свя­за­ны с пока­за­те­ля­ми упру­гих дефор­ма­ций, кото­рые неред­ко воз­ни­ка­ют из-за воз­дей­ствия при­ло­жен­ных уси­лий. Что каса­тель­но метал­ло­ре­жу­щих стан­ков, то здесь дефор­ма­ции могут быть раз­ных видов:

• Дефор­ма­ция узлов и агре­га­тов стан­ка под воз­дей­стви­ем при­ло­жен­ных к ним сил. Сосчи­тать вели­чи­ну упру­гих сме­ще­ний не соста­вит тру­да, вос­поль­зо­вав­шись фор­му­ла­ми из кур­са сопро­ма­та. Здесь основ­ная труд­ность в том, что ино­гда непро­сто выбрать под­хо­дя­щую фор­му­лу, так как неко­то­рые узлы ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния могут иметь доста­точ­но слож­ную фор­му. Сто­ит отме­тить, что шпин­дель­ные узлы в совре­мен­ных стан­ках могут быть уста­нов­ле­ны в совер­шен­но раз­ные опо­ры, а элю­ры для бал­ки могут сто­ять так же само, как и для гар­нир­но­го опи­ра­ния. Во вре­мя рас­че­тов недо­пу­сти­мо игно­ри­ро­вать пока­за­те­ли жест­ко­сти опор, так как они так­же при воз­дей­ствии силы могут зна­чи­тель­но дефор­ми­ро­вать­ся.
• Кон­такт­ная дефор­ма­ция – вид дефор­ма­ции, кото­рый обу­слов­лен при­ло­жен­ны­ми сила­ми к узлам, кото­рые вви­ду кон­струк­тив­ных осо­бен­но­стей обо­ру­до­ва­ния опи­ра­ют­ся на тело каче­ния. Пер­во­сте­пен­ное каса­ние двух и более дета­лей начи­на­ет­ся в месте или по одной линии. Рас­счи­тать кон­такт­ную дефор­ма­цию узлов и агре­га­тов стан­ка так­же мож­но по фор­му­лам, изло­жен­ным в кур­се сопро­тив­ле­ния метал­лов.
• Дефор­ма­ция сты­ков – вид дефор­ма­ции, кото­рые в боль­шей сте­пе­ни зна­чи­те­лен по срав­не­нию с дру­ги­ми вида­ми дефор­ма­ций ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, посколь­ку он может зави­сеть от неров­но­стей сты­ков, мик­ро­тре­щин в них и дру­гих нюан­сов. Нема­ло­важ­ное зна­че­ние име­ет и то, каким мето­дом были обра­бо­та­ны эти самые сты­ки, то есть точе­ни­ем или фре­зе­ро­ва­ни­ем.
• Дефор­ма­ция тон­ких тел – вид дефор­ма­ции, кото­рые может стать акту­аль­ным при усло­вии непол­но­го кон­так­та тел по поверх­но­сти. Обра­ти­те вни­ма­ние, что кли­нья и план­ки доста­точ­но дав­но исполь­зу­ют для ком­пен­са­ции изно­са поверх­но­стей, непре­рыв­но сопри­ка­са­ю­щих­ся, одна­ко они не обес­пе­чи­ва­ют их пол­но­го кон­так­та. Длин­ная план­ка не будет кон­так­ти­ро­вать с корот­кой по всей длине, что при­ве­дет к ее рас­тя­ги­ва­нию и серьез­ной дефор­ма­ции. Если в узле нахо­дят­ся план­ки и кли­нья, то это неми­ну­е­мо при­ве­дет к сни­же­нию его жест­ко­сти.

Все выше­ска­зан­ное гово­рит о том, что рас­чет на жест­кость узлов и агре­га­тов ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния дол­жен про­из­во­дить­ся с уче­том сум­мар­но­го уров­ня отжа­тий, кото­рые про­во­ци­ру­ют упру­гие дефор­ма­ции.

