Общие сведения. Классификация

Токарные станки (Ток.Ст.) составляют около 30-40% от всего парка металлорежущего оборудования. Они предназначены для обработки деталей тел вращения (типа валов, дисков, втулок), т.е. наружных, внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей заготовок, а также нарезания наружных и внутренних резьб (резцами, метчиками, плашками).

Во всех Ток.Ст. главным движением является вращение шпинделя с заготовкой. Движением подачи (продольной или поперечной) является движение суппорта с режущим инструментом (РИ). Основными параметрами Ток.Ст. являются: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной (над суппортом), и наибольшее расстояние между центрами (или наибольшая длина обрабатываемой заг-ки). Группа токарных станков включает 9 типов, различающихся по назначению, компоновке и степени автоматизации:

1 и 2 тип – одно- и многошпиндельные автоматы и полуавтоматы соответственно. Полуавтоматы применяют в средне- и крупносерийном пр-ве, а автоматы в крупносерийном и массовом произв-вах. Достоинства: высокая производительность за счёт полной автоматизации рабочих и холостых ходов и их совмещении (многорезцовые, многошпиндельные) и многостаночном обслуживании. Их делят по разным признакам: 1) по виду заготовки – на патронные и прутковые;

2) по назначению – на универсальные и специализированные;

3) по компоновке шпинделя – на вертикальные и горизонтальные;

4) по способу обработки автоматы делят на: а) фасонно – отрезные; б) продольного точения (1103; 1М10В); в) токарно-револьверные (1Д118; 1Б140).

На фасонно-отрезных автоматах, рис.1а ведут обработку простых коротких деталей (отношение длины к диаметру»1). Шпиндель с заготовкой – прутком (закреплённой цанговым патроном) совершает главное движение Dr, а поперечные суппорты (от двух до четырёх) несущие фасонные и отрезные резцы – поперечное движение подачи Ds_поп. Для получения детали заданной длины на станке есть подвижный упор, автоматически устанавливающийся по оси шпинделя после окончания цикла. Материал подается с помощью механизма подачи до соприкосновения с упором. Применяют фасонно-отрезные автоматы с наибольшим диаметром прутка 16, 25 и 40 мм – это станки мод. 11Ф16, 11Ф25 и 11Ф40 соответственно. На автоматах мод. 11Ф25 и 11Ф40 передний поперечный суппорт выполнен крестовым, что позволяет производить дополнительно продольную обточку заготовок.

На автоматах продольного точения, рис.1бведут обработку длинных деталей малого диаметра (отношение длины к диаметру более 20) с поперечных суппортов (до 5 штук) совершающих установочные движения на нужный диаметр. Шпиндель с прутком совершают главное движение Dr, а шпиндельная бабка - продольную подачу Ds_пр. Для повышения жесткости, прутки поддерживаются люнетом.

На токарно-револьверных автоматах, рис.1введут обработку сложных коротких деталей последовательно или параллельно работающим инструментом, установленным на двух-четырёх поперечных суппортах и в РГ (имеет от 3 до 8 позиций). Движение поперечной подачи (Ds_поп1, Ds_поп2) совершают поперечные суппорты, а продольную подачу (Ds_пр) – револьверный суппорт с РГ.

Многошпиндельные токарные полуавтоматы и автоматы имеют особенность – наличие нескольких одновременно работающих шпинделей с обрабатываемыми заготовками. Их также делят по ряду признаков:

1) по компоновке шпинделя – на вертикальные и горизонтальные;

2) по способу обработки на:

а) параллельного действия – на нескольких шпинделях одновременно производятся одинаковые переходы (для простых деталей) (1Б240-6К; 1Б265-8К);

б) последовательного действия – заготовка последовательно обрабатывается на нескольких позициях в последовательности техпроцесса, для этого каждый шпиндельный блок с заготовками периодически поворачивается.

Компоновка токарного п/автомата последовательного действия мод.1К282 дана на рис. 2. С основанием 6 жестко соединена колонна 3, по направляющим которой в рабочих позициях перемещаются суппорты 2. На столе 5 установлено восемь рабочих шпинделей 4. На вершине колонны закреплен корпус 1, в котором размещен механизм подач и редуктор главного движения. На семи рабочих позициях последовательно происходит обтачивание, растачивание, сверление, зенкерование и развертывание отверстий (только центральных). Одна позиция - загрузочная. Особенность данного станка в том, что каждый шпиндель может иметь независимые друг от друга частоты вращений и величины подач. П/автомат служит для черновой и чистовой обработки в патроне литых и штампованных заготовок типа дисков, фланцев в условиях средне- и крупносерийном пр-ва. Вертикальная компоновка станка облегчает загрузку тяжёлыми заготовками, разгружает шпиндель от изгибающей нагрузки и позволяет экономить производственную площадь.

3 тип -т окарно-револьверные - предназначены для обработки деталей из прутка или штучных заготовок (тел вращения сложной конфигурации) с применением различного режущего инструмента (резцы, сверла, зенкеры, метчики и др.). Основная особенность – наличие продольного суппорта, несущего многопозиционную револьверную головку (РГ) с различными РИ, установленными в необходимой по ТП-су последовательности.

Общий вид станка мод. 1А341 на рис. 3. На станине 1 закреплены передняя бабка 4 с механизмом главного движения и коробка подач 2. По продольным направляющим перемещается револьверный суппорт 6 с РГ 5. Командоаппарат с барабаном упоров 8 и конечными выключателями служит для преднабора и управления ЧВШ-ля, подачами и поворотом РГ в нужную позицию. Штурвалом 10 перемещают револьверный суппорт продольно, а маховичком 9 поворачивают РГ. Поворотные РГ бывают призматические и цилиндрические, (рис.4): а)с вертикальной осью вращения (призматические); б)с горизонтальной осью вращения (цилиндрические); в)с продольной осью вращения (цилиндрические).

