Классификация токарных станков. Основные виды станков на производстве

Современные технологии сделали так, что обрабатывать металлы легче при использовании токарных станков. Распространённая сфера применения: обработка поверхностей, имеющих различную форму, внутри и снаружи. Например, фасон или цилиндр, конус. И у каждого из видов токарных станков свои особенности.

Виды станков настолько разнообразны, что у каждого покупателя есть возможность выбрать вариант, отвечающий конкретным потребностям. Надо только заранее изучить особенности каждой из моделей.

Классификация токарного оборудования

Система классификации для данного вида оборудования создана ещё в СССР. Согласно этим правилам, станки – агрегаты, обрабатывающие заготовки из металла, представляющие первую категорию. Любое приспособление из данной группы способно представлять одну из следующих групп:

1. Устройства со специальным назначением.
2. Станки специального назначения, обычного и автоматического типа.
3. Агрегаты для полировки, с резцами.
4. Лобовые и винторезные типы оборудования.
5. Модели «карусельной» системы.
6. Станки, отрезающие материал.
7. Разновидность под названием «револьвер».
8. Установки с большим количеством шпинделей, автоматические полностью или наполовину.
9. Агрегаты токарного типа, где шпиндель – один. Автоматические на половину, полностью.

Следующие разновидности выделяются в зависимости от точности обработки:

• П – повышенный уровень.
• А – высокий показатель точности.
• Н – нормальный показатель.
• В – точность высокого уровня.
• С – точность особой категории.

От той или иной категории зависят определённые технические характеристики. Кроме того, легче становится определить подходящую сферу применения. Маркировка приспособлений так же помогает узнать о том, какие параметры характерны для той или иной модели. Такие обозначения могут состоять из следующих компонентов:

1. При использовании единицы в качестве начальной формы. Она показывает, что покупатель имеет дело с токарным станком, а не каким-либо другим.
2. Далее идёт число, обозначающее принадлежность к тому или иному типу моделей.
3. Центры приспособления имеют разную высоту, обозначаемую третьими и четвёртыми цифрами.

Маркировка агрегатов может содержать и обозначения в виде букв. Они используются, чтобы сообщить о тех или иных конструктивных особенностях. Это касается следующих параметров:

• Оснащённость системой ЧПУ.
• Используемую модификацию.
• Верность выполнения операций.
• Насколько автоматизированы действия?

Буква «И» – для обозначения приборов с винторезами. «П» – для точности высокого уровня. Такие модели снабжены центрами на высоте до значения примерно в 110 миллиметров. Фото изделий так же помогает понять, что именно перед нами находится.

Особенности конструкции и назначения станков

Следующие основные компоненты присутствуют у изделий любой группы:

1. Электрическая часть.

Состоит из электрического двигателя с приводом. Его мощность бывает разной, определяется индивидуально для каждой модели. Снабжается дополнительными деталями, обеспечивающими управление характеристиками. Выполнение требований по безопасности обязательно для данной части оборудования.

1. Коробка передач.

Способствует передаче движущей силы от валика или ходового винта на суппорт.

1. Суппорт.

Закрепляет элемент, осуществляющий разрезание. Суппорт ещё необходим, чтобы осуществлялась подача инструмента поперёк, либо вдоль. И чтобы эта процедура совершалась с соблюдением определённых параметров. У суппорта есть каретки, расположенные внизу. Она одна, но некоторые модели снабжаются несколькими. Каретка вверху – место крепления держателя токарных инструментов.

1. Шпиндельная бабка.

Здесь располагается шпиндель. Коробка скоростей находится во внутренней части устройства.

1. Фартук.

Преобразует движение, источником которого выступает валик, либо ходовой винт.

1. Станина.

Элемент с несущей функцией у токарных станков. Остальные детали крепятся сюда.

Детали, входящие в комплект, опираются на две тумбы. Несущим элементом и становятся эти тумбы. Благодаря этому оператор может задавать положение конструкции, которое будет наиболее удобным. Тумбы отличаются массивной конструкцией. Отдельный вопрос – для чего предназначены изделия.

Главное назначение оборудования такого типа – обработка деталей из металла различных характеристик, форм.

Типы токарного оборудования

Отличия моделей в конструкциях – основа классификации.

Токарно-винторезные станки

Оборудование такой разновидности легко справляется со следующими функциями:

• Изменение параметров у металлов цветной, чёрной группы.
• Разработка модульной, метрической резьбы.

Модели универсального типа, которые применяются как в промышленности, так и при создании единичных изделий. Производство предполагает однотипную компоновку для всех частей. Состав конструкции включает детали, описанные ранее.

Токарно-револьверные станки

Главное назначение – обработка изделий из прутка, прошедшего калибровку. Оборудование выполняет широкий спектр всевозможных операций:

1. Развёртывание.
2. При формировании резьбы.
3. Фасонное точение.
4. Сверление.
5. Зенкерование.
6. Точение, расточка со стандартными показателями.

Название станка происходит от способа крепления, применяемого для инструментов. Их монтируют при помощи специального держателя, который может быть приводным, либо статичным. Приводной вариант даёт владельцам больше всего возможностей. Именно он позволяет создавать резьбу с различными параметрами, проводить фрезеровку и сверление.

Токарные станки с ЧПУ

Современные станки часто предполагают применение подобного оборудования. Лёгкость эксплуатации и точность, высокая продуктивность относятся к главным преимуществам.

Внедрение сопровождается использованием следующих систем:

• Самонастраивающиеся. Позволяют корректировать все сведения на основе показателей, появившихся, когда обрабатывались прежние детали.
• Замкнутого типа. С двумя информационными потоками, приходящими с механизма считывания, измерения.
• Разомкнутые. Используется только один информационный поток. Сначала идёт расшифровка данных, потом команды передаются остальным механизмам.

Кроме того, станки делятся на несколько разновидностей на основе способа управления производственным процессом:

1. Контурные. Агрегат работает без перерыва. Пользователь только один раз задаёт определённые параметры.
2. Прямоугольные. Применяются при заготовках в форме ступени. С автоматическим переключением между передачами вдоль, поперёк.
3. Позиционные. С закреплением деталей в конкретных положениях. На следующем этапе переходят к основным рабочим процессам.

