Сериялық токарлықта редукторы бар шпиндель ме, әлде онсыз ба

Серия қай жерде қарқынын жоғалтады

Паспорттағы бірдей қуат ауысым ішінде бірдей бөлшек шығымын бермейді. Сериялық токарлықта қарқын кестеде емес, жұмыстың өзінде төмендейді: шпиндель режимге баяу шыққанда, төмен айналымда күші жетпей қалғанда немесе керек деңгейден сақырақ кесуге мәжбүр еткенде.

Бұл әсіресе ауыр қара жонуы бар бөлшектерде анық байқалады. Егер дайындама ірі болса, қор көп болса, ал негізгі металл алу алғашқы өтулерде жүрсе, станок ұзақ уақыт жоғары айналымда емес, төменірек режимде жұмыс істейді. Дәл сол жерде бірдей деп көрсетілген екі шпиндельдің айырмасы білінеді.

Әдетте қарқын жоғалту бірнеше жерде жасырылады. Қара өтуді кіші беріліспен жүргізуге тура келеді. Режим ауысқаннан кейін шпиндель ұзақтау үдейді. Оператор шу мен дірілге байланысты режимді төмендетеді. Соңында әр бөлшектегі цикл бар болғаны 10–20 секундқа ұлғаяды, бірақ партия бойынша бұл бірнеше сағатқа айналады.

Сондықтан "редукторы бар шпиндель ме, әлде онсыз ба" деген сұрақты бір ғана қуат цифрына тіреп қоюға болмайды. Бір станок ауыр өңдеуде төмен айналымда жүктемені сенімді ұстайды. Екіншісі сол қуатта моментті жоғалтып, технологты берілісті не кесу тереңдігін азайтуға мәжбүр етеді. Металл баяуырақ алынады, құрал көбірек қызады, цикл ұлғаяды.

Төмен айналымның өзі проблема емес. Мәселе сол айналымда тарту күші жетпегенде басталады. Сериялық токарлықта бұл шығымға тез әсер етеді, өйткені жоғалту әр дайындамада қайталанады. Жай және жеңіл бөлшекте айырма байқалмай қалуы мүмкін. Ал біліктерде, фланецтерде және массивті корпустық бөлшектерде қара өтудің басындағы әлсіз айналдыру моменті ауысым жоспарын тез жеп қояды.

Шу да ойлағаннан көбірек әсер етеді. Дыбыстың қатты шығуы, үдеу кезіндегі ырғақсыздық және артық діріл қызметкерлерді режим қорын ұстап жүруге итермелейді. Бұл сақтық үшін емес. Адамдар станоктың шегінде тұрғанын құлақпен де, қолмен де сезеді. Сырттай ол тоқтаусыз жұмыс істеп тұр, бірақ серия қалағаннан баяуырақ жылжиды.

Станокты ауыр қара жонуға алатын цехтарда мұны сатып алудың алдында-ақ қарайды. Мұндай тәсілді EAST CNC те қолданады: сериялық жұмыс үшін паспорттағы қуат қана емес, шпиндельдің нақты циклдегі мінезі де маңызды.

Шпиндель жұмысы қалай өзгереді

Станок ірі дайындаманы төмен айналымда кескенде, екі схеманың айырмасы бірден көрінеді. Редукторы бар шпиндель әдетте тартуды сенімдірек ұстайды. Оған үлкен диаметрді, терең өтуді және тұтқыр материалды тарту оңайырақ, өйткені жоғары момент алғашқы секундтардан керек болады.

Тікелей жетектің өз сипаты бөлек. Ол жоғары айналымға тезірек шығады және үдеу, тоқтау, қысқа тазалау өтулері жиі кездесетін жерде жақсырақ көрінеді. Ұсақ және орташа бөлшектерде бұл көбіне ырғақтырақ жұмыс береді.

Төмен айналымда

Редуктордың пайдасы станок барлық диапазонда күшті болғандықтан емес. Оның артықшылығы көбіне серия ең жиі баяулайтын жерде көрінеді: төмен айналым, металлды көп алу және жүктеме астында қарқын жоғалту қаупі.

