Универсальный станок по металлу используется для обработки заготовок, управление обработкой деталей на обычных универсальных станках производится оператором вручную. При управлении станком оператор на первом этапе производит наладку станка. На основе чертежа детали или технологической карты, разработанной технологом, оператор подбирает и устанавливает необходимые режущие инструменты, патрон для зажима заготовки, другие приспособления при необходимости, устанавливает необходимый режим обработки, такие как частота вращения шпинделя, величину подач, устанавливает и закрепляет на рабочем органе заготовку.
На втором этапе при обработке заготовки оператор включает и отключает станок, подводит перед обработкой и отводит после обработки рабочие органы станка, включает и отключает подачу СОЖ, осуществляет, если необходимо, рабочую подачу инструмента или просто включает механический привод инструмента. В процессе обработки заготовки на универсальном станке по металлу оператор переключает режим резания, вводит в работу другие режущие инструменты, проводит, если необходимо, промежуточный контроль точности обработки.
На третьем этапе после окончания обработки заготовки оператор отключает подачу СОЖ, останавливает станок, разжимает и снимает изготовленную деталь, проводит, если необходимо, ее окончательный контроль, удаляет стружку, проводит, если необходимо, регулировку и поднастройку узлов станка и готовится к изготовлению следующей детали.
Универсальный станок для выполнения указанных функций управления оператором, как например универсальный токарный станок по металлу, имеет большое количество различных рукояток и кнопок управления. Подобные станки имеют большие технологические возможности, что позволяет изготавливать на них разнообразные детали из разных материалов, нарезать различные резьбы, обрабатывать заготовки различными режущими инструментами. Однако указанное разнообразие функций управления оператор должен выполнять вручную (имея только две руки и помогая иногда ногами для нажатия на педали).
Оператор должен хорошо знать свой станок, если к примеру это универсальный фрезерный станок по металлу, то специалист обязан знать его возможности и особенности работы, знать и уметь выбирать для обработки необходимые режущие инструменты, режимы резания, необходимые приспособления, возможные технологические приемы обработки заготовок. Оператор должен быть не только станочником, но и совмещать в себе в какой-то степени специалиста-инструментальщика и технолога. Все это требует от него высоких профессиональных знаний и большого опыта работы, что достигается за счет длительной работы на станке.
Особенно эффективно универсальные станки с ручным управлением получили применение в мелкосерийном и индивидуальном производстве, где необходимо изготавливать небольшие партии или даже единичные детали. В этом смысле данные станки имеют высокую мобильность (возможность быстрой переналадки на изготовление другой детали).
Постоянное присутствие возле универсального станка по металлу высокопрофессионального оператора, хорошо знающего его конструкцию и технологические возможности, его реальное состояние, позволяет следить за процессом обработки, своевременно выявлять и устранять возможные отклонения и погрешности в обработке, вовремя менять износившийся режущий инструмент и др. Часто для обработки ряда деталей оператору не нужно разрабатывать технологическую карту с указанием последовательности обработки, режима обработки, необходимых инструментов и приспособлений. Благодаря своему опыту и знаниям он эти вопросы решает сам (иногда даже грамотнее технолога).
Минусы универсальных станков по металлу
Главные недостатки управления вручную универсальным станком по металлу:
- низкая производительность, в том числе за счет невозможности управлять одновременно несколькими рабочими органами станка (когда оператору не хватает для этого двух рук). Снижение производительности из-за усталости оператора (особенно в конце смены), наличие перерывов в его работе (обоснованных и необоснованных);
- нестабильное качество обработки заготовок в течение рабочей смены (ухудшение внимания оператора из-за усталости); в) иногда недостаточная профессиональная подготовка оператора, что влияет на производительность и качество обработки заготовок;
- увеличивающаяся с каждым годом нехватка необходимой высокопрофессиональной рабочей силы и ее высокая стоимость;
- непрестижность данной работы и значительные физические нагрузки.
Поэтому сразу после появления и выявлении минусов универсальных станков, встал вопрос о частичной или полной автоматизации их управления. При этом необходимо было решать две основные проблемы:
- повышение производительности станков по металлу, что в первую очередь требовалось для массового и крупносерийного производства;
- сохранение при этом высокой мобильности универсальных станков по металлу, что особенно характерно для среднесерийного, мелкосерийного и индивидуального производства.