Токарно-карусельные станки

Отличное решение, если требуется обработать крупные изделия. Из присутствующих функциональных особенностей описать стоит следующие:

• Возможность осуществить резьбу.
• Шлифовальные операции, фрезеровка, подрезка.
• Разработка пазов с приданием определённых конфигураций.
• Оборудование позволит заточить поверхности в виде конусов, цилиндров.

В комплектах со станками продаются специальные разновидности столов, планшайбы располагаются на их поверхности. Траверса перемещаются по стойкам, с дополнительными суппортами в конструкции.

Лоботокарные станки

Обрабатывают детали с формами конусов и цилиндров, лобового типа. Предполагают горизонтальное размещение оси, на которой заготовка вращается.

Токарно-затыловочные станки

Затылованием называют специальный метод, используемый при заточках. Это особенно актуально для задних поверхностей у различных инструментов. Операция нужна, чтобы даже при длительной эксплуатации сохранялись первоначальные формы.

Уровни автоматизации

Обработка на современных приспособлениях осуществляется в полуавтоматическом, либо автоматическом режимах. Станки-полуавтоматы позволяют использовать ручной труд для загрузки заготовок, снятия готовых изделий. В автоматических вариантах вся процедура осуществляется на специальном оборудовании.

Маркировка станков

Для станков характерно применение цифр и букв в равной степени. Первая цифра – для обозначения группы станков. Третья и четвёртая – для обозначения одной из важных характеристик. Например, высота центров над станиной, либо диаметры. Если после первой цифры идёт буква – значит, модель усовершенствована по сравнению с предыдущей версией. В некоторых случаях применяются заводские номера.

Техника безопасности

Специалист должен соблюдать некоторые правила. Вот лишь некоторые, действующие перед началом работы:

1. Проверка положения пуговиц у специализированной одежды.
2. Отдельно проводится осмотр станка по состоянию технического плана. Услуги техников и наладчиков актуальны, если требуется дополнительное обслуживание из-за неисправностей и деталей, вышедших из строя. Но операции несложные доступны для самостоятельного выполнения владельцем.
3. Последний этап – выдача техзадания. Его нужно изучить внимательно.

К работе нельзя приступать при появлении механизмов вращения и ограждений различных узлов с неисправностями.

Кроме того, существуют и другие запреты на:

• То, чтобы другие лица проводили работу. И оставление включенной техники без присмотра.
• Проведение полного самостоятельного ремонта техники.
• Использование зажимов и приспособлений в неисправном состоянии.
• Эксплуатационные действия для оборудования с явными признаками неисправности.
• Выполнение работ в тот же день, когда проводят обслуживание станков, их наладку, проверку.

У каждого станка своя масса. Это касается даже миниатюрных разновидностей станков, которые приобретаются для использования в домашних условиях. Подобные агрегаты могут весить минимум 13,5 килограмм, а максимум – 400. Чем больше масса – тем больше будут и остальные габариты.

Для домашних мастерских подходят станки, весящие не более 50 килограмм. Это компактные и универсальные модели, которые не доставляют хлопот во время монтажа. Месторасположение легко изменить, если возникает необходимость.

Мощность – ещё один параметр, который требует учёта при выборе. 2,25 кВт – стандартный показатель для небольших агрегатов. Есть и другие разновидности устройств, которые называются маломощными. У них привод имеет показатель в 0,15 кВт.

Чтобы сделать правильный выбор, покупатель должен принять решение по поводу назначения. Чем меньше и тоньше заготовки – тем менее мощные агрегаты требуются для их обработки. Правило действует и в обратную сторону.

С технической точки зрения сложными считаются даже настольные установки для бытового применения. Потому рекомендуется обратить внимание и на общее качество составляющих.

Токарные станки необходимы для обработки разных металлических или древесных заготовок. На них делают расточку и обточку цилиндрических, фасонных поверхностей, сверление отверстий, обработку торцов. Токарная группа станков подразделяется на 9 видов, каждый имеет свою конструкцию, свое предназначение, степень автоматизации. На станки можно устанавливать дополнительно устройства, расширяющие их функциональность.

Виды станков

Токарно-винторезный станок

Этот тип станков используется для обработки цветных и черных металлов, нарезания модульной, метрической, дюймовой резьб. Они являются самыми универсальными станками, их применяют как в серийном производстве, так и в единичном. Компоновка данных станков почти однотипная. На примере станка 16К20 можно выделить такие основные элементы:

Станина, которая является основой для всех механизмов;

Шпиндельная (передняя) бабка, состоящая из шпинделя, коробки скоростей и другого;

Коробка подач, передающая движение от шпинделя к суппорту при помощи ходового винта или валика;

Фартук, преобразующий вращение валика или винта в движения поступательного характера суппорта;

Задняя бабка может иметь сверло или развертку для поддержки обрабатываемой детали;

Суппорт, служащий для фиксации режущего инструмента.

Токарно-винторезные станки в зависимости от точности бывают таких видов:

1. нормальной точности;

2. повышенной;

3. высокой;

4. особо высокой;

Этот тип предназначен для обработки габаритных деталей. Такие станки используют для растачивания конических и цилиндрических поверхностей, а также для прорезки канавок, подрезки торцов. Еще на нем можно шлифовать, фрезеровать, нарезать резьбу.

Основным узлом здесь является стол, на котором находится планшайба. Также есть две стойки, соединяющиеся порталом. По этим стойкам передвигается траверса, имеющая два суппорта. Один из которых револьверный, а другой расточный. Первый служит для сверления отверстий, подрезки торцов. А второй суппорт необходим для обработки конических поверхностей, растачивания отверстий.

В зависимости от диаметра планшайбы бывают одностоечные или двухстоечные станки. Первые имеют диаметр до 2000 мм, а другие более 2000 мм.

Лоботокарный станок

Этот вид используется для обработки конических, лобовых, цилиндрических поверхностей. Структура таких станков имеет горизонтальную ось вращения детали.

