Токарные станки разных типов используются для изготовления продукции крупными сериями и отличаются долговечностью, эксплуатационной надежностью и высокой точностью. Предназначаются для механической обработки наружных и внутренних поверхностей вращающейся заготовки, а также сверления отверстий разного диаметра и глубины.
В комплект оснащения токарных станков входят зенкеры, развертки, резцы, сверла и другие инструменты. Обрабатывающие комплексы различаются по следующим признакам:
- назначение;
- компоновка;
- уровень автоматизации;
- устройство шпинделя (горизонтальное и вертикальное).
Станки токарные с числовым программным управлением дополнительно комплектуются приспособления для шлифования и фрезеровки металла. К числу основных характеристик оборудования относят максимальное расстояние между центрами и наибольший диаметр обрабатываемой заготовки.
Токарно-винторезные станки
Одна из самых широко распространенных видов промышленного оборудования, используемого для изготовления единичных образцов и крупносерийного тиражирования деталей. Токарно-винторезные станки применяются для выполнения всех видов работ, с том числе для нарезания резьбы разных типов с помощью метчиков, плашек и резцов соответствующих форм. Конструкция его состоит из следующих частей:
- станина с направляющими и местом крепления электропривода;
- передняя бабка с вращающимся самоцентрирующимся патроном;
- коробка перемены скоростей;
- задняя бабка с устройство крепления обрабатывающего инструмента;
- суппорт для установки резцов с механизмом перемещения в двух плоскостях.
Заготовки в зависимости от размера устанавливаются разными способами:
- Зажимаются в патроне передней бабки при длине, не превышающей двух-трех диаметров.
- С дополнительной опорой на удерживающем центре задней бабки для длинномерных заготовок.
- С использованием специальной оправки. Для обработки деталей с предварительно высверленными центрующими отверстиями.
- В двух центрах. Используется для обработки длинных валов или для обеспечения достаточной соосности двух и более деталей.
К недостаткам токарно-винторезных станков относят сложность наладки крупносерийного производства продукции. Точность и качество обработки поверхностей в значительной мере зависят от квалификации рабочего.
Токарно-револьверные станки
Предназначены для изготовления деталей крупными сериями из заготовок разных типов (пруток или штучные). Установленный на станине суппорт представляется собой револьверную (поворачивающуюся) головку, в который зажаты различные режущие инструменты. Порядок расположения последних определяется технологической картой обрабатываемой детали.
Станки оборудуются револьверными головками с горизонтальной или вертикальной осями вращения. Первая компоновка обеспечивает больше количество используемого инструмента, а также высокую скорость его смены, вторая – обладает большей жесткостью и позволяет добиться повышенной точности изготовления деталей.
Современные модели токарно-револьверных станков с программным управлением (ЧПУ) обычно комплектуются двумя головками. Такой техническое решение обеспечивает возможность обработки заготовок сразу по четырем координатам: на верхнем и нижнем суппортах закрепляется множество резцов разных форм для изготовления деталей повышенной сложности.
На станках с ЧПУ применяется метод обработки заготовок по замкнутому циклу с полной автоматизацией всех технологических процессов. Прецизионная точность изготовления сложных элементов достигается за счет использования обратной связи с несколькими датчиками. Данные с них обрабатываются процессором и при необходимости корректируются управляющие программы.
Станки токарно-винторезные к настоящему времени считаются устаревшими. Данный вид промышленного оборудования повсеместно заменяется автоматическими обрабатывающими центрами.
Токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ)
Универсальная производственная оснастка сильно проигрывает металлообрабатывающим комплексам с ЧПУ. Такие станки имеют массу преимуществ перед технологическим оборудованием предшествующего поколения:
- чистота рабочей зоны;
- заметно более простая схема кинематики;
- высокая точность перемещения инструмента;
- возможность применения метода обработки с большим количеством разной оснастки;
- допускается использование гидравлического патрона с целью увеличения производительности.