В насто­я­щее вре­мя меры, кото­рые направ­ле­ны на повы­ше­ние уров­ня жест­ко­сти стан­ков, сво­дят­ся к созда­нию уни­каль­ных кон­струк­ций, спо­соб­ных выдер­жи­вать боль­шие силы реза­ния и при этом не под­вер­гать­ся дефор­ма­ции узлов. Для это­го на заво­дах осо­бое вни­ма­ние уде­ля­ют мак­си­маль­но­му каче­ству обра­бот­ки сты­ков узлов стан­ка, сни­же­ние обще­го коли­че­ства сты­ков, про­ра­бот­ку жест­ких рам­ных кон­струк­ций, уси­ле­ние жест­ко­сти наи­бо­лее сла­бых участ­ков стан­ка, Уста­нов­ле­ние кли­ньев и пла­нок в обрат­ном направ­ле­нии при­кла­ды­ва­е­мой силы.

r2-15

Изно­со­стой­кость – один из нема­ло­важ­ных харак­те­ри­стик любо­го стан­ка для метал­ло­об­ра­бот­ки. Извест­но, что в ходе рабо­ты тако­го рода обо­ру­до­ва­ния меж­ду собой вза­и­мо­дей­ству­ют мно­гие дета­ли, что при­во­дит к их дефор­ма­ции, а имен­но изме­не­нию раз­ме­ров в сты­ко­вых соеди­не­ни­ях. Соглас­но дан­ным ста­ти­сти­ки, мно­гие дета­ли ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния начи­на­ют тре­бо­вать заме­ны исклю­чи­тель­но из-за полу­че­ния боль­шо­го изно­са. На прак­ти­ке неко­то­рые узлы стан­ков могут полу­чать упру­гие дефор­ма­ции, сдви­ги или же утра­чи­вать свои изна­чаль­ные харак­те­ри­сти­ки по при­чине уста­ло­сти метал­ла. Мно­гие дета­ли выхо­дят из строя по при­чине абра­зив­но­го изно­са. Дело в том, что во вре­мя обра­бот­ки метал­ла может выде­лять­ся абра­зив­ная струж­ка, кото­рая в неболь­ших коли­че­ствах неми­ну­е­мо будет попа­дать в смаз­ку узлов ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния. В конеч­ном ито­ге это при­во­дит к появ­ле­нию зна­чи­тель­ной выра­бот­ки узлов и агре­га­тов стан­ка. Сто­ит отме­тить, что неред­ко во вре­мя отно­си­тель­но­го пере­ме­ще­ния двух поверх­но­стей мик­ро­ско­пи­че­ские высту­пы посто­ян­но под­вер­га­ют­ся пере­мен­но­му напря­же­нию, что в конеч­ном ито­ге при­во­дит к явле­нию, кото­рое при­ня­то назы­вать уста­лост­ным напря­же­ни­ем. Неко­то­рые пары дета­лей ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния могут рабо­тать доль­ше по срав­не­нию с дру­ги­ми, при этом на заво­де все­гда мож­но соста­вить при­мер­ный про­гноз сро­ка экс­плу­а­та­ции той или иной пары эле­мен­тов. Зача­стую это осо­бен­но при­ме­ни­мо к дета­лям, кото­рые посто­ян­но испы­ты­ва­ют силы тре­ния. Пока­за­тель изно­со­стой­ко­сти небы­ва­ло важен, так как если на заво­де при­ме­нять нена­деж­ное ста­ноч­ное обо­ру­до­ва­ние, кото­рое посто­ян­но будет выхо­дить из строя, то при­дет­ся чаще про­во­дить ремонт­ные рабо­ты, а это не толь­ко при­ве­дет к лиш­ним тра­там денег и вре­ме­ни, но и вызо­вет про­стои на про­из­вод­ствен­ной линии.

Для того что­бы повы­сить уро­вень изно­со­стой­ко­сти обо­ру­до­ва­ния доста­точ­но про­во­дить пла­но­вые меро­при­я­тия по смаз­ке тру­щих­ся дета­лей, про­вер­ки поверх­но­стей эле­мен­тов стан­ка на пред­мет загряз­не­ний, рас­пре­де­ле­ние нагруз­ки меж­ду раз­ны­ми узла­ми ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, свое­вре­мен­ная заме­на изно­шен­ных дета­лей. Сто­ит отме­тить, что ино­гда исполь­зо­ва­ние эле­мен­тов с боль­шой выра­бот­кой может стать при­чи­ной появ­ле­ния изно­са на сто­рон­них узлах стан­ка.