Токарно - револьверный станок

Такие станки нужны для обточки, подрезки, сверления, развертывания, фасонного точения деталей и заготовок из калиброванного прутка. Такое название он получил из-за способа крепления режущих инструментов, которые закрепляются в специальном держателе, который бывают статическими или приводными. Приводные держатели расширяют функциональность данного типа станков, с помощью него можно сверлить отверстия, нарезать резьбу, фрезеровать.

Есть токарно-револьверные станки с ЧПУ (программным управлением), которые почти не нуждаются в операторе, если его снабдить прутковым податчиком.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр

Этот центр сочетает в себе функции фрезерного и токарного станков. Такое оборудование превышает возможности револьверных станков с помощью фрезерной головы под конус (Capto, HSK). Из-за этого токарный резец можно устанавливать во фрезерную голову, что дает возможность осуществлять точение. Могут ставится резцы с квадратным или специальным хвостовиком. Такие центры используются, как правило, для точения, фрезерования коленвалов и других деталей.

Автомат продольного точения

Такое оборудование необходимо для изготовления мелких деталей из фасонного профиля, калиброванного, холоднотянутого прутка. При этом автомат может работать с разными материалами (легированная сталь, медь и др.). Преимущество автоматов том, что они хороши при серийном производстве. Бывают автоматы с подвижной и неподвижной шпиндельной бабкой. Также бывают револьверные и одношпиндельные. Первые могут выполнять одновременно несколько операций с различными деталями.

Токарные станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел вращения с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.

Применение дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий) значительно расширяет технологические возможности станков данной группы.

Токарные станки могут иметь горизонтальную или вертикальную компоновку в зависимости от расположения шпинделя.

Основные параметры токарных станков -- наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над станиной, и наибольшее расстояние между центрами. Важным параметром станка является также наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазками суппорта.

Токарные станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей. Первая цифра 1 в обозначении модели показывает, что станок относится к токарной группе. Вторая цифра указывает на типы станков в группе: 1 -- одношпиндельные автоматы и полуавтоматы, 2 -- многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, 3 -- револьверные станки, 4 -- сверлильно-отрезные, 5 -- карусельные станки, 6 -- токарно-винторезные станки, токарные и лоботокарные, 7 -- многорезцовые, 8 -- специализированные станки, 9 -- разные токарные станки.

Две последние цифры определяют важнейшие технические параметры станка: высоту центров над станиной для токарно-винторезного станка, наибольший диаметр обрабатываемого прутка для токарно-револьверного и т.д. Наличие буквы после цифры указывает на модернизацию станка, т.е. на обновление конструкции. Буква (Н, П, В, А, С) в конце цифрового обозначения модели означают точность станка. Например, в обозначении токарно-винторезного станка 16К20П цифра 1 означает группу токарных станков, цифра 6 -- тип станка (следовательно, к этому типу относится токарно-винторезный станок), буква К -- модернизацию станка, цифра 20 -- высота центров (см), буква П указывает, что станок повышенной точности.

Впервые серийный выпуск токарно-винторезных станков в нашей стране был налажен в 1929 году на Московском заводе “Красный пролетарий”. Это был ТН-20, тихоходный, маломощный станок со ступенчато-шкивным приводом для обработки деталей до 400 мм.

В 1932 году на смену пришёл ДИП-200, а с 1954г. начат выпуск станков модели 1К62 и его быстроходного исполнения 1М620. Сейчас они модернизированы. Характерными размерами токарных станков является максимальный диаметр обработки над станиной, который колеблется от 100 до 6300 мм и максимальная длина обработки (от 125 до 20000 мм).

Кинематическая структура токарных станков содержит кинематические цепи привода вращения шпинделя и привода продольной и поперечной подачи.

Реверсирование шпинделя выполняется электродвигателем, а включение и реверсирование подач - механизмами, расположенными в фартуке. токарный станок револьверный одношпиндельный

Перемещение поворотных салазок, используемое для точения конусов и пиноли задней бабки - ручное, только в крупных станках эти движения механизированы.

При токарно-винторезном использовании станка добавляется винторезная формообразующая кинематическая цепь, связывающая вращение шпинделя с продольной подачей от ходового винта. Подача при этом включается разъёмной гайкой М Г.

Реверсирование шпинделя вместе с винторезной цепью в этом случае в большинстве станков передаётся от электродвигателя специальному реверсивному механизму с фрикционными муфтами, т.к. при нарезании резьбы реверсирование требуется частое.

В современных токарных станках имеется приводная цепь быстрых перемещений, сопрягаемая с цепью рабочих подач обгонной муфтой.

1 - станина; 2 - передняя бабка с коробкой скоростей; 3 - задняя бабка; 4 - фартук; 5 - коробка подач; 6 - суппорт. У него N = 10 кВт; z = 23; n = 12,5-2000 об/мин

Токарно-винторезный станок модели 1К62, например, предназначен для обработки деталей с диаметром над станиной до 400 мм и длиной до 710, 1400 и 3000 мм.

Станок мод. 1К620 является быстроходным вариантом станка мод. 1К62 с бесступенчатым регулированием частот вращения. Вместо первых двух групповых передач привода шпинделя в этом станке поставлен механический бесступенчатый вариатор с раздвижными коническими шкивами и широким клиновидным ремнём. Его диапазон регулирования Д б = 4. Четыре ступени переборной группы включая прямую передачу на шпиндель, расширяют диапазон регулирования, обеспечивая n = 12,5 … 3000 об/мин.

Управление вариатором выполняется включением электродвигателя Д У с N=0,5 кВт, вращающего барабанный кулачок К раздвижения шкивов. От ведомого вала вариатора получает вращение таходинамо Т д, скорость вращения которого регистрируется стрелкой вольтметра В. Она показывает по четырём шкалам, соответствующим четырём механическим ступеням фактическую частоту вращения шпинделя. В станке 1К620 механизирована подача верхней поворотной части суппорта для обеспечения точения конусов. Всё остальное унифицировано со станка 1К62.

