Типы токарных станков. Режущий инструмент для токарных станков

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Токарный станок -- станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения.

Принцип работы: Заготовка получает вращение от шпинделя, резец -- режущий инструмент -- перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающих вращение от механизма подачи.

Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает, согласно классификации Экспериментального НИИ металлорежущих станков, девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам.

Станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьб и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел вращения с помощью:

· разнообразных резцов,

· свёрл,

· зенкеров,

· развёрток,

· метчиков

· плашек.

Применение на станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на:

· горизонтальные,

· вертикальные.

Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины. Самые известные токарные станки в советское время -- 1К62 и16К20.

Виды токарных станков:

o Токарно-винторезный станок.

o Токарно-карусельные.

o Лоботокарный станок.

o Токарно-револьверный станок.

o Автомат продольного точения.

o Многошпиндельный токарный автомат.

o Токарно-фрезерный обрабатывающий центр.

o Станки с ЧПУ.

Токарно-винторезный станок.

Материалы обработки: чёрные и цветные металлы.

Виды обработки: точение конусов, нарезание метрической, модульной, дюймовой и питчевых резьб.

Производство деталей: единичное и мелкосерийное.

Устройство: Конструктивная компоновка станков практически однотипна. Основными узлами принятого в качестве примера станка 16К20 являются:

· станина, на которой монтируются все механизмы станка;

· передняя (шпиндельная) бабка, в которой размещаются коробка скоростей, шпиндель и другие элементы;

· коробка подач, передающая с необходимым соотношением движение от шпинделя к суппорту (с помощью ходового винта при нарезании резьбы или ходового валика при обработке других поверхностей);

· фартук, в котором преобразуется вращение винта или валика в поступательное движение суппорта с инструментом;

· в пиноли задней бабки может быть установлен центр для поддержки обрабатываемой детали или стержневой инструмент (сверло, развертка и т.п.) для обработки центрального отверстия в детали, закрепленной в патроне;

· суппорт служит для закрепления режущего инструмента и сообщения ему движений подачи.

Суппорт состоит из нижних салазок (каретки), перемещающихся по направляющим станины. По направляющим нижних салазок перемещаются в направлении, перпендикулярном к линии центров, поперечные салазки, на которых располагается резцовая каретка с резцедержателями. Резцовая каретка смонтирована на поворотной части, которую можно устанавливать под углом к линии центров станка.

Основными параметрами станков являются наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной и наибольшее расстояние между центрами. Важным размером станка является также наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазками суппорта.

Управление: ручное.

Токарно-карусельные станки.

Назначение: обработка деталей больших габаритов.

Виды обработки:

· точение и растачивание цилиндрических и конических поверхностей, подрезка торцы,

· прорезание канавки,

· можно точить фасонные поверхности по копиру при оснащении станка дополнительными устройствами на них,

· фрезерование,

· шлифование,

· нарезание резьбы резцом.

Устройство: Основным узлом является стол. На нём находится планшайба, на которой крепится заготовка. Две стойки. Стойки соединяются порталом. По двум стойкам перемещается траверса. На траверсе находится два суппорта. Правый суппорт -- револьверный суппорт. Он состоит из продольной каретки и ползуна (перемещающегося вертикально). На ползуне расположена револьверная головка. В отверстия револьверной головки устанавливается державки с инструментом. Револьверный суппорт используется при подрезании торцов при сверлении отверстий, иногда для обработки наружных поверхностей. Второй суппорт называется расточным суппортом. Он состоит из продольной каретки, на которой устанавливается поворотная часть, на которой есть ползун, на который устанавливается резцедержатель. Расточной суппорт используется при растачивании отверстий, прорезания внутренних канавок и при обработке конических поверхностей. На правой стойке расположен боковой суппорт. Он состоит из продольной каретки, ползуна и резцедержателя и предназначен для обработки наружных поверхностей.

Характерным размером токарно-карусельных станков является диаметр планшайбы. В зависимости от этого размера бывают одностоечные (с диаметром планшайбы ? 2000 мм) и двухстоечные станки (с диаметром свыше 2000 мм).

Управление: ручное

· главное движение -- вращение планшайбы с заготовкой;

· движение подачи -- перемещение суппортов;

· вспомогательное движение -- перемещение траверсы; это движение нужно для подвода инструмента ближе к заготовке.

Лоботокарный станок.

Назначение: обработка лобовых, цилиндрических, конических, фасонных поверхностей типа валов, труб или дисков выполненных из чугуна и стали в деталях типа дисков и фланцев.

Материалы обработки: чугун, сталь

Устройство: В лоботокарных станках ось вращения детали располагается горизонтально.

Токарно-револьверный станок.

Назначение: обработка заготовок или деталей из калиброванного прутка.

Виды обработки: обточка, расточка, подрезка, проточка и расточка канавок, сверление, зенкерование. Развёртывание, фасонное точение, обработка резьб метчиками, плашками и резцами.

Производство деталей: серийное производство для изготовления деталей сложной конфигурации из прутков или штучных заготовок.

В зависимости от этого станки делятся на:

· прутковые,

· патронные.