Бұл аймақта оператор шпиндель жүктемеде отырып қалмасын деп берілісті сирек азайтады. Тікелей жетек те сол режимде жаман жұмыс істемеуі мүмкін, егер бөлшек аса ауыр болмаса және қор мөлшері орташа болса. Бірақ дайындама ірі, патрон ауыр, ал өтулер терең болғанда момент қоры каталогтағы саннан нақты тактідегі шектеуге айналады.

Үдеуде және шу жағынан

Тікелей жетек көбіне үдеуде ұтады. Құрал ауысқаннан кейін немесе бағдарламаның басқа бөлігіне өткенде шпиндель айналымды тезірек жинайды. Егер партияда қысқа операциялар көп болса, осы секундтар жинала бастайды да, шығымға әсер етеді.

Шу жағынан да айырма бар. Редукторлы схема көбіне қаталдау естіледі, әсіресе жүктемеде және диапазон ауысқан кезде. Тікелей жетек әдетте біркелкірек әрі тынысырақ дыбыс шығарады. Бұл оператор үшін маңызды: ұзақ ауысымда құлаққа қайсы станок жай жұмыс істейтіні, қайсы тораптары ширығып тұрғаны жақсы естіледі.

Паспорттағы сандар әрдайым көмектесе бермейді. Ең жоғары қуат пен шарықтау сәтіндегі момент әсерлі көрінеді, бірақ сериялық токарлық үшін маңыздысы басқа: шпиндель ұзақ уақыт қандай моментті ұстай алады, 150–400 айн/мин аралығында қалай жұмыс істейді және нақты патронды нақты дайындамамен қаншалықты тез үдетеді. Сондықтан таңдауды кестедегі ең жоғарғы жолмен емес, өз бөлшегіңізбен, өз цикліңізбен және өз қара жону жүктемеңізбен жасаған дұрыс.

Редуктор қашан көбірек пайда береді

Редуктор шпиндель ұзақ уақыт ауыр жүктемемен жұмыс істейтін жерде керек, жай ғана тез айналымға шығу үшін емес. Егер дайындама ірі болса, қор көп болса, ал кескіш металлды терең алса, тікелей жетек төмен айналымда жиі қарқынын жоғалтады. Станок кеседі, бірақ сенімділігі төменірек болады.

Мұндай жағдайда редуктор ауыр қара жону кезінде әдетте ұтады. Ол бөлшек күшті талап еткен жерде шпиндельдің айналдыру моментін ұстап тұруға көмектеседі, ал жылдамдық маңызды болмай қалады. Сериялық токарлықта бұл өте маңызды: цикл бірінші бөлшектен жүзіншісіне дейін бірқалыпты жүруі керек, берілісті қайта-қайта азайтып, жағдайды әрең құтқарумен емес.

Редуктор мына төрт жағдайда әсіресе орынды:

• дайындама массивті және шпиндельді ұзақ уақыт жүктейді;
• қор көп, кескіш елеулі тереңдікпен жүреді;
• материал тығыз, тұтқыр немесе кесуге кедергісі жоғары;
• циклдің көп бөлігі төмен немесе орташа айналымда өтеді.

Осындай жағдайда станок сабырлырақ жұмыс істейді. Шпиндель кесудің басында тұншығып қалмайды және құрал металға толық тереңдікпен кіргенде жақсырақ тартады. Бұл әсіресе болаттарда, ыстыққа төзімді қорытпаларда және жай ғана айналымды көтеріп, жүктемеден қашып кете алмайтын бөлшектерде жақсы көрінеді.

Бұл қай жерде көбірек сезіледі

Егер бөлшек уақыттың көп бөлігінде 120–400 айн/мин аралығында өңделсе, редуктор көбіне ауысым ырғағы жағынан-ақ өзін ақтайды. Оператор тарту күші жетпегендіктен берілісті сирек азайтады. Құрал бірқалыпты жұмыс істейді, ал цикл уақыты азырақ құбылады.

Әрине, мұндай күштің бағасы бар. Редукторы бар шпиндель әдетте қаттырақ шу шығарады және баяуырақ үдейді. Бірақ ауыр қара жону кезінде бұл басты кемшілік емес. Станок 30–60 секунд бойы жоғары жүктемеде кесіп тұрғанда, үдеуге кеткен бірнеше секунд шешуші рөл атқармайды. Ең маңыздысы — максималды металл алу сәтінде шпиндель әлсіремеуі.