Лоботокарные станки предназначены для токарной обработки тяжёлых деталей большого диаметра, но небольшой длины. Передняя бабка лоботокарных станков монтируется на одной станине с суппортом, а у более крупных станков - на отдельном фундаменте. Заготовка крепится на планшайбе или в четырёх кулачковом патроне.

Недостатки: 1) Не удобство установки и выверки тяжёлых заготовок на вертикальной плоскости планшайбы; 2) Неблагоприятные условия работы подшипников короткого, тяжело нагруженного шпинделя. (Поэтому эти станки вытесняются карусельными.)

Преимущества: Они проще, дешевле карусельных станков и применяются в индивидуальном и мелкосерийном производстве на обдирке и при обработке не очень точных деталей.

Специализированные токарные станки . Наибольшее распространение получили следующие специализированные токарные станки: 1. Многорезцовые 2. Вальцетокарные 3. Для обработки коленчатых валов 4. Слиткообдирочные 5. Колесотокарные и осетокарные для ж/д транспорта. 6. Трубо- и муфтообрабатывающие 7. Бесцентровообдирочные 8. Резьбообрабатывающие 9. Токарно-затыловочные

Вальцетокарные станки предназначены для обработки прокатных валов с диаметром до 2 м и длинной до 8 м. Они выполняются очень жёсткими, т.к. служат для обработки как гладких, так и ручьевых сырых и закалённых валов не только продольной или криволинейной подачей по периметру ручьёв, но и поперечным врезанием очень широкого (до 250 мм) фасонного быстрорежущего резца.

Слиткообдирочные станки - для обдирки некрупных четырёх или многогранных слитков, перед их поступлением в прокатку. Они имеют возвратно-поступательное движение резца и его качение вокруг режущей точки для сохранения нормальных углов резания.

Станки для токарной обработки коленчатых валов бывают нескольких видов:а) для обработки средних коренных шеек и их щёк, с приводом от обоих крайних коренных шеек; б) для обработки в центрах обоих крайних коренных шеек, с приводом от средней обработанной коренной шейки через разъёмную шестерню; в) для обработки шатунных шеек и их щёк, с приводом от обоих крайних шеек, смещённых от оси вращения на величину их эксцентриситета; г) для одновременной обработки всех шатунных шеек и их щёк. В этом случае коленчатый вал вращается вокруг оси коренных шеек, а суппорты вращения синхронно с ним, но вокруг оси, смещённой на величину эксцентриситета шатунных шеек. Резцы при этом остаются горизонтальными. Для обработки тяжёлых коленчатых валов применяют станки, на которых заготовки закрепляют неподвижно в люнетах, а вращение, движение подач и установочные движения сообщаются охватывающим резцовым головкам. Обработка ведётся последовательно всех шеек.

Трубо- и муфтообрабатывающие станки - обрабатывают концы труб и муфт и нарезают на них соединительную коническую резьбу.

Безцентровообдирочные валотокарные станки предназначены для обработки длинных валов и обдирки прутков для последующей их обработки на револьверных станках и токарных автоматах. Обработка не вращающегося вала ведётся двумя вращающимися резцовыми головками - обдирочной и чистовой. Подача прутка выполняется роликами. Концы обрабатываемого вала поддерживаются тележками.

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) - это неотъемлемая часть производства на современных заводах. Все больше предприятий переходят на автоматизацию производства. Работа человека в таком случае сведена к минимуму: ввод нужных данных в программу и установка заготовки в станок. Оборудование, имеющее программу числового управления в особенности станки гидроабразивной резки https://www.kit-cut.ru/stanki_ustanovki_gidroabrazivnoj_rezki/ или лазерной, обладает такими положительными качествами как:

• высокая эффективность работы;
• количество бракованных изделий сведено к минимуму;
• точность изготовления одинаковых изделий в серийном производстве;
• экономия расходуемого материала;
• один станок, имеющий программное управление способен совместить работу целой бригады.

Управление машиной осуществляется оператором и наладчиком.

Существует подразделение станков по следующим категориям:

• в зависимости от используемой технологии работы;
• по принципу замены инструментов;
• по принципу смены заготовок.

В зависимости от технологии работ станки бывают следующего типа:

Токарные. Предназначены для обрабатывания (заточки, гравировки, резки, фрезеровки и маркировки) поверхности детали внутри и снаружи. Широко применяются в машиностроении, приборостроении, а так - же на деревообрабатывающих предприятиях.

В отличие от машин с ручным управлением, все части двигателя управляются с помощью электроники. Они обладают такими свойствами как:

• гибкость изготовления деталей;
• высокая точность и скорость обработки;
• высокая автоматизация производства.

Фрезерные станки. Осуществляют фрезеровку и расточку деталей с различными параметрами и делятся на вертикальные, продольные, горизонтальные, консольные. Автоматизированные фрезеровальные машины имеют фрезы, которые при движении и осуществляют контакт с изготавливаемой деталью. Фрезы бывают разнообразной формы с зубцами и делаются из прочного металла.

В каждой модели станка с ЧПУ в случае поломки или для более четких работ существует функция ручного управления. Скорость изготовления деталей на установке, имеющей программное управление намного выше скорости ручного оборудования. Шпиндель (вращающийся вал для закрепления деталей) на таких установках может быть расположен как вертикально, так и горизонтально.

Токарные и фрезерные станки имеют следующие положительные характеристики:

• удобное управление процессом;
• высокая производительность;
• не нужно персонально привлекать оператора на отдельную машину;
• возможность обработки разных материалов;
• многофункциональность (совмещение несколько типов работ);

Сверлильно-расточной тип (осуществляют сверлильные работы, способны вырезать отверстия как вертикально, так и горизонтально). При помощи такого оборудования обрабатываются детали фланцевого, плоскостного и корпусного типа.

Шлифовальные (осуществляют очень четкую шлифовку поверхностей деталей). Эти станки бывают следующих категорий:

• круглошлифовальные (на таких станках осуществляется шлифование деталей, которые имеют цилиндрическую или коническую форму);
• внутришлифовальные (обрабатывают отверстие внутри заготовки);
• плоскошлифовальные (поверхность детали обрабатывается торцом шлифовального круга).