Стой­кость к теп­ло­вым воз­дей­стви­ям – нема­ло­важ­ный пара­метр, при­ме­ни­мый ко всем стан­кам для обра­бот­ки метал­ла. Рабо­та тако­го рода обо­ру­до­ва­ния неиз­мен­но сопро­вож­да­ет­ся выра­бот­кой боль­шо­го коли­че­ства теп­ло­вой энер­гии. Про­цесс реза­ния и тре­ния меж­ду собой метал­ли­че­ских дета­лей не может про­ис­хо­дить без это­го явле­ния. При дли­тель­ной или непра­виль­ной рабо­те стан­ка повы­шен­ные тем­пе­ра­ту­ры при­ве­дут к теп­ло­вым дефор­ма­ци­ям, что в свою оче­редь нега­тив­но ска­жет­ся на рабо­те стан­ка. Имен­но из-за воз­дей­ствия чрез­мер­ных тем­пе­ра­тур воз­ни­ка­ет сни­же­ние защит­но­го слоя мас­ла в местах тру­щих­ся узлов, что при­во­дит к их чрез­мер­но­му изно­су и заеда­нию. Неред­ко из-за пере­гре­вов сни­жа­ет­ся точ­ность обра­бот­ки дета­лей, посколь­ку шпин­дель под воз­дей­стви­ем теп­ло­вой энер­гии может несколь­ко сме­стить­ся по оси. Не соста­вит тру­да рас­счи­тать теп­ло­вые дефор­ма­ции того или ино­го орга­на стан­ка, но толь­ко при усло­вии, что будут извест­ны тем­пе­ра­тур­ные поля всех эле­мен­тов. Для того что­бы огра­дить ста­ноч­ное обо­ру­до­ва­ние от воз­дей­ствия излиш­ней теп­ло­ты при­ме­ня­ют сле­ду­ю­щие спо­со­бы:

• Вынос орга­нов стан­ка за пре­де­лы кор­пу­са, если они посто­ян­но нахо­дят­ся под воз­дей­стви­ем повы­шен­ных тем­пе­ра­тур;
• Систе­ма­ти­че­ское при­ме­не­ние охла­жда­ю­щих жид­ко­стей в зоне непо­сред­ствен­но­го реза­ния;
• Обес­пе­че­ние при­ну­ди­тель­но­го охла­жде­ния рабо­чих узлов ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния;
• Обес­пе­че­ние под­дер­жа­ния внут­ри цеха посто­ян­ной реко­мен­ду­е­мой тем­пе­ра­ту­ры;
• Уста­нов­ка систем авто­ма­ти­че­ской ком­пен­са­ции теп­ло­вых дефор­ма­ций, то есть исполь­зо­ва­ние кор­рек­ци­он­ных лине­ек с руч­ным управ­ле­ни­ем.

Виб­ро­устой­чи­вость. Этот пара­метр харак­те­ри­зу­ет воз­мож­ность того или ино­го стан­ка для метал­ло­об­ра­бот­ки на всех допу­сти­мых режи­мах реза­ния рабо­тать без излиш­них виб­ра­ций. Этот тер­мин при­ме­ним не толь­ко к отдель­ным узлам ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния, но и ко все­му стан­ку в целом. При рез­ком повы­ше­нии ско­ро­сти реза­ния, что ино­гда очень важ­но, могут появ­лять­ся чрез­мер­ные виб­ра­ции, при­во­дя­щие к пор­че заго­то­вок, инстру­мен­та и даже опас­ным для сотруд­ни­ков ситу­а­ци­ям на про­из­вод­ствен­ной линии. Если коле­ба­ния стан­ка пре­вы­сят допу­сти­мые нор­мы, то это в любом слу­чае при­ве­дет к преж­де­вре­мен­но­му изно­су дета­лей, а ино­гда может вызвать резо­нанс, тем самым раз­ру­шив ста­нок.