Егер серияда қалың қабырғалы дайындамалар, терең өтулер және тығыз материалдар көп болса, редуктор көбіне кедергі болмай, керісінше көмектеседі. Мұндай жұмыста төмен айналымдағы күш жоғары жылдамдыққа тез әрі тыныш шығудан пайдалырақ.

Қай кезде редукторсыз алған дұрыс

Редуктор әрдайым көмектесе бермейді. Егер бөлшек қысқа, жеңіл және ұзақ ауыр қара жонуды қажет етпесе, редукторсыз станок нақты циклде жиі жылдамырақ жұмыс істейді. Ол керек айналымға тез шығады және келесі ауысуға дейін солай тез баяулайды.

Бұл әсіресе сериялық токарлықта айқын көрінеді, мұнда кесу қысқа бөліктермен жүреді: шет жону, аздап диаметр бойымен өту, ойық салу, кесіп бөлу, қайта үдеу. Мұндай әрекеттер көп болса, олардың арасындағы әр қосымша секунд та ауысымдағы шығымға әсер етеді.

Мұндай бөлшектер үшін таңдау жиі редукторсыз нұсқаға ауысады. Себебі қарапайым: жиі үдеу мен тоқтауда тек тарту емес, шпиндельдің тез жауап беруі де маңызды.

Әдетте редукторсыз нұсқаны мынада таңдайды: дайындама шағын және төмен айналымда үлкен моментті қажет етпейді; өтулердің көбі бірнеше секундқа ғана созылады; шпиндель бір циклде жылдамдықты бірнеше рет өзгертеді; жұмыс аймағында механикалық шу аз болғанын қалайды.

Редукторлы шпиндельдің бір мықты жағы бар: ол төмен айналымда ауыр жүктемені сенімдірек тартады. Бірақ мұндай режим сирек керек болса, бұл қорды пайдаланбауыңыз да мүмкін. Оның үстіне ауырлау кинематика мен редуктор арқылы жұмыс істеу цикл онсыз да өте қысқа жерде уақытты алып қоюы мүмкін.

Мұнда шуды да жиі елемейді. Станок оператордың жанында тұрса және ауысым бойы жиі үдеулер естіліп тұрса, фондық айырма жақсы сезіледі. Редукторсыз шпиндель әдетте тынышырақ әрі тегіс жұмыс істейді. Цехта бұл шаршатпайды.

Тағы бір қарапайым нәрсе бар. Қысқа жеңіл бөлшек бос кідірістерді жақсы көтермейді. Егер кесудің өзі 12–15 секундқа ғана созылса, айналым жинауға кеткен екі секундтың өзі тым қымбат көрінеді. Мұндай тапсырмада жылдам тікелей шпиндель көбіне мүлде басқа номенклатураға арналған күштірек нұсқадан жақсырақ ауысымдық өнімділік береді.

ЧПУ токарлық станок таңдағанда мұндай жұмыс үшін жалпы күшке емес, цикл сипатына қараған дұрыс. Егер ауыр қара жону аз болса, ал серия қысқа ауысуларға сүйенсе, редукторсыз жұмыс істеу көбіне орындырақ.

Өз бөлшегіңізді қалай кезең-кезеңімен бағалауға болады

Көп адам шпиндельдің ең жоғары айналымына қарап, сонымен тоқтайды. Серия үшін бұл жеткіліксіз. Мұндай таңдауды бөлшектің өзіне және циклдің қалай өтетініне қарап жасаған дұрыс.

Алдымен каталогты емес, бір үлгілік бөлшектің өңдеу маршрутын алыңыз. Негізгі көлем беретін бөлшек болса тіпті жақсы. Сол арқылы станок қай жерде уақыт жоғалтатынын және қай жерде тарту жетпейтінін бірден көруге болады.

1. Дайындаманы бағалаңыз. Үлкен диаметр мен елеулі масса процесті көбіне төмен айналымға түсіреді. Егер сіз ауыр дайындама орнатып, алғашқы өтулерде көп металл алсаңыз, шпиндельге түсетін жүктеме циклдің басында-ақ өседі.