Электромеханические станки, которые делятся на:

Электроэрозионные (под действием электричества между электродом и деталью происходит электрическое взаимодействие. Разрушенный металл удаляется при помощи омывающей жидкости);

Лазерные (материалы обрабатываются при помощи лазерного луча. На таком оборудовании можно сделать узор миниатюрных размеров, а также перенести точную цветную копию рисунка на материал (лазерная сублимация));

Плазменные станки (имеют плазмотрон, источник питания и воздушный компрессор. Такие станки с высокой точностью раскраивают металл. Суть работы плазменных станков заключается в образовании дуги электричества между материалом и соплом). Этот вид станков разделяется по характеру использования на портальные, консольно-портальные, шарнирные и мобильные;

Многофункциональные. Такой вид утсановок осуществляет несколько работ сразу: фрезеровка, сверловка, расточка. Выделяют следующие положительные характеристики таких станков:

• совместная работа нескольких головок;
• значительная экономия времени;
• улучшение эффективности работы станка;
• корпус сделан из высокопрочного металла, что позволяет избежать деформации корпуса;
• гидроохлаждение станка;
• используется линейная направляющая, что делает работу эффективной и стабильной;

оборудование обладает несколькими носителями информации, что позволяет ему работать автономно и самостоятельно читать файлы с любого внешнего носителя. Оборудование не требует установки драйверов В зависимости от числа координат станки могут подразделяться на 3 D , 4 D , 5 D.

Станки токарной группы предназначены для выполнения большого количества операций по обработке металла. Чаще всего данное оборудование используется для работы с наружными и внутренними поверхностями деталей, которые имеют цилиндрический, конический или фасонный профиль. Еще одно назначение токарных станков по металлу – выполнения операций по сверлению отверстий, обработке торцов.

Основные разновидности оборудования

Классификация токарных станков в основном осуществляется на основании их конструкции.

Токарно-винторезный

Все виды токарных станков из данной группы являются универсальными, поэтому они широко используются на серийных и единичных производствах.

С их помощью можно выполнять различные операции – нарезание резьбы (модульной, метрической, дюймовой), всевозможная обработка металлических заготовок.

В перечень основных конструктивных элементов данного станка входят:

• шпиндельная бабка. Состоит из шпинделя и коробки скоростей;
• суппорт. Предназначен для фиксации в нужном положении режущего инструмента;
• станина. Предназначена для закрепления основных конструктивных узлов агрегата;
• коробка подач. Предназначена для передачи движения от шпиндельного узла к суппорту. Это возможно благодаря наличию в составе конструкции ходового винта или валика;
• фартук. Необходим для трансформации передвижений валика или винта на перемещение суппорта в нужном направлении;
• задняя бабка. Часто оснащается дополнительными инструментами для поддержки в нужном положении обрабатываемой заготовки.

Шпиндельная бабка станка

Токарно-карусельные

Все типы токарных станков, которые можно отнести к карусельной группе, обычно предназначены для работы с габаритными заготовками. Они обладают следующими функциональными способностями:

• применяются для точения поверхностей цилиндрической или конической формы;
• используются для прорезки пазов различной конфигурации;
• при необходимости выполняется шлифовка, фрезеровка и подрезка торцов;
• существует возможность выполнения резьбы.

В состав данного станка входит стол, на котором находится планшайба. Также присутствуют стойки, где передвигается траверса, оборудованная суппортами.

Лоботокарный

Основное предназначение лоботокарного станка – обработка цилиндрических, конических и лобовых деталей. В оборудовании данного типа ось вращения заготовки размещается горизонтально.

Токарно-револьверные

Все виды токарных станков, которые можно отнести к револьверной группе, предназначены для обработки деталей из калиброванного прутка. Данное оборудование способно выполнить широкий спектр технологичных операций:

• точение и расточка;
• зенкерование;
• сверление;
• фасонное точение;
• формировка резьбы;
• развертывание.

Специфическое название станка вызвано особым способом крепления всех инструментов. Они устанавливаются в специальном держателе – статическом или приводном. Последний тип обеспечивает агрегат широким спектром возможностей. С его помощью можно осуществлять сверление, фрезеровку, нарезку резьбы.

Токарно-револьверный автомат

Токарно-фрезерный обрабатываемый центр

Данное оборудование сочетает в себе функциональные способности фрезерного и токарного станка. В состав его конструкционных элементов входит фрезерная головка под конус, которая обеспечивает выполнение множества операций, поэтому способна достойно конкурировать с револьверным типом. В данном случае для точения выполняется металлорежущими резцами. Они устанавливаются во фрезерную головку, что повышает их функциональные возможности.

Автомат продольного точения

Предназначение автомата продольного точения заключается в изготовлении небольших деталей при серийном производстве из различных прутков, фасонного профиля и проволоки, которая свернута в бунт. Его используют для обработки заготовок, которые изготовлены из меди, легированной стали и многих других металлов.

Автоматы продольного точения оснащаются следующими типами шпиндельных бабок – неподвижными и подвижными. Также данные агрегаты могут быть револьверными, одношпиндельными. Первые имеют некоторые преимущества, поскольку способны одновременно выполнять несколько операций.

Многошпиндельные токарные станки

Такие автоматы предназначены для обработки сложных заготовок, которые сформированы из холоднотянутых прутков разного сечения или из труб. В основном их используют для обеспечения потребностей серийного производства. С их помощью осуществляют следующие операции:

• точение, растачивание и подрезку;
• сверление;
• развертывание;
• формирование резьбы;
• зенкерование.

Высокая производительность такого автомата обеспечивается большой мощностью приводного механизма, достаточной жесткостью конструкции, способностью одновременно выполнять несколько операций.

Настольные

Основная отличительная черта такого станка – он фиксируется на специальном столе. Данный тип агрегатов имеет небольшие габариты и вес.

С его помощью можно выполнять широкий перечень различных технологических операций по обработке деталей, изготовленных из металла, дерева, пластика. Также агрегаты настольного типа способны выполнять сверление, расточку или фрезеровку.

