Как осуществляется автоматизация токарного станка CNC?

Автоматизация на токарных станках CNC

Автоматизированные станки CNC оснащены компонентами, которые ещё больше повышают их способность работать в автоматическом режиме. Все компоненты системы автоматизации управляются согласованно системой компьютерного числового программного управления станка.

Основная конструкция автоматизированного токарного станка CNC

Второй приводной рабочий шпиндель, или противоположный шпиндель, позволяет обрабатывать вторую сторону заготовки. После обработки одной стороны токарной детали система может автоматически извлечь её из одного токарного патрона, зажать в противоположном патроне и обработать другую сторону.

Инструментальные револьверные головки и приводные инструменты

Токарные станки серии CNC оснащены одной или несколькими инструментальными револьверными головками для быстрой смены инструмента. Простая револьверная головка удерживает фиксированные инструменты, а одна револьверная головка обычно вмещает от 10 до 20 токарных инструментов. Путем вращения и перемещения револьверной головки инструмент можно привести в положение обработки. Инструменты, выбранные для револьверной головки, должны обеспечивать выполнение всех токарных операций по обработке одной заготовки без необходимости закрепления в револьверной головке новых инструментов.

Когда стандартный токарный станок CNC настраивается в качестве токарного центра, способного выполнять комплексную обработку, револьверная головка должна приводить в действие инструменты для фрезерования и сверления. Поэтому, помимо револьверной головки, удерживающей стационарные токарные инструменты, станку требуется ещё одна револьверная головка или держатель инструмента, способный приводить в действие фрезы и сверла. С помощью такой револьверной головки можно выполнять торцевое и боковое фрезерование, а также сверление при неподвижном шпинделе.

Если рабочий шпиндель настроен в качестве управляемой оси C с точной регулировкой и шагом 1/1000 градуса, а также используется с приводными инструментами, то на наружной поверхности токарной детали можно также фрезеровать прецизионные контуры и сверлить отверстия.

Другое автоматизированное периферийное оборудование, в том числе устройства для транспортировки и удаления сырья или заготовок, обеспечивает полную автоматизацию токарного станка CNC. Хотя система управления этим погрузочно-разгрузочным оборудованием функционирует как отдельная периферийная система, она подключена к программе обработки CNC и работает в координации с токарным станком. Это обеспечивает возможность обработки с минимальным участием оператора или в автоматическом режиме.

Автоматические устройства подачи прутков

Для токарной обработки пруткового материала токарные станки серии CNC, как правило, оснащаются автоматическим загрузчиком прутка, установленным непосредственно на станке. Для работы станка требуется приводной шпиндель с полым отверстием. Например, пруток длиной 3 м удерживается на наклонной стойке магазина и скатывается в канал подачи. Затем толкатель подачи проталкивает пруток сзади через полый шпиндель в патрон токарного станка, где он зажимается. После начала цикла обработки готовая деталь освобождается и выводится из рабочей зоны. Затем патрон открывается, и в него подаётся пруток для изготовления следующей детали.

Погрузка и разгрузка мелких и крупных заготовок

При загрузке небольших предварительно сформированных заготовок, таких как кованые корпуса подшипников, на оборудование, установленное на токарном станке CNC, импульсный конвейер может подавать заготовки в зону обработки. Поворотный загрузочный механизм, перемещающийся и оснащённый захватом для заготовок, поднимает отдельные заготовки и помещает их в патрон токарного станка. После обработки заготовка падает на наклонный желоб и по выгрузочному конвейеру доставляется на поддон для заготовок или в решёточный контейнер.

При изготовлении токарных заготовок из крупных профилей или крупных кованых заготовок для их транспортировки используется цепной конвейер, а загрузкой заготовок занимается портальный загрузчик. В данной схеме токарный станок CNC оснащен импульсным конвейером для заготовок, расположенным сбоку. Портальный загрузчик, оснащённый захватом, берет заготовку с конвейера, перемещается над токарным станком CNC, опускает заготовку в зону обработки и загружает её в патрон станка. После обработки загрузчик извлекает готовую деталь и передаёт её на конвейер готовой продукции.