У ряда станков кроме РГ имеется дополнительно поперечный суппорт с резцедержателем (совмещение обработки РИ установленным в РГ и резцедержателе). Достоинства: более производительны по сравнению с токарно-винторезными (за счет совмещения обработки), но менее универсальны (коробки скоростей и подач имеют меньшие диапазоны регулирования; отсутствуют задняя бабка и ходовой винт). Применение – мелко- и среднесерийное произ-во, где на токарных операциях требуется большое число инструментов. В условиях серийного пр-ва также применяют ток.Ст. с ЧПУ 3 типа: 1325Ф30; 1В340Ф30; 1E365ПФ30 и др.

4 тип – токарно-револьверные полуавтоматы – специализированные станки для производительной обработки штучных цилиндрических заготовок типа фланцев, втулок и т.п., применяют в условиях мелко-, средне- и крупносерийного пр-ва. Общий вид станка мод. 1425 на рис. 5. Станок имеет четырехлучевую РГ (несущую концевой и осевой инструмент) с горизонтальной осью вращения и два поперечных суппорта, несущих фасонные, канавочные и отрезные резцы. Станок оснащён системой ЦПУ, обеспечивающей полностью автоматизированный цикл перемещений РО, изменение ЧВШ и скоростей подач в процессе обработки. Все перемещения суппортов закрепление заготовок выполняются от гидропривода.

5 тип – токарно-карусельные - предназначены для обработки тяжелых заготовок большого диаметра 800-6000мм, (более 6300 до 20000 мм – уникальные, выпускаемые поштучно) и сравнительно небольшой длины. На них выполняют почти все токарные операции. Главная особенность – вертикальное расположение шпинделя (планшайбы), благодаря чему более удобна и безопасна установка и снятие тяжёлых заготовок. Недостаток – плохой отвод стружки. В зависимости от размеров и назначения они бывают одностоечные (с диаметром обработки до 2 м), рис.5а-г и двухстоечные, рис.5д. В зависимости от высоты заготовки Н станки имеют неподвижную поперечину (высота заготовки Н < диаметра D), рис.5а или подвижную поперечину 1 (высота Н ³ D), рис.5б, которая перемещается установочно. Станки с неподвижной поперечиной имеют один вертикальный суппорт 2 с РГ 3. Станки с подвижной поперечиной могут иметь вертикальный 4 и горизонтальный 5 суппорты, рис.5б. Выпускают станки без поперечины (рис.5г), где салазки 1 суппорта 2 перемещаются по вертикальным направляющим стойки 3. Достоинства одностоечных – меньшая масса, стоимость, площадь, удобная загрузка крупными заготовками (открытая рабочая зона), двухстоечных – высокая жёсткость, позволяющая эффективно использовать вертикальные и горизонтальные суппорты (многоинструментальная обработка). Модели – 1512 (с ручным упр-ем), 1А516МФ3.

6 тип - токарные и лобовые. Токарные (токарно-винторезные) станки 6 типа являются наиболее универсальными, т.к. на них выполняют все виды токарных работ, в т.ч. нарезание резьб резцами. Их применяют в условиях единичного и мелкосерийного пр-в (16К20; 1А64 и др.), а токарные с ЧПУ – в мелко-, средне- и крупносерийном пр-вах (16А20Ф3, 16К30Ф3 и др.). Лоботокарные – специализированные станки для обработки цилиндрических заготовок больших диаметров (до 3200 мм) и небольшой длины (типа фланцев, дисков). Компоновка токарно-лобового станка дана на рис. 7. Особенность конструкции в том, станина (со шпиндельной бабкой 1, электродвигателем ПГД 2 и планшайбой 3) и плита (с основанием и суппортом 4) выполнены разными модулями и между собой не соединены. При обработке деталей диаметром превышающим диаметр планшайбы, в фундаменте под планшайбой делают выемку. Основание (имеет продольные направляющие, на которых расположен крестовый суппорт) можно переставлять по плите в поперечном направлении относительно оси шпинделя, что расширяет диапазон диаметров обрабатываемых деталей. Модели токарно-лобовых станков: 1А692, 1М692Ф3.

7 тип – многорезцовые и копировальные – для токарной обработки ступенчатых валов, втулок и т.п одновременно большим количеством инструментов в условиях всего серийного производства (как правило – п/автоматы – 1708; 1722 и др.). На многорезцовых п/автоматах, рис.8а с продольного суппорта 7 обтачивают цилиндрические ступени, а с попречного 1 – канавки и фасонные участки. Достоинство – совмещение обработки. На многорезцово-копировальных п/автоматах, рис.8б ступенчатые и фасонные поверхности обрабатывают с помощью гидрокопировального суппорта 4 совершающего следящую подачу Ds_сл от щупа 6 скользящего по копиру 5 и ведущую Ds_в в продольном направлении. Соврем-ные станки 7 типа с ЧПУ рассмотрены далее.

8 тип - с пециализированные для фасонных изделий - токарно-затыловочные (для обработки затылков дисковых фасонных и червячных фрез резцами, рис.9 и шлиф.кругами), в условиях серийного производства (мод. 1Б811, 1Е812 и др.).

Рис. 9. Схема обработки

на токарно-затыловочном станке

9 тип - разные токарные - станки для обработки коленвалов и распредвалов, колес ж./д. транспорта, для металлургической промышленности и др..

Дата добавления: 2015-08-21