В основном такое оборудование используется в домашних условиях или для обеспечения потребностей мелкосерийного производства. Его преимуществом считают низкий уровень энергопотребления, небольшая стоимость. Во время работы настольных станков шум минимален, что очень ценят многие пользователи.

Станки с ЧПУ

Многие станки разного строения оснащены числовым программным управлением или ЧПУ. Они отличаются высокой продуктивностью работы, точностью и легкостью эксплуатации.

При внедрении ЧПУ в основном используют такие типы систем:

• разомкнутые. Подразумевают применение одного потока информации. Такой агрегат первым делом расшифровывает данные, только после чего передает заданные команды всем механизмам;
• замкнутые. Данная система работает с применением двух потоков информации, которые принимаются от считывающего и измеряющего механизма;
• самонастраивающиеся. Корректируют всю информацию на основании изменений, которые происходят во время обработки деталей.

Также станки с ЧПУ разделяют на типы в зависимости от того, как происходит управление основными рабочими процессами:

• позиционные. Подразумевают установку механизма для обработки деталей в нужном положении, только после чего начинается сам процесс работы;
• прямоугольные. Данные системы используют для обработки заготовок, которые имеют ступенчатую форму. Они способны автоматически переключать продольную и поперечную передачи;
• контурные. Обеспечивают беспрерывную работу агрегата в соответствии с заданными параметрами.

Станки с бесступенчатым приводом

Бесступенчатый привод обеспечивает токарное оборудование возможностью непрерывного изменения частоты вращения шпинделя. При помощи данного агрегата можно осуществлять обработку внутренней и внешней поверхности заготовок. При этом весь рабочий процесс происходит при наличии самых лучших скоростных параметров.

Также станки с бесступенчатым приводом отличаются долгим сроком службы, простотой управления и надежностью. Отчасти это обеспечивается отсутствием коробки скоростей. Регулировка частоты вращения шпинделя происходит механическим, электрическим и гидравлическим путем.

Трубонарезные агрегаты

Данные токарные станки узкоспециализированы. Они применяются только для нарезки труб, изготовленных из стали. Также они могут производить обработку их торцов, наносить резьбу с нужными характеристиками. Данные агрегаты широко используются в разных отраслях промышленности, в том числе в нефтяной и газодобывающей, геологоразведке.

Если трубонарезный станок оснащен ЧПУ, он работает по следующей схеме:

• заготовка в виде трубы фиксируется с двух концов в патроне;
• устанавливается программа, которая способна автоматическим образом устранить все дефектные части детали;
• для выполнения дополнительных операций станок оснащается револьверной головкой, патронами разного типа, резцерезкой.

Чтобы обеспечить долгий срок службы подобного оборудования, его направляющие элементы подвергаются закалке и шлифовке. Это также позволяет повысить точность агрегата, что очень важно для эффективной работы.

Классификация оборудования по типу точности

На основании точности, которую обеспечивает оправленный токарный агрегат, ему присваивают степень:

• С. Характеризуют оборудование с особой точностью;
• В. Присваивают агрегатам, которые во время своей работы обеспечивают высокую точность;
• Н. Дают станкам с нормальной точностью;
• А. Присваивают устройствам, которые отличаются особенно высокой точностью;
• П. Имеют все станки, которые во время работы обеспечивают повышенную точность обработки.

Маркировка токарных станков

Чтобы понять, какими конструкционными особенностями обладают токарные агрегаты, какая их сфера применения, следует обращать внимание на маркировку оборудования.

Она состоит из нескольких цифр, каждая из которых имеет свое значение:

• первая цифра это обязательно 1. Она обозначает, что данный агрегат относится к токарной группе;
• вторая цифра маркировки обозначает тип токарного станка;
• третья и четвертая цифра указывает на высоту его основных центров.

Внимательно изучив все особенности маркировки токарных станков и их классификацию, можно понять принцип их работы.

Видео по теме: Устройство и принцип работы токарного станка с ЧПУ

promzn.ru

Классификация токарных станков

Классификация токарных станков В соответствии с классификацией, разработанной Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), токарные станки можно отнести к первой группе, то есть станки выпускаемые серийно начинаются с цифры 1.

Токарная группа станков подразделяется на 9 типов

1. одношпиндельные автоматы и полуавтоматы 2. многошпиндельные автоматы и полуавтоматы 3. револьверные 4. сверлильно-отрезные 5. карусельные 6. токарные и лобовые 7. многорезцовые 8. специализированные 9. разные токарные

Вторая цифра в номере модели означает - тип станка, остальные одна или две цифры характеризуют основные параметры станка или обрабатываемой заготовки.

Модель 16К20 – токарный станок, где высота центров 200мм. Буква К – обозначает модернизацию базовой модели.

Модель 1525 – это токарно-карусельный станок. На таком станке можно обрабатывать деталь диаметром до 2500мм.

Есть некоторые виды станков 1Д62, 1К62 и другие. Буква может стоять после номера группы или типа станка. Если буква ставится после шифра модели, то она имеет совершенно другое значение например: может быть указан класс точности станка.

Станки по степени точности делятся на пять классов

(Н) Нормальная точность (П) Повышенная точность (В) Высокая точность (А) Особо высокая точность (С) Особо точные или прецизионные Степень или класс точности указывается в конце шифра кроме класса (Н) например: 1К62П.

Станки с числовым программным управлением ЧПУ обозначаются индексами в конце шифра станка

Ц – цикловое программное управление Т – оперативная система управления Ф1 – цифровая индикация Ф2 – числовое позиционное программное управление Ф3 – контурная система ЧПУ Ф4 и Ф5 – комбинированные системы ЧПУ (многоцелевые станки)

модель 16К20Ф3 – токарный станок с контурной системой управления

Модель 1713Ц – токарный многорезцово-копировальный полуавтомат с цикловой системой программного управления (ПУ) модель 16К20Т – токарный станок с оперативной системой управления модель 1540Т – токарно-карусельный станок с оперативной системой управления модель 1Е811Ф1 – токарно-затыловочный станок с цифровой индикацией и предварительным набором координат

Чем больше функций у станка, тем сложнее написания названия (модели станка). При наличии револьверной головки для автоматической смены режущего инструмента в конце модели ставится буква Р, при наличии магазина инструментов в конце шифра ставится буква М.

www.tokar-work.ru

10. Станки токарной группы. Назначение, их классификация. Работы, выполняемые на токарных станках.