2. Негізгі қорды алу уақыты қанша болатынын есептеңіз. Тазалау емес, құрал материалды ұзақ әрі терең кесетін бөлікті қараңыз. Егер қара жону циклдің үлкен бөлігін алса, станокқа тек жоғары айналымға тез шығу емес, момент қоры да керек.

3. Циклді айналым диапазондарына бөліңіз. Төмен, орта және жоғары айналымдағы уақытты бөлек жазып шығыңыз. Егер жұмыстың елеулі бөлігі төмен мен ортада өтсе, редуктор жүктеме астында бірқалыптырақ жұмыс береді. Егер бөлшек ортадан жоғары диапазонда болса, артықшылық тікелей жетекке ауысуы мүмкін.

4. Бір цикл ішінде шпиндель қанша рет жылдамдық ауыстыратынын қараңыз. Жай бөлшекте бұл дерлік байқалмайды. Ал қара және тазалау учаскелері алмасатын күрделі бөлшекте жиі үдеу мен тоқтау қарқынға әсер етеді. Мұндай ауысулар көбейген сайын баяу үдеудің құны да өседі.

5. Осыдан кейін өзіңізге бір қарапайым сұрақ қойыңыз: шығымды көбірек не тежейді — тарту күшінің жетіспеуі ме, әлде үдеуге кететін секундтар ма? Ауыр қара жону үшін әдетте әлсіз тарту көбірек зиян. Қысқа циклдер мен режимнің жиі ауысуында көбіне инерция кедергі болады.

Бағдар да қарапайым. Егер бөлшек ірі втулкаға, фланецке немесе корпус дайындамасына ұқсап, циклдің басында ұзақ әрі дөрекі металл алу жүрсе, төмен айналымдағы тарту күшін күшейту жағына қараңыз. Егер партия жеңіл бөлшектерден тұрса, цикл қысқа әрі жылдамдық жиі ауысса, редукторсыз жылдам шпиндель жиі жақсырақ нәтиже береді.

Түпкі нәтижені станок паспортындағы бір ғана санмен емес, нақты цикл уақытымен тексерген дұрыс. Дәл сонда серия қай жерде минут жоғалтатыны көрінеді.

Цехтан қарапайым мысал

Тығыз болаттан жасалған кәдімгі втулкалар партиясын елестетіңіз. Дайындамада қор көп, ал алғашқы өтулерде металл көп алынады. Содан кейін жұмыс мүлде басқа кезеңге өтеді: станок тез үдеуі керек болатын қысқа тазалау сериясы, одан кейін келесі бөлшек.

Қара жону кезінде екі схеманың айырмасы бірден байқалады. Редукторы бар шпиндель кескіш металлға терең кіргенде жүктемені тынысырақ ұстайды. Айналым соншалықты түспейді, кесу дыбысы бірқалыптырақ, ал операторға ауыр учаскелердің әрқайсысында берілісті азайтуға тура келмейді. Егер партия үлкен болса, төмен айналымдағы бұл тарту каталогтағы әдемі сан емес, ауысымға шаққандағы нақты минуттар.

Айталық, втулка диаметрі бойынша 5–6 мм қорымен дайындамадан жонылады. Бірінші кезеңде кесу тереңдігі байқалатын дөрекі өтулер жүреді. Мұнда редукторлы шпиндель көбіне 200–400 айн/мин аралығында сенімдірек тартатындықтан ұтады. Редукторсыз станок та мұны істей алады, бірақ жиірек жұмсағырақ режим сұрайды немесе сол жүктемеде тұрақты жұмысқа ұзақтау шығады.

Сосын сурет өзгереді. Қара жону аяқталып, серия қысқа тазалау өтулеріне өтеді, мұнда айналымды тез жинап, аз қабатты алып, бірден келесі циклге өту керек. Осы жерде редукторсыз шпиндель жиі жақсырақ көрінеді. Ол айналымды тез жинайды, режим ауысарда тезірек баяулайды және жеңіл кесуде әдетте тынышырақ жұмыс істейді.

Бірдей втулкада қорытынды қарапайым: редуктор көп металл алу мен шпиндель моменті керек жерде көмектеседі, ал тікелей жетек айналымды тез ауыстыру маңызды болған жерде секундтарды қайтарып береді.

