Прътоподаващи устройства за стругове

С навлизането на Индустрия 4.0 в машинната обработка все повече цехове инвестират в средства за автоматизиране на технологичните си операции. Автоматизацията на струговането изисква отчитане на множество фактори и характеристики, включително размера на партидата.

Прътоподаващите устройства са популярно решение за повишаване степента на автоматизация на струговите машини. Добавянето на захранващо устройство е икономична и ефективна възможност за подобряване на производителността, която освобождава операторите да се съсредоточат върху други области на производствения процес.

При наличие на много различни партиди с малки бройки по-малкото прътоподаващо (захранващо) устройство е идеален избор.
Приспособлението за подаване на пръти е сравнително проста механична система. Това е разпространен аксесоар за автоматизация в областта на струговането на големи обеми детайли и осигурява надежден начин за доставяне на материала към металообработващата машина в течение на продължителни производствени цикли.

Дължина и капацитет

Прътоподаващите устройства се предлагат в разнообразни конфигурации, което ги прави подходящи за цехове с различни производствени приложения. Дължината и капацитетът им са сред основните характеристики при избора.

Подходящото прътоподаващо устройство може да намали времето и усилието на оператора за боравене с необработения материал и да намали времето за преминаване от един детайл към друг. То трябва да поддържа и стабилизира обработваната партида, така че да намали вибрациите, които има риск да се пренесат в зоната на рязане и да създадат проблеми с точността на размерите и повърхнините.

Най-дългите захранващи устройства често се считат за задължителни при плъзгащи се стругове. Късите прътоподаващи решения са предназначени за заготовки с дължината на шпиндела на съответния струг. Очевидно необходимото пространство за тях е много по-малко, но производителят е принуден да нарязва прътовия материал на парчета с дължина, равна на дължината на шпиндела на струга. Друго предимство на най-дългите захранващи блокове е, че те оставят по-малко (и обикновено по-къси) отпадъци.

Функционални особености

Праволинейността на прътите не е толкова важна за късите прътоподаващи устройства, но е критична при най-дългите конфигурации. Прътите могат да се обработват с малки огъвания или отклонения, но ако те са твърде много и прекалено големи, прътите ще вибрират в захранващото приспособление и това ще повлияе отрицателно на повърхностното качество на детайла, като в допълнение ще създаде неприятен шум. Почти винаги се налага калиброване на материала за нагаждане към направляващата втулка.

Касетъчните прътоподаващи устройства играят значителна роля при автоматичните стругови операции в нощен (и дори Lights-out) режим и с нулева или минимална операторска намеса. Ако машината използва един-единствен прът от най-големия калибър, той ще осигури непрекъсната работа само за около час и половина. Чрез възможността да се заредят например 10 пръта в захранващото приспособление може лесно да се осигури непрекъсната автоматизирана работа през цялата нощна смяна.

Малки партиди и големи продуктови асортименти

При струговите машини с ЦПУ малките прътоподаващи устройства са един от най-евтините варианти, подходящи за детайли с различна серийност и нисък обем, включително нестандартни и специализирани партиди при богат продуктов асортимент.

Тези многофункционални машини зареждат пръти с дължината на шпиндела на струга за автоматични операции и са идеални за приложения, включващи производствени партиди от 20 до 30 детайла. Важно тук е да се избере захранващо устройство, което изисква малко време за настройка, в идеалния случай в диапазона на две до три минути или по-малко.

Във всеки цех работната площ е ограничена, а малките прътоподаващи устройства изискват минимално пространство. Те са отлична опция и за обработка на профилиран материал или на пръти, които не са идеално прави. Малкото прътоподаващо устройство представлява просто механичен тласкач, който избутва пръта, което опростява настройката.

По избор може да бъде добавена втулка към шпиндела на системата. Калиброваната втулка на шпиндела и специализираното захващане улесняват захранването с пръти, дори при разнообразие на прътовия запас. Могат да бъдат монтирани втулки на шпиндела за различен размер на пръти за всяка настройка.

Когато се използват сдвоени втулки за шпиндели и специализирано захващане, късите прътоподаващи устройства могат да обработват различни екструдирани детайли, както и квадратни и правоъгълни пръти. Това позволява късите прътоподаващи системи да се използват за машинна обработка без надзор на детайли, които преди това са били подходящи само за фрезоване.

Захранване с пръти

Други налични функции на захранващите устройства могат да повлияят на това колко точно се подават прътите към машината. Устройствата със серво управление позволяват на оператора да определи докъде трябва да се подава прътът през шпиндела на база на мястото, необходимо за следващия детайл. Пневматичните системи пък използват въздух за задвижване на тласкача и закрепване на пръта, докато се удари в ограничителя. И двата начина на подаване имат своите предимства по отношение на разходите, точността и скоростта.

Пневматичните захранващи устройства обикновено са по-евтини, но при тях често остава повече отпадъчен материал. При подаването стоперът може да не е позициониран точно и това понякога позволява на пръта да се придвижва напред повече от желаното. Този материал ще бъде престъргван, така че много от него ще бъде губен всеки път, когато материалът се придвижва, в допълнение към остатъка в края на пръта.

Прътоподаващите със серво задвижване се считат за по-прецизни и имат нужда от минимална или никаква челна обработка. Тези устройства обикновено не налагат спиране, улеснявайки позиционирането на инструмента. Видът на използвания материал също е от значение при определянето на разходната ефективност, тъй като всякакви загуби на скъпи материали като титан или инконел могат бързо да нарушат ценовия баланс.

По-добро напасване

В зависимост от диаметъра на заготовките и шпиндела втулките могат да се използват за компенсиране на значителни разлики. Втулките се предлагат в различни диаметри, за да отговарят на различните размери на прътите. Дълго време втулките на шпинделите са изработвани от стомана, което води до шум при обработки с голяма разлика в диаметрите. Вибрацията също води до износване на втулките. През последното десетилетие полиуретановите втулки стават все по-популярни, което позволява по-тиха работа и по-лесни модификации.

Втулката се монтира в шпиндела, за да поддържа добре пръта, да го държи прав и да изравнява централната линия на материала с централната линия на патронника. По правило диаметърът на шпинделната втулка трябва да бъде не по-голям от 100 хилядни от размера на материала. По-малките диаметри и липсата на праволинейност при прътите създават по-голям риск от удари между прътите и в такива приложения важността на доброто прилягане във втулката на шпиндела е критична.

Подобряване на ефективността

Минимизирането на операторската намеса до степен на работа без надзор в нощен или Lights-out режим е сред основните мотивиращи фактори за закупуването и внедряването на прътоподаващи устройства.

Популярно схващане е, че за да са налице максимални ползи от едно прътоподаващо устройство, то трябва да може да произвежда един и същ детайл отново и отново в производствения цикъл. Много цехове работят предимно с едни и същи материали и с детайли със сходни размери.

Може да се инициира например производството на партида от 500 детайла с прътоподаващо устройство и докато тази работа се изпълнява, операторът е свободен да наблюдава другите машини и операции в цеха. Когато струговият цикъл приключи, операторът може бързо да зареди програмата за друг детайл с подобен размер и да пусне машината отново да работи. Дори и при малки партиди прътоподаващите устройства спомагат за подобряване на ефективността и производителността с по-кратки производствени срокове. Важно е да се преценят предимствата на различните модели, за да се определи кой е най-подходящият за конкретното приложение.