Станки для токарной обработки (точения) составляют значитель­ную долю в парке металлорежущего оборудования (до 30...40%) и предназначены для обработки наружных, внутренних и торцовых по­верхностей тел вращения, а также нарезания резьб. Главным движе­нием в токарных станках является вращение заготовки, инструмент же осуществляет прямолинейное продольное или поперечное движение подачи.

Токарно-винторезные станки как с ручным управлением, так и с ЧПУ являются наиболее универсальными станками токарной группы для обработки деталей типа валов, дисков и втулок и обеспечивают выполнение следующих основных видов работ (рис.37): обтачивание резцами наружных цилиндрических (а) и конических (б) поверхностей; обработку торцовых поверхностей (в); прорезку канавок и отрезку (г); растачивание цилиндрических и

Рис.37 Типовые операции,

выполняемые на токарных станках.

конических отверстий (д); фасонное точение (е); сверление, зенкерование и развертывание отверстий (ж); нарезание наружной и внутренней резьб резцами (з), метчиками и плашками (и). На них можно производить также накатывание рифленых поверхностей, выглажива­ние и раскатку поверхностей (к).

Станки с ручным управлением в подавляющем большинстве случаев имеют горизонтальную компоновку, удобную для обслуживания и наблюдения за зоной обработки.

На рис.38 показаны основные узлы станка. Обрабатываемая заготовка, закрепленная в патроне 1, полу­чает вращение от коробки скоростей, расположенной в шпиндельной (передней) бабке 9, связанной ременной передачей с приводным двигателем, обычно расположенным в тумбе станины 7. Инструмент, устанавливаемый в резцедержателе, закрепленном на суппорте 2, получает продольное и поперечное перемещение через коробку подач 8 и фартук 5. При нарезании резьбы резцом продольное перемещение суппорта осуществляется от ходового винта 4, для остальных операций используется ходовой валик 6 и зубчатая рейка; задняя бабка 3 служит для поддержания длинных заготовок, а также иногда для закрепления и перемещения осевого инструмента, предназначенного для обработки центральных отверстий.

Рис.38 Компоновка токарно-винторезного станка.

Основными параметрами токарно-винторезных станков, определя­ющими его рабочее пространство, являются высота линии центров над станиной Н, наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки, устанавливаемой над станиной, и наибольшее расстояние между центрами передней и задней бабки, которое ограничивает наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Диаметр D приблизительно равен удвоенной высоте центров Н, измеряемой от горизонтальной плоскости направляющих. Важным размером станка является также наибольший диаметр обрабатываемой заготовки D, устанавливаемой над суппортом. По параметру Н токарно-винторезные станки выпускаются в пределах размерного ряда с  = 1,25 от 100 до 6300 мм. Станки с одним и тем же параметром Н могут иметь различные межцентровые расстояния, кото­рые в тяжелых станках доходят до 25 метров и даже более.

При правильной эксплуатации на станках среднего размера нор­мальной точности могут быть получены поверхности по 8...7 квалитету точности с шероховатостью Ra не более 3,2...1,6 мкм. На специальных особо точных токарных станках при применении инструмента из моно­кристаллических алмазов можно получать поверхности с погреш­ностью формы, определяемой десятыми долями микрометра и шерохова­тостью R z ≤0,1 мкм.

studfiles.net

Тема 5. Станки токарной группы

5.1. Классификация и выбор основных технических показателей станков токарной группы

Токарная обработка (точение) предназна­чена для механического формирования гео­метрии деталей машиностроения лезвийным инструментом посредством снятия стружки. Кинематика резания определяется в основном относительным вращательным движением заготовки с пространственно фиксированной осью вращения и произвольным движением подачи. Объектами обработки являются чаще всего соосные поверхности вращения и пло­ские поверхности деталей типа валов, дисков и втулок, включая нарезание наружных и внут­ренних резьбовых поверхностей, а также поверхности некоторых других форм, напри­мер некруглых, путем введения дополнитель­ного относительного движения инструмента. Формы поверхностей, получаемых спосо­бами токарной обработки, приведены в табл. 5.1.

Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недос­таточна вследствие новых возможностей, пре­доставляемых устройствами ЧПУ в технологи­ческом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, от­ражающих конструктивно-видовые особенно­сти токарных станков, а именно: основной конструктивный признак; вспомогательный видовой признак; компоновка; количество позиций закрепления заготовок; число уста­навливаемых инструментов; вид управления; класс точности .

Классификация станков по основным и вспомогательным признакам приведена в табл. 5.2.

Компоновка станков обусловлена поло­жением главной оси вращения заготовки и относительным положением инструмента в пространственной системе координат, исполь­зуемой в ISO recommendation R-841. IIo этому признаку выделяются горизонтальные и вер­тикальные компоновки.

Уровень концентрации операций, вы­полняемых на одном станке, характеризуется числом рабочих позиций и способом закреп­ления заготовок (одно- и многошпиндельная патронная; одно- и многошпиндельная цанго­вая (прутковая); одно- и многошпиндельная центровая; комбинированная), а также усло­виями, определяющими эффективность ис­пользуемого инструмента: числом и сложно­стью форм обрабатываемых поверхностей с различным направлением подачи; числом раз­нотипных инструментов; возможностями про­странственной ориентации инструментов от­носительно заготовки; сопоставимостью вре­мен обработки поверхностей.

По числу позиций закрепления заготовок различают одно- или многошпиндельные кон­струкции, а по числу устанавливаемых инсгрументов - станки одно- или многоместные, много инструментальные и с магазином инст­рументов.