Сондықтан таңдау сирек бір қуат цифрына сүйеніп жасалады. Егер циклдің 70%-ы ауыр қара жонуға кетсе, редуктор қарқынды жақсырақ ұстайды. Егер негізгі уақыт қысқа тазалау өтулеріне және режимнің жиі ауысуына кетсе, редукторсыз станок партияға жандылырақ ырғақ бере алады.

Цехта бұл өте қарапайым сезіледі: бір станок кесуді сенімдірек орындайды, екіншісі операциялар арасында тезірек тыныс алады. Серия қарқынын жоғалтатын да, сақтайтын да осы жерде.

Таңдаудағы қателер

Көбіне станок бірінші көзге түскен сан бойынша таңдалады: шпиндельдің ең жоғары айналымы. Каталог үшін бұл ыңғайлы, цех үшін емес. Серияда қарқын әдемі жоғарғы шекте емес, шпиндельдің жұмыс айналымында қалай тартатынында, режим ауысқаннан кейін қаншалықты тез үдейтінінде және нақты жүктемеде қалай жұмыс істейтінінде жоғалады.

Сондықтан адамдар жиі дұрыс емес сұрақ қояды. Егер жұмыста төмен айналымдағы ауыр қара жону көп болса, тек жоғары айналым шегі ештеңе шешпейді. Ал бөлшек қысқа болып, циклдер жиі қайталанып, әр тактта үдеу мен тоқтау болса, баяу айналым жинау ауысым бойы минуттарды жеп қояды.

Тағы бір жиі қате — станокты сирек кездесетін бөлшекке қарай алу, ал негізгі серияны ескермеу. Цехта бір қиын дайындама үлкен тарту қорын сұрауы мүмкін, бірақ шығымның 80–90%-ын кәдімгі, жеңілірек режимдегі бөлшектер береді. Онда сирек ауыр сценарийге алынған станок күнде өзі үшін ең қолайлы емес режимде жұмыс істейді.

Көп адам үдеу уақытын мүлде есептемейді. Ал оны циклдің ішінен қарау керек, одан бөлек емес. Егер операция 40 секундқа созылып, шпиндель бірнеше рет айналым ауыстырса, әр ауысудағы қосымша 1–2 секундтың өзі ауысымдық шығымға айтарлықтай әсер етеді.

Шуды да жиі елемейді, бірақ бұл ұсақ нәрсе емес. Егер станок тұрақты жұмыс орындарының жанында тұрса, артық шу адамдарды ауысым ортасына қарай-ақ шаршатады. Қағазда өнімділік бірдей көрінуі мүмкін, ал шынайы жұмыста айырма күнде сезіледі.

Тағы бір шатасу бар: ауыр қара жону мен бір реттік артық жүктемені теңестіру. Егер бөлшек аптасына бір рет қана қатаң өтуді талап етсе, бұл бүкіл серияға міндетті түрде редукторлы нұсқа керек деген сөз емес. Алдымен әдеттегі режимге қарайды: көпшілік циклде қанша металл алынады, қандай айналымда жұмыс жүріп жатыр және жүктеме қанша уақыт сақталады.

Шешім алдында мына төрт нәрсені тексеру пайдалы: станок ауысымның көп бөлігін қандай айналымда өткізеді, бір циклде шпиндель қанша рет үдейді және баяулайды, негізгі шығымды қай бөлшек береді және шу учаске үшін маңызды болса, станок қайда тұрады.

Сонда таңдау байыпты болады. Сирек жағдайға да емес, жарнамалық санға да емес, нақты сериялық токарлыққа сай.

Шешім алдында жылдам тексеру

Паспорттағы қуатқа емес, сізде күнде дерлік жүретін бөлшекке қараңыз. Дәл сол бөлшек серия қай жерде уақыт жоғалтатынын тезірек көрсетеді: ауыр кесуде ме, шпиндельдің үдеуінде ме, әлде станок жанындағы артық шуында ма.