Что каса­тель­но неболь­ших коле­ба­ний или незна­чи­тель­ных виб­ра­ций, то они крайне неже­ла­тель­ны. Их при­сут­ствие непре­мен­но ока­жет нега­тив­ное вли­я­ние на каче­ство обра­ба­ты­ва­е­мой поверх­но­сти, а так­же пони­зит дол­го­веч­ность обо­ру­до­ва­ния, ско­вы­вая тех­но­ло­ги­че­ские воз­мож­но­сти стан­ка. При­ме­ни­мо к метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щим стан­кам при­ня­то раз­де­лять вынуж­ден­ные, пара­мет­ри­че­ские и авто­ма­ти­че­ские коле­ба­ния. Вынуж­ден­ные коле­ба­ния все­гда про­ис­хо­дят по при­чине появ­ле­ния посто­ян­но меня­ю­щей­ся силы во вре­мя обра­бот­ки дета­лей. Они могут появить­ся из-за сле­ду­ю­щих при­чин:

• Нали­чие дис­ба­ланс вра­ща­ю­щих­ся узлов и дета­лей, то есть при непра­виль­ной фик­са­ции заго­тов­ки;
• Вслед­ствие допу­щен­ных оши­бок на ста­дии изго­тов­ле­ния зуб­ча­тых пере­дач. Опре­де­лить это мож­но по фак­ту при­сут­ствия харак­тер­но­го уда­ра, когда коле­са будут вхо­дить в зацеп­ле­ние;
• Исполь­зо­ва­ние мето­дов пре­ры­ви­сто­го реза­ния при точе­нии, фре­зе­ро­ва­нии или даже свер­ле­нии;
• При­сут­ствие внеш­них источ­ни­ков коле­ба­ния.

Пара­мет­ри­че­ские коле­ба­ния все­гда име­ют место, когда при­сут­ству­ют пере­мен­ные пара­мет­ры, напри­мер, момент инер­ции попе­реч­но­го вала, кото­рые посто­ян­но меня­ет­ся. Если бы инер­ция попе­реч­но­го вала отсут­ство­ва­ла, а его раз­мер был иде­аль­но ров­ным, то ника­ких коле­ба­ний не мог­ло бы воз­ни­кать и вовсе. Если на поверх­но­сти вала будет при­сут­ство­вать какое-либо сече­ние, то во вре­мя сво­е­го вра­ще­ния он посто­ян­но будет про­ги­бать­ся, при этом каж­дый раз по-раз­но­му. Это при­ве­дет к появ­ле­нию пара­мет­ри­че­ских коле­ба­ний, кото­рые нега­тив­но повли­я­ют на рабо­то­спо­соб­ность стан­ка.

Авто­ко­ле­ба­ния или же неза­ту­ха­ю­щие коле­ба­ния воз­ни­ка­ют бла­го­да­ря источ­ни­ку, нахо­дя­ще­му­ся в коле­ба­тель­ной систе­ме. Дело в том, что в этом слу­чае даже после пре­кра­ще­ния ока­за­ния вли­я­ния на коле­ба­ния самим источ­ни­ком, пере­мен­ные силы все рав­но будут по инер­ции под­дер­жи­вать их. В каче­стве при­ме­ра могут высту­пить коле­ба­ния, кото­рые воз­ни­ка­ют вслед­ствие силы тре­ния. Их при­чи­ной будет высту­пать пере­мен­ность силы тре­ния по отно­ше­нию к ско­ро­сти вра­ще­ния. Авто­ко­ле­ба­ния ино­гда могут иметь место при повы­шен­ном изно­се неко­то­рых узлов ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния. Испра­вить эту про­бле­му доста­точ­но про­сто – нуж­но выявить неис­прав­ный узел и про­из­ве­сти его ремонт или же заме­ну. Выявить при­сут­ствие излиш­них коле­ба­ний во врем рабо­ты на стан­ке доста­точ­но про­сто, посколь­ку они в боль­шин­стве слу­ча­ев сопро­вож­да­ют­ся шума­ми. При­ро­да это­го шума свя­за­на с посто­ян­ны­ми мик­ро-уда­ра­ми тру­щих­ся частей. При зацеп­ле­нии меж­ду собой зуб­ча­тых колес будет про­ис­хо­дить удар, кото­рый не услы­шать очень слож­но.

