Устройство подачи прутка в токарном станке с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ представляют собой эффективные средства для оперативной обработки с высокой скоростью, а использование устройства подачи прутка дополнительно повышает эту производительность, сокращая время выполнения заказов.

Устройство подачи прутка автоматизирует процесс загрузки сырья на токарный станок, обеспечивая непрерывную и плавную подачу заготовок через переднюю бабку, что уменьшает вмешательство оператора и повышает эффективность производства. Это особенно полезно при работе с токарными станками с ЧПУ.

Это дополнительное оборудование можно легко установить на любой токарный станок, что значительно сокращает время, потраченное на загрузку сырья.

В данной статье мы подробно рассмотрим устройства подачи прутка, их функциональные характеристики, принцип работы и различные типы. Также будут рассмотрены преимущества использования устройства подачи прутка и факторы, которые следует учитывать при его выборе.

Устройство подачи прутка представляет собой простое и удобное устройство, позволяющее автоматизировать обработку без участия оператора. В большинстве случаев оно используется с токарными станками с ЧПУ, но в случае ограничений по пространству и бюджету съемник прутка может быть более предпочтительным вариантом. Решение зависит от размера и интенсивности работ.

В отличие от устройства подачи прутка, съемник прутка подает на токарный станок только один прут сырья за раз. Он может быть выполнен с подпружиненными губками или приводом от воздуха или охлаждающей жидкости, имея при этом простую конструкцию и не требуя электронного управления. Однако производительность съемника прутка обычно ниже по сравнению с устройством подачи прутка.

Составные части устройства подачи прутка

Конструкция устройства подачи прутка для токарного станка включает в себя несколько важных компонентов:

1. Станина: Основа устройства, на которой располагается прутковый материал для подачи к передней бабке. Обеспечивает устойчивую поддержку заготовки.
2. Передаточный лоток: Компонент, подающий сырье в станок через патрон. Выравнивается по шпинделю и патрону, обеспечивая стабильность и точность подачи материала.
3. Челнок: Проверяет, что передаточный лоток пуст перед подачей нового сырья. Гарантирует бесперебойную работу устройства.
4. Оптический датчик: Установлен между передаточным лотком и патроном, контролирует количество подаваемого материала, обеспечивая точность и эффективность процесса.
5. Толкатель прутка: Облегчает подачу заготовок из передаточного лотка в патрон. Может быть управляем гидравлической, пневматической системой или серводвигателем.
6. Зажимы: Предотвращают смещение заготовки и обеспечивают стабильность процесса подачи материала.
7. Токарный адаптер (вкладыш): Насадка, помещаемая в канал патрона, фиксирует металлические стержни разного диаметра во время обработки, обеспечивая точное и надежное крепление заготовок.

Эти компоненты взаимодействуют друг с другом, обеспечивая непрерывную и точную подачу материала на токарный станок.

Как использовать устройство подачи прутка?

Начать работу с устройством подачи прутка довольно просто. Вот подробная пошаговая инструкция:

1. Активация челнока: Перед загрузкой новой заготовки убедитесь, что передаточный лоток пуст от остатков предыдущей обработки.
2. Загрузка станины (зарядного лотка): Поместите прутки на станину, где они будут подаваться в устройство.
3. Установка вкладыша: Вставьте соответствующий по размеру вкладыш внутрь шпинделя, чтобы обеспечить фиксацию прутка.
4. Выравнивание передаточного лотка: Согласовывайте передаточный лоток со шпинделем, регулируя маховик.
5. Ручная подача прутка: Вручную загружайте пруток в шпиндель и регулируйте его положение для выравнивания.
6. Установка параметров: Используйте панель управления для ввода рабочих параметров, таких как длина прутка и параметры толкателя.
7. Активация толкателя: Запустите толкатель с помощью панели управления. Он будет постепенно продвигать пруток в шпиндель.
8. Толчковый режим: Повторно запускайте и останавливайте толкатель, пока торец прутка не сравняется с торцом патрона.
9. Зажим прутка: Активируйте кулачки патрона, чтобы надежно зафиксировать пруток.
10. Установка начальной длины: Определите исходную точку прутка и установите начальную длину.