Устройство: Название «револьверный» происходит от способа закрепления режущих инструментов в барабане. При этом инструмент (как правило) крепится в держателе (блок), который непосредственно устанавливается в револьверную голову. Различают статические блоки для не вращающегося инструмента (сверло так же может выступать в качестве статического инструмента, в некоторых случаях) и приводные блоки. Приводные блоки позволяют существенно расширить возможности станка: с их помощью осуществлять сверление отверстий несоосных с осью детали, нарезание резьбы и даже фрезерование. Однако не все револьверные станки имеют возможность использования приводных блоков. Существует два основных типа блоков: VDI, фиксируемые в револьвере сухарем, и BMT, которые крепятся болтами.

Также станок может иметь контршпиндель, расположенный напротив основного. В процессе работы станок с контршпинделем может перехватить деталь с одного шпинделя на другой. Часто такая операция даже происходит на скорости, без остановки шпинделя. Таким образом, можно в один установ обработать деталь с обеих сторон.

Управление: полуавтоматическое, автоматическое (если станок снабжён прутковым податчиком, смена заготовки осуществляется роботом)

Автомат продольного точения.

Назначение: изготовление мелких серийных деталей из холоднотянутого, калиброванного прутка, фасонного профиля и свёрнутой в бунт проволоки.

Материалы обработки: различные -- от меди до легированных сталей.

Производство деталей: крупное, массовое, но могут быть также использованы в серийном производстве.

Устройство: токарного автомата с неподвижной шпиндельной бабкой следующее. На верхней плоскости станины закреплена шпиндельная бабка. На её передней плоскости имеется платик для установки специальных приспособлений. На задней плоскости бабки имеется качающийся упор, а на верхней -- вертикальный суппорт. На верхней плоскости станины находятся также приводы приспособлений, привод шпинделя, либо револьверной головки, приводы поперечных суппортов. Вместо токарного патрона в автомате продольного точения используется цанговый. Такое решение обусловлено малыми размерами обрабатываемой детали. При этом для автоматов продольного точения применяют специальные цанги.

Токарный автомат с подвижной шпиндельной бабкой называется автоматом «швейцарского типа» («Swiss type»).

Управление: через систему кулачков и распределительных валов, смонтированных в станине автомата. Также возможна установка систем ЧПУ с приводами подач и приводного инструмента.

Виды:

· одношпиндельные,

· револьверные.

В отличие от одношпиндельных, револьверные автоматы могу выполнять одновременно несколько различных операций точения для различных деталей, зафиксированных в револьверном шпинделе автомата.

Многошпиндельный токарный автомат.

Назначение: для токарной обработки сложных и точных деталей из калиброванного холоднотянутого прутка круглого, шестигранного и квадратного сечения или из труб.

Производство деталей: серийное.

Виды обработки: черновое и фасонное обтачивание, подрезку, сверление, растачивание. Зенкерование, развёртывание, резьбонарезание, отрезку, накатывание резьбы. токарный шпиндельный планшайба

Достаточная мощность привода и жёсткость конструкции обеспечивают высокую производительность. Некоторые модели могут одновременно выполнять более одной операции, что серьёзно повышает производительность таких станков.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр.

Назначение: обработка сложных деталей, требующих как операции точения, так и фрезерования, например, таких как коленвал.

Устройство: Обрабатывающий центр совмещает функции токарного и фрезерного станков. Хотя на револьверных станках с приводным револьвером можно осуществлять фрезерование и сверление, однако возможности таких станков существенно ограничены подвижностью револьвера. Для решения этой проблемы в обрабатывающих центрах есть фрезерная голова под конус HSK или Capto (реже стандартный конус ISO либо BT) Конусы HSK и Capto позволяют устанавливать токарный резец прямо в фрезерную голову, что позволяет осуществлять операцию точения. При этом можно использовать резцы с квадратным сечением хвостовика, зажатые в специальную переходную оправку (чаще применяется на HSK-шпинделях), либо резцы со специальным хвостовиком (характерно для Capto-шпинделей). Таким образом, один и тот же шпиндель фрезерной головы используется как для вращающегося, так и для статического инструмента. Станок может иметь и револьверную голову, но такая компоновка редко используется.

Управление: Смена инструмента осуществляется автоматическим сменщиком инструмента.

Инструмент: со сменными твердосплавными пластинами, либо цельный. Напайной инструмент, как правило, не используется.

Станки с ЧПУ.

Развитие вычислительной техники привело к созданию станков с программным управлением. В СССР выпускалось большое количество типов станков с ЧПУ -- 16А20 («Красный пролетарий», Москва), 16Б16 (Куйбышев), ЛА155 (Ленинград) и др. Станки с ЧПУ заняли нишу между универсальными и агрегатными станками при производстве большой номенклатуры продукции (обеспечивается библиотекой программ обработки) относительно небольшими партиями (десятки и сотни штук). Малое время переналадки и высокая повторяемость обработки на станках с ЧПУ позволили резко увеличить выход годных деталей при многооперационной обработке. Базовыми системами ЧПУ в СССР были НЦ-31 и 2Р22 (токарная группа) и 2С42 и 2Р32 (фрезерная группа). Сегодня ведущие производители станков с ЧПУ -- Китай, Тайвань, США, Швейцария, Япония и Германия.