Повы­шен­ный уро­вень шума может не толь­ко пре­ду­пре­дить о при­сут­ствии виб­ра­ций, но и стать при­чи­ной повы­шен­ной утом­ля­е­мо­сти пер­со­на­ла, а, сле­до­ва­тель­но, потом при­ве­сти к серьез­ным про­бле­мам со здо­ро­вьем. Как извест­но, уро­вень шума изме­ря­ет­ся в деци­бе­лах и не дол­жен пре­вы­шать сани­тар­ные нор­мы. Для того что­бы несколь­ко сни­зить шум­ность рабо­ты стан­ка сле­ду­ет пони­зить уро­вень шеро­хо­ва­то­сти обра­ба­ты­ва­е­мых дета­лей, а так­же исполь­зо­вать демп­фе­ры и мате­ри­а­лы, име­ю­щие повы­шен­ную сте­пень внут­рен­не­го тре­ния.

Все ста­ноч­ное обо­ру­до­ва­ние име­ет пока­за­те­ли каче­ства. В каче­стве при­ме­ра ниже рас­смот­рим неко­то­рые из них, на кото­рые осо­бен­но сто­ит обра­щать вни­ма­ние при выбо­ре метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­ще­го обо­ру­до­ва­ния.

• Пока­за­те­ли назна­че­ния – пара­метр, кото­рых харак­те­ри­зу­ет пре­дель­ные раз­ме­ры заго­тов­ки и раз­ме­ры поверх­но­сти, кото­рая может быть обра­бо­та­на посред­ством того или ино­го стан­ка. Кро­ме это­го дан­ный кри­те­рий ука­зы­ва­ет на мак­си­маль­ную мас­су заго­тов­ки, кото­рая может на нем обра­ба­ты­вать­ся, а так­же раз­ме­ры инстру­мен­та, кото­рым может про­из­во­дить­ся обра­бот­ка. Этот же пока­за­тель будет гово­рить о коли­че­стве управ­ля­е­мых систем коор­ди­нат, а так­же о пре­де­лах частот вра­ще­ния и пере­дач реза­ния. Кро­ме это­го сто­ит обра­тить вни­ма­ние на пре­де­лы быст­рых ско­ро­стей пере­ме­ще­ния сто­ла, пол­зун­ка и пока­за­те­ли сило­вых харак­те­ри­стик обо­ру­до­ва­ния. Мас­са стан­ка, его габа­ри­ты, мощ­ность и про­из­во­ди­тель­ность – одни из базо­вых харак­те­ри­стик.
• Пока­за­те­ли надеж­но­сти – пока­за­тель, кото­рый может харак­те­ри­зо­вать уро­вень без­от­каз­ной нара­бот­ки за сут­ки или же за неде­лю. Кро­ме это­го здесь берет­ся во вни­ма­ние пока­за­тель сро­ка служ­бы до пер­во­го пла­но­во­го ремон­та, ресурс точ­но­сти ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния и коэф­фи­ци­ент тех­ни­че­ско­го исполь­зо­ва­ния. Все эти харак­те­ри­сти­ки дадут воз­мож­ность опре­де­лить надеж­ность и изно­со­стой­кость того или ино­го стан­ка.
• Пока­за­те­ли исполь­зо­ва­ния элек­тро­энер­гии и эко­ном­но­сти обра­ще­ния с мате­ри­а­лом – здесь речь идет о зна­че­нии удель­ной мас­сы метал­ла, а так­же об удель­ном рас­хо­де элек­три­че­ской энер­гии во вре­мя рабо­ты обо­ру­до­ва­ния.
• Эрго­но­ми­че­ские дан­ные – пока­за­те­ли, кото­рые харак­те­ри­зу­ют уро­вень шум­но­сти обо­ру­до­ва­ния, у так­же воз­мож­ность кор­рек­ции это­го пока­за­те­ля при­ну­ди­тель­но.
• Тех­но­ло­гич­ность – уро­вень тру­до­ем­ко­сти про­из­вод­ства ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния.
• Харак­те­ри­сти­ки уни­фи­ка­ции и стан­дар­ти­за­ции – воз­мож­ность при­сут­ствия и коли­че­ство вза­и­мо­за­ме­ня­е­мых дета­лей.
• Патент­но-пра­во­вые харак­те­ри­сти­ки – при­сут­ствия патент­ной реги­стра­ции того или ино­го стан­ка, а так­же его защи­щен­ность в юри­ди­че­ском плане.
• Без­опас­ность – уро­вень без­опас­но­сти рабо­ты с тем или иным стан­ком, дик­то­ван­ные совре­мен­ны­ми стан­дар­та­ми и номен­кла­ту­ра­ми.