В этой связи особое внимание уделяется концентрации операций токарной обработки, созданию многоцелевых токарных станков, объединяющих выполнение внецентрового сверления, некоторых фрезерных и других подобных операций. При этом принимаются меры для сокращения внецикловых потерь, связанных с переналадкой, контролем, загруз­кой-выгрузкой, сменой инструмента и други­ми, что возможно при наличии развитой сис­темы управления станком на базе ЧПУ.

Возможности и классификация современных токарных станков по степени автоматизации приведены в табл. 5..3.Точность станков регламентируется госу­дарственными (отраслевыми) стандартами, в целом содержащими пять классов точности.

Распределение основных видов станков токарной группы по классам точности приве­дено в табл.5.4. Специальные и специали­зированные станки таблицей не охватываются.Технические и технологические показа­тели токарных станков определяются совокуп­ностью компонентов и их составляющих, ос­новные из которых отражены в табл. 5.5.

Таблица 5.1. Типовые поверхности, получаемые при токарной обработке

Форма поверхности	Способ получения
1. Внешняя круглая цилиндрическая	а) Внешнее продольное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи параллель­ны; б) Внешнее поперечное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи взаимно перпендикулярны; в) Внешнее бесцентровое точение: продольное круглое точение несколькими вращающимися инструментами с малым вспомогательным углом в плане при большой подаче
2. Внутренняя круглая цилиндрическая	а) Внутреннее продольное круглое растачивание: ось вращения заготовки и линия подачи парал­лельны; б) Внутреннее продольное сверление (зенкерование, развертывание): ось вращения заготовки и ось инструмента совпадают; в) Внутреннее поперечное круглое растачивание канавки: ось вращения заготовки и подачи вза­имно перпендикулярны на некотором участке
3. Внешняя (внутренняя) торовая поверх­ность	Внешнее (внутреннее) круглое двустороннее то­чение с произвольной подачей комбинацией способов la, 16 и 2а, 2в
4. Внешняя коническая	а) Внешнее продольное точение со смещением одного из центров станка; б) Внешнее продольное точение с поворотом направляющих движения инструмента; в)Внешнее продольное точение с направляющей линейкой; г) Внешнее поперечное точение инструментом с широкой наклонной режущей кромкой
5. Внутренняя коническая	Внутреннее продольное растачивание аналогично способам 46, 4в. поперечное - способу 4г
6. Внешняя винтовая	а) Внешнее продольное винтовое точение однозубым инструментом с подачей, равной шагу, и профилем режущей кромки, соответствующим профилю резьбы; б)То же, многозубым инструментом (резьбовой гребенкой); в)То же, многозубым охватывающим инструмен­том (плашкой); д) Внешнее продольное охватывающее фрезеро­вание многозубым инструментом;

Продолжение табл. 5.1

Форма поверхности	Способ получения
	г) Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом; д)Внешнее поперечное винтовое точение торцо­вых спиралей с произвольным шагом, равным подаче, и профилю резьбы по способу 1б; е) Внешнее продольное наружное фрезерование многозубым инструментом
7. Внутренняя винтовая	а) Внутреннее продольное нарезание однозубым инструментом, профиль режущей кромки кото­рого соответствует профилю впадины резьбы; б)Внутреннее продольное нарезание многозубым инструментом (метчиком) соосно оси вращения заготовки с подачей, равной шагу резьбы метчика
8. Внешняя плоская	а) Внешнее поперечное подрезное точение на­правление подачи перпендикулярно оси враще­ния заготовки; б) Внешнее продольное подрезное точение; глав­ная режущая кромка инструмента перпендику­лярна оси вращения заготовки; в)Внешнее прорезное точение
9. Внутренняя плоская	Внутреннее поперечное подрезное точение ана­логично способам На и 8в, продольное по 8б
10. Внешняя фасонная	а) Внешнее поперечное отрезное точение про­фильным инструментом; б) Внешнее продольное точение вращающимся профильным инструментом; в) Внешнее копировальное точение с управляе­мым движением подачи
11. Внешнее некруглое	а) Внешнее прорезное некруглое точение с управляемым движением подачи; б) Внешнее продольное некруглое точение при тех же условиях

Таблица 5.2. Классификация станков токарной группы по основным и вспомогательным признакам

Основные признаки	Вспомогательные признаки
Токарные и токарно-винторезные станки	Универсальные токарно-винторезные Патронные и патронно-центровые Патронно-прутковые и патронно-центровые прутковые Настольные
Токарные полуавтоматы и автоматы	Поперечного и продольного точения Одно шпиндельные программируемые Одно шпиндельные вертикальные Многошпиндельные горизонтальные с вра­щающимися заготовками Многошпиндельные горизонтальные с вра­щающимися инструментами Многошпиндельные вертикальные Фронтальные
Токарные револьверные станки	Горизонтальная револьверная головка Вертикальная револьверная головка
Токарные копировальные станки	Многорезцовые Гидрокопировальные
Карусельные и лобовые станки	Одностоечные Двухстоечные
Токарные затыловочные станки	Универсальные
Резьбо обрабатывающие станки	Гайконарезные Резьбонарезные Резьботокарные
Токарные специализированные и специаль­ные	Для обработки турбинных колес, гильз, ци­линдров, труб, коленчатых валов и др.

Таблица 5.3. Классификация токарных станков по степени автоматизации

Степень автоматизации	Набор автоматически выполняемых функций
Ручное управление	Установка заготовки и инструмента, позиционирование рабочих орга­нов и формирование базовых циклов вручную. Автоматизированное позиционирование рабочих органов и формиро­вание базовых циклов
Полуавтоматическое управление	Постоянство базовых циклов, сформированных вручную. Частичное изменение этапов базовых циклов вручную. Произвольное изменение базовых циклов с заменой инструмента вручную
Автоматическое управление	Произвольное автоматическое изменение базовых циклов с заменой инструмента. Произвольное автоматическое изменение порядка выполнения базовых циклов с соответствующей сменой порядка работы инструмента. То же, включая манипуляции с заготовкой и обработанной деталью. Полная автоматическая организация цикла изготовления детали

Таблица 5.4. Классы точности и основные виды станков токарной группы