Токарно-винторезные станки с программным управлением сводят к минимуму человеческий фактор в процессе металлообработки и имеют ряд иных достоинств:
- высокая жесткость и стабильность конструкции;
- встроенная подсветка рабочей зоны;
- откидной защитный кожух с прозрачным окном для контроля процесса обработки детали;
- прецизионная точность перемещения суппорта в поперечной и продольной плоскости.
Использование токарных станков с ЧПУ обеспечивает высокую производительность и заметное повышение качества выпускаемых изделий. Сводится к минимуму отклонения от заданных показателей продукции и риск брака. Станкостроительные компании предлагают настольные модели, а также многофункциональные промышленные образцы с мощностью привода более 1,5 кВт.
Токарно-карусельные станки
Технологическое оборудование этого типа используется для обработки заготовок большого диаметра при сравнительно малой длине, вес которых может достигать нескольких тонн. Деталь размещается на планшайбе (горизонтальный рабочий стол), что существенно упрощает процесс загрузки и центровки.
Станки токарно-карусельные предназначены для механической обработки наружных и внутренних поверхностей деталей цилиндрической или конической формы. Рабочие инструменты (резцы и прочие) закрепляются в револьверной головке, которая обеспечивает возможность сверления и последующей обработки отверстий и нарезания резьбы.
Привод станка обеспечивает вращение планшайбы. Используются два суппорта: боковой и вертикальный, с помощью которых производится подача инструмента. Основные параметры обрабатывающего центра: высота и диаметр заготовки.
Промышленность выпускает токарно-карусельные станки двух разновидностей:
- Одностоечные. С возможностью обработки заготовок размером не более 2500 мм.
- Двухстоечные. Используются, в том числе для высверливания отверстий с последующей разверткой и зенкованием, торцевания и нарезке канавок.
Высокопроизводительные токарно-карусельные станки с ЧПУ обеспечивают возможность изготовления деталей с криволинейным (сложным) профилем поверхностей. По конструкции оборудование схоже с обычным (ручное управление). Применение компонентов программного управления, механизмов приводов подач, многопозиционных суппортов и защитных экранов позволяет перевести его в разряд более совершенных вертикальных токарных станков.
Лоботокарные станки
Предназначаются для изготовления деталей, высота которых многократно меньше диаметра. Станки лоботокарные применяются для обработки железнодорожных колес, различных маховиков и приводных шкивов. Оборудование обеспечивает возможность формирования конических и цилиндрических поверхностей, а также проточки канавок сложной формы и торцевания.
На лоботокарных станках могут применяться планшайбы диаметром до 4000 мм, которые устанавливаются вертикально. Из-за малой толщины изделий отсутствует необходимость в задней бабке. Технологическое оборудование для изготовления деталей больших размеров состоит из двух частей, установленных на разных основаниях. Планшайба на таких станках имеет специальную выемку, которая позволяет обрабатывать детали большого диаметра.
Токарно-затыловочные станки
Применяются для заточки фрез, сверл, плашек и другого инструмента. Станки этого типа используют технологию затылования, что позволяет избежать деформации оснастки и сохранения ее параметров при длительной эксплуатации.
По конструкционной схеме токарно-затыловочные станки аналогичны винторезным, но имеют ряд особенностей:
- Обрабатываемая оснастка закрепляется во вращающемся шпинделе.
- Режущий инструмент устанавливается в суппорте, который выполняет колебательные (возвратно-поступательные) движения.
В процессе перемещения происходит затылование одного зуба затачиваемой фрезы или иной оснастки.
Токарные автоматы и полуавтоматы
Обрабатывающие комплексы последнего поколения оснащаются системами программного управления. Такие станки выполняют технологические операции в полуавтоматическом или автоматическом режимах. В первом случае установка заготовок и снятие деталей осуществляется специалистом-оператором.
Токарные полуавтоматы и автоматы производятся в двух вариантах: с горизонтальным или вертикальным шпинделем. Последние отличаются повышенной точностью за счет отсутствия изгибающих (гравитационных) сил.
Производители предлагают одно- и многошпиндельные автоматы. Современные модели комплектуются ЧПУ и электрическими сервоприводами.