В насто­я­щее врем метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щие стан­ки выби­ра­ют по прин­ци­пу соот­но­ше­ния в них цены и каче­ства, что дает воз­мож­ность срав­ни­вать раз­ные моде­ли меж­ду собой с ана­ло­гич­ны­ми пара­мет­ра­ми и делать выбор в поль­зу наи­бо­лее акту­аль­но­го вари­ан­та.

Что каса­тель­но надеж­но­сти, то имен­но про­бле­му с надеж­но­стью мож­но выста­вить на пер­вый план, если рас­смат­ри­вать все пред­ме­ты маши­но­стро­е­ния. Под опре­де­ле­ни­ем надеж­но­сти сто­ит пони­мать воз­мож­ность исправ­ной рабо­ты в пер­во­здан­ном состо­я­нии ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния на про­тя­же­нии опре­де­лен­но­го вре­ме­ни. Обо­ру­до­ва­ние долж­но рабо­тать без­от­каз­но и на про­тя­же­нии все­го рабо­че­го цик­ла, ина­че оно при­ве­дет к про­стою и финан­со­вым убыт­кам.

Рабо­то­спо­соб­ность – кри­те­рий, име­ю­щий отно­ше­ние к любо­му стан­ку, неза­ви­си­мо от его уров­ня и клас­са. Это поня­тие под­ра­зу­ме­ва­ет воз­мож­ность обра­ба­ты­вать дета­ли на том или ином стан­ке, под­ра­зу­ме­вая, что обо­ру­до­ва­ние будет рабо­тать долж­ным обра­зом. Мно­гие люди, кото­рые име­ют дело с метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щи­ми стан­ка­ми отме­ча­ют, что нена­деж­ные маши­ны очень опас­но исполь­зо­вать на про­из­вод­ствен­ной линии, посколь­ку они неред­ко при­во­дят к трав­мам на рабо­чем месте и тре­бу­ют боль­ших финан­со­вых вли­ва­ний. Даже в насто­я­щее вре­мя наме­рен­но про­из­во­дят­ся стан­ки, име­ю­щие низ­кую надеж­ность и спрос на них не пада­ет, посколь­ку такое обо­ру­до­ва­ние име­ет мини­маль­ную цену. Быва­ет так, что обслу­жи­ва­ние тако­го стан­ка и его ремонт может через несколь­ко лет пре­вы­сить его сто­и­мость в 8 раз. Несо­мнен­но, это выгод­но для про­из­во­ди­те­лей тако­го обо­ру­до­ва­ния, так как свою про­дук­цию по фак­ту они могут про­дать в 8 раз доро­же.

Суть пока­за­те­ля надеж­ность в тот или иной агре­гат долж­на вкла­ды­вать­ся еще на ста­дии про­ек­ти­ро­ва­ния, а реа­ли­зо­вы­вать­ся на ста­дии изго­тов­ле­ния. Надеж­ность стан­ка может зави­сеть непо­сред­ствен­но от каче­ства каж­дой его дета­ли, уров­ня сбор­ки узлов и агре­га­тов, а так­же мето­дов кон­тро­ля гото­вой про­дук­ции перед тем, как она попа­дет на про­да­жу. Оце­нить надеж­ность ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния в пол­ной мере мож­но толь­ко при усло­вии его интен­сив­ной экс­плу­а­та­ции.