Таңдау алдында бес сұраққа жауап беріңіз:

1. Серияда көбіне қандай бөлшек жүреді: қысқа әрі жеңіл ме, әлде металл алуы көп массивті дайындама ма?
2. Бір циклде шпиндель жоғары жүктемеде қанша минут нақты кеседі?
3. Терең қара жону кезінде төмен айналымда жоғары момент керек пе?
4. Ауысым сайын станок қанша рет жоғары айналымға тез шығуы керек?
5. Шу мен станок жанындағы жалпы жайлылық оператор жұмысына қаншалық әсер етеді?

Егер негізгі бөлшек ірі болып, қара жону циклі уақытының елеулі бөлігін алса, редуктор көбіне бірқалыпты жұмысты береді. Шпиндель металлды көп алғанда айналымды жақсырақ ұстайды. Бұл әсіресе болатта, ірі фланецтерде, біліктерде және кесу ұзақ жүретін, ырғақпен емес, баяу өтетін басқа дайындамаларда анық көрінеді.

Егер серия шағын бөлшектерден, жиі іске қосудан, қысқа циклдерден және жоғары айналымға тез шығудан тұрса, артық механика онша пайдалы болмайды. Мұнда редукторсыз шпиндель тезірек ақталады: ол әдетте тынышырақ, тезірек үдейді және операциялар арасында уақыт аз жейді.

Егер күмәніңіз болса, негізгі жүктемені беретін үш бөлшекті алып, олар бойынша төрт санды жазыңыз: қара жонудағы айналым, жүктеме астындағы кесу ұзақтығы, бір циклдегі үдеу саны және жалпы цикл ұзақтығы. Осыдан кейін шешім көбіне жорамалсыз-ақ шығады. Егер ауысымның көп бөлігінде станок төмен айналымда ауыр кесуді тартса, редуктор орынды көрінеді. Егер серия қысқа циклдер мен жиі үдеуге сүйенсе, тікелей жетек жағына қараған дұрыс.

Әрі қарай не істеу керек

Шешімді каталог бойынша емес, өз бөлшектеріңізге қарап қабылдаған дұрыс. Бір станок қағазда жақсы көрініп, ал серияда әр циклде артық үдеу, шу немесе төмен айналымдағы әлсіз тарту салдарынан минут жоғалтуы мүмкін.

Алдымен абстрактілі талаптар тізімін емес, 3–5 үлгілік бөлшекті жинаңыз. Цех жүктемесін шын беретін бөлшектерді алыңыз: диаметрі, қоры, өтудің ұзындығы және қара жону үлесі әртүрлі болсын. Бір бөлшек жиі, ал екеуі тек анда-санда жүрсе, оны да белгілеген дұрыс.

Содан кейін тек шпиндель қуатына емес, цикл сипатына қараңыз: ауыр қара жонуға қанша уақыт кетеді, шпиндель қанша рет үдейді және баяулайды, төмен айналымда металл алуы көп жұмыс бар ма, учаске шуға қаншалық сезімтал. Мұнда таңдау теориядан минут есебіне айналады.

Ыңғайлы болу үшін деректерді қысқа кестеге жинауға болады: дайындама мен дайын бөлшек диаметрі, материал және орташа қор, қара және тазалау кезіндегі айналым диапазоны, цикл ұзақтығы мен үдеуге кететін уақыт үлесі, кедір-бұдырлық пен қайталанғыштық талаптары.

Одан кейін жалпы кеңес емес, сіздің серияңызға сай таңдау сұраңыз. Қалыпты бағалау сіздің режимдеріңізге сүйенуі керек, "мына станок қуаттырақ" деген сөзге емес. Кейде редуктор шынымен ауыр қара жону кезінде қарқынды сақтауға көмектеседі. Кейде ол тек шу мен артық инерция қосады, ал бөлшектер шағын, цикл қысқа болады.

Егер өңдеу маршруты дайын болса, жеткізушіге бірден екі сан берген пайдалы: ауысымда қанша бөлшек алу керек және қазір уақыт қай жерде жоғалып жатыр. Сонда әңгіме нақты болады.

ЧПУ токарлық станок таңдағанда мұндай тәсіл паспорттарды салыстырғаннан әлдеқайда пайдалы. EAST CNC-де әдетте бөлшектерді, кесу режимдерін және шпиндель түрін нақты сериямен салыстырады. Мұндай таңдау үшін бұл тек кестедегі сипаттамаларға сүйенгеннен әлдеқайда шынайы.