После этого устройство подачи прутка будет автоматически обеспечивать подачу новой заготовки для последующей обработки на токарном станке с ЧПУ.

Типы устройств подачи прутка

Устройств подачи пруткаклассифицируются по двум основным критериям: размеру и системе поддержки.

Классификация по размеру

Питатели прутка можно классифицировать в зависимости от длины прутка, с которым они могут работать.

Устройство подачи прутка с короткой загрузкой / Устройство подачи длины шпинделя

Устройство подачи прутка с короткой загрузкой, также известное как загрузчик длины шпинделя, предназначено для обработки прутков длиной до 1.5 метров, подавая их на шпиндель токарного станка за один проход. Это позволяет ускорить процесс обработки за счет работы на более высоких скоростях.

Такие устройства подходят для небольших производственных партий от 20 до 30 деталей, уменьшая время на переналадку и занимаемое производственное пространство. Они также облегчают обработку заготовок с разным поперечным сечением.

Однако, устройства подачи коротких прутков имеют свои недостатки. Работа с более короткими заготовками может привести к увеличению остаточных материалов, что приводит к значительным потерям при обработке дорогостоящего сырья. Подготовка сырья под конкретную длину шпинделя также увеличивает стоимость и время подготовки материала к обработке.

Длинный автоматический податчик прутка /4-метровй загрузчик прутка

Длинный автоматический загрузчик прутка, также известный как загрузчик для длинных прутков, способен вмещать прутки длиной до 4 метров, что в три раза превышает емкость короткого загрузчика. Это обеспечивает возможность производства больших объемов и длительные периоды работы без необходимости постоянного присмотра.

Устройства подачи длинных прутков генерируют только один остаток, в отличие от других устройств, которые могут создавать несколько остатков. Однако они имеют недостатки по сравнению с короткими загрузчиками. Из-за необходимости работать на более низких скоростях, чтобы избежать вибраций деталей, скорость обработки снижается.

Кроме того, из-за своей значительной длины около 4 метров, устройство занимает много места в рабочем цехе. Также требуется регулярное техническое обслуживание, что занимает много времени. Все это делает устройства подачи длинных прутков менее привлекательными для некоторых производственных операций.

Двухмеровый автоматический податчик прутка

Двухмеровый автоматический податчик прутка сочетает в себе лучшие характеристики как короткого, так и длинного загрузчика прутка.

С его способностью вмещать прутки длиной до 2 метров, он идеально подходит для обработки заготовок среднего размера. Однако следует отметить, что это может привести к сравнительно большим потерям материала в виде остатков кусков, оставшихся на конце прутка.

Несмотря на это, двухмеровый податчик занимает меньшую площадь, имеет более быстрое время настройки и значительно сокращает количество остаточного материала по сравнению с коротким устройством подачи прутка. Это делает его привлекательным выбором для различных производственных задач, особенно при работе с заготовками среднего размера.

Классификация на основе системы поддержки

Помимо размера, устройства подачи прутка также можно классифицировать в зависимости от того, как поддерживается прутковый материал.

Гидродинамические системы подачи прутка 

В гидродинамической системе подачи прутка пруток помещается в кольцевой цилиндр, заполненный маслом под давлением.

Эта система не только поддерживает и толкает штангу, но и действует как демпфер, поглощая вибрации во время обработки. Такой подход обеспечивает тихую и плавную работу токарного станка.

Хотя гидродинамическая система значительно улучшает качество механической обработки, она требует ручного вмешательства для заполнения подающего лотка маслом.

Гидростатические системы подачи прутка

Гидростатическая система подачи прутка включает ряд направляющих каналов, которые удерживают пруток на месте. Каждый из этих каналов заполняется большим объемом гидравлической жидкости.

Пруток подается с помощью серводвигателя, а не толкается маслом, что делает эту систему особенно эффективной.

Этот тип питателя может работать с прутками различной длины, что обеспечивает гибкость в производстве больших объемов.

Однако стоимость гидростатической системы подачи прутка выше, чем у гидродинамических систем, из-за дополнительных функций автоматизации.

Зачем вам нужно устройство подачи прутка?

