Раздражения

Виды токарных станков и их назначение. Токарные станки, назначение, классификация и область применения

10.10.2019

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.

Теперь нам необходимо разобраться в преимуществах каждой вышеуказанной группы станков, их актуальном применении в современных условиях жизни и, конечно же, познакомиться с их классификацией. Итак, начнём...

Станки деревообрабатывающие

Применяются для обработки дерева. С помощью деревообрабатывающих станков несложно выпилить отверстия, придать древесине нужную форму и размер (брусья, доски, фанера и др. детали и конструкции для строительства дома, изготовления мебели,окон, дверей). Классификаций деревообрабатывающего оборудования множество. По типу: промышленные (380 В) и бытовые (до 3 кВт, 220 В). По назначению бывают: станки общего назначения, специализированные и универсальные (комбинированные). По характеру перемещения заготовки и режущего инструмента: цикловые (заготовка и инструмент перемещаются периодически) и проходные (заготовки идут непрерывным потоком, более производительные). По степени механизации: полумеханизированные (с ручной подачей), механизированные (без автоматизации), полуавтоматические и автоматические. По количеству автоматизированных операций: однооперационные и многооперационные. По количеству обрабатываемых сторон: односторонние, двухсторонние и четырехсторонние. По технологическому признаку: с образованием стружки и без стружкообразования. По типу режущегося инструмента: ленточнопильные, круглопильные, продольно-фрезерные, фрезерные, шипорезные, сверлильные, сверлильно-фрезерные (пазовальные), долбежные и шлифовальные.

Выбор нужной Вам модели деревообрабатывающего станка менеджеры нашей компании рекомендуют проводить по следующей схеме:

  • задача - какую обработку древесины Вы хотите производить на своем станке (есть много разных по функциям станков). Узкопрофильное оборудование качественнее справляется с поставленной задачей;
  • главные характеристики станка - мощность двигателя и глубина пропила;
  • надежность оборудования (как часто Вы будете пользоваться станком). Самые надежные станки с литой станиной, прослужат долго;
  • нагрузка (сколько готовых изделий необходимо производить в определенный промежуток времени).- станки с литой станиной можно загружать в круглосуточном режиме эксплуатации;
  • объем работы небольшой - выбирайте станок со сварной станиной;
  • изготовление небольших заготовок по размеру (обработка наличников, производство вагонки) - отличным вариантом для предприятия станет станок со сварной станиной. Изготовление больших заготовок (строительный брус, оцилиндрованное бревно) возможно только на станках с литой станиной;
  • четырехсторонние деревообрабатывающие станки можно применять во всех сферах деревообработки;
  • безопасность станка;
  • ремонт оборудования и гарантия;
  • стоимость станка.

Модели станков со сварной станиной экономный вариант, станки с литой станиной стоят дороже. Имейте ввиду, чем станок дороже, тем больше операций он сумеет выполнить. Не стоит покупать комбинированный станок, если большая часть его функций вряд ли пригодится, т. к. у него качество обработки ниже.

В нашем магазине имеются деревообрабатывающие станки следующих производителей: ITALMAC, Тайга, ALTESA, SCM, WT, GANN, GRIGGIO, Rautek, ROBLAND.

Станки камнерезные (плиткорезы)

Применяются в строительстве для обработки кирпича, мрамора, гранита, керамики, кафеля, бетона и других материалов без металлической армировки. С помощью их возможно разрезать твердый сплав быстро и точно, придав изделиям нужную форму с четкими краями. Преимущество таких станков в том, что они максимально безопасны в работе, в отличие от болгарок. Классификаций камнерезных станков очень много. В основном их делят на 2 группы: станки для прямой резки камня (или под углом 45 градусов) и станки для фигурной (гидроабразивной) резки. В первую группу входят отрезные (кантофрезные), камнекольные (используются для получения облицовочного камня) и калибровальные (используются для чернового выравнивания плит) станки. Отрезные станки (разрезание плит на части) делятся на окантовочные и распиловочные.

Также станки бывают универсальные и специализированные, напольные и настольные