Что каса­тель­но без­от­каз­но­сти и дол­го­веч­но­сти таких машин, то эти кри­те­рии так­же мож­но узнать толь­ко на прак­ти­ке, одна­ко при этом нема­ло­важ­ное зна­че­ние здесь будут играть усло­вия экс­плу­а­та­ции обо­ру­до­ва­ния, свое­вре­мен­но­сти про­ве­ден­ных ремонт­ных рабо­ты, а так­же ква­ли­фи­ка­ции пер­со­на­ла, кото­ро­му будет дове­ре­но ста­ноч­ное обо­ру­до­ва­ние.

Без­от­каз­ность – пара­метр, кото­рый харак­те­ри­зу­ет воз­мож­ность стан­ка непре­рыв­но рабо­тать на про­тя­же­нии опре­де­лен­но­го вре­мен­но­го про­ме­жут­ка. При­ме­ча­тель­но, что здесь не берет­ся во вни­ма­ние пла­но­вое тех­ни­че­ское обслу­жи­ва­ние обо­ру­до­ва­ния. Ста­нок дол­жен все­гда соот­вет­ство­вать сво­им изна­чаль­ным пара­мет­рам на про­тя­же­нии заяв­лен­но­го сро­ка служ­бы.

Дол­го­веч­ность – кри­те­рий, кото­рый опре­де­ля­ет, на про­тя­же­нии како­го вре­мен­но­го про­ме­жут­ка тот или иной ста­нок смо­жет сохра­нять свою пол­но­цен­ную рабо­то­спо­соб­ность. Вот в этом слу­чае сто­ит уже брать во вни­ма­ние меры по тех­ни­че­ско­му обслу­жи­ва­нию и про­ве­де­ние пла­но­вых ремон­тов.

Если обо­ру­до­ва­ние частич­но или пол­но­стью утра­тит свою рабо­то­спо­соб­ность, то это явле­ние будет назы­вать­ся отка­зом. Все отка­зы, кото­рые могут воз­ник­нуть в ситу­а­ции с исполь­зо­ва­ни­ем метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щих стан­ков могут быть вызва­ны толь­ко повре­жде­ни­ем поверх­но­стей или же раз­ру­ше­ни­ем базо­вых дета­лей обо­ру­до­ва­ния. На прак­ти­ке отка­зы могут быть частич­ны­ми или пол­ны­ми, а так­же вне­зап­ны­ми или посте­пен­ны­ми. В ряде слу­ча­ев это может быть даже опас­но для жиз­ни опе­ра­то­ра обо­ру­до­ва­ния. При­ме­ча­тель­но, что в насто­я­щее вре­мя пока­за­те­ли без­от­каз­но­сти и дол­го­веч­но­сти для ста­ноч­но­го обо­ру­до­ва­ния опре­де­ля­ют­ся исклю­чи­тель­но на базе тео­рии веро­ят­но­сти, поэто­му их мож­но сме­ло отно­сить к кате­го­рии отно­си­тель­ных. Надеж­ность все­гда оце­ни­ва­ет­ся в соот­вет­ствии с эко­но­ми­че­ски­ми пока­за­те­ля­ми, то есть чем выше сто­и­мость обо­ру­до­ва­ния, тем надеж­нее оно будет счи­тать­ся. Дело в том, что для созда­ния мак­си­маль­но надеж­но­го и без­от­каз­но­го обо­ру­до­ва­ния все­гда тре­бу­ют­ся допол­ни­тель­ные инве­сти­ции, что отра­жа­ет­ся на конеч­ной сто­и­мо­сти изде­лия. Имен­но поэто­му покуп­ка метал­ло­об­ра­ба­ты­ва­ю­щих стан­ков в боль­шин­стве слу­ча­ев тре­бу­ет ана­ли­за сто­и­мо­сти раз­ных моде­лей ана­ло­гич­ных стан­ков.