Использование устройства подачи прутка приходит на помощь во многих аспектах производственного процесса:

1. Точность и надежность: Устройство подачи прутка обеспечивает точное и надежное расположение заготовки в патроне. Это исключает возможность даже малейших ошибок, которые могут возникнуть при ручной загрузке, даже при опытной обработке.
2. Увеличение производительности: Оператор ЧПУ может быстро и легко загружать заготовки с помощью устройства подачи прутка, что значительно увеличивает скорость и эффективность производства.
3. Минимизация времени настройки и доработки: Оптимизация длины удержания и снижение сил, воздействующих на деталь из-за смещения, сокращают время настройки станка и время, требуемое для дополнительной обработки заготовок.
4. Повышение качества: Уменьшение возможности повреждений деталей и оптимизация процесса обработки способствуют повышению качества изготавливаемых изделий.

Таким образом, устройство подачи прутка играет важную роль в оптимизации производственных процессов, обеспечивая точность, эффективность и высокое качество конечных продуктов.

Использование устройства подачи прутка обладает рядом преимуществ, способствующих повышению эффективности и безопасности производственного процесса:

1. Автоматизация: Устройство подачи прутка существенно снижает вмешательство оператора в процесс работы с заготовкой. Оно обеспечивает точную загрузку и поддержку прутка, что приводит к полной автоматизации операции обработки.
2. Экономическая эффективность: Надежная и стабильная работа устройства подачи прутка делает его экономически выгодным решением. Сокращение потерь материала, таких как остатки, способствует повышению экономической эффективности процесса.
3. Сокращение времени обработки: Устройство подачи прутка сокращает время переналадки и настройки, что обычно требуется при ручной загрузке. Это позволяет существенно увеличить производительность и сократить время обработки каждой детали.
4. Защита заготовки: Использование устройства подачи прутка помогает предотвратить истирание заготовки, которое часто возникает при ручной загрузке. Вкладыши шпинделя обеспечивают дополнительную защиту заготовки от повреждений.
5. Безопасность оператора: Устройство подачи прутка уменьшает риски, связанные с обращением с тяжелыми заготовками, что повышает безопасность операции. Это особенно важно, учитывая значительные временные и финансовые затраты на обучение безопасности каждого оператора.

При выборе устройства подачи прутка следует учитывать несколько важных факторов:

1. Мощность машины: Оцените производительность устройства, исходя из объема продукции, который необходимо произвести, и доступного пространства в производственном цехе.
2. Учет веса: Учитывайте количество и вес загружаемых прутковых заготовок. Это позволит оптимизировать длительные периоды работы без присмотра и удерживать вибрации в рамках допустимых пределов.
3. Наличие запчастей: Проверьте доступность регулярного технического обслуживания, технической поддержки и запасных частей. Это важно для бесперебойной работы устройства на протяжении всего его срока службы.
4. Простота использования: Предпочтение следует отдавать устройствам с простым и интуитивно понятным интерфейсом, который позволяет быстро переключаться и настраиваться. Автоматизированное управление может значительно сократить время настройки и повысить эффективность использования.
5. Надежность и стабильность производительности: Приобретение надежной машины с устойчивой производительностью должно быть приоритетом. Это обеспечит стабильную работу и минимизирует риск простоев в процессе производства.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Выравнивание устройства подачи прутка относительно шпинделя токарного станка включает следующие шаги:

1. Использование прямого лазерного луча: Устройство подачи прутка выравнивается по правильной высоте шпинделя с помощью прямого лазерного луча. Это позволяет достичь точного и устойчивого положения перед началом процесса.

Что касается факторов, влияющих на производительность устройства подачи прутка, следует отметить:

1. Износ вкладышей: Износ вкладышей устройства подачи прутка из-за смещения устройства относительно машины является основной причиной снижения производительности. Это может привести к неравномерной подаче материала и нестабильности процесса обработки.
2. Несоосность: Несоосность также способствует увеличению вибрации, что может сказываться на производительности и качестве обработки. Она требует регулярной проверки и корректировки для минимизации влияния на работу устройства.

Относительно времени появления устройств подачи прутка в обрабатывающей промышленности, можно отметить, что некоторые из ранних отчетов компаний по автоматизации, таких как IEMCA, упоминают их использование с 1961 года. Однако современная автоматизация с компьютерным управлением начала развиваться около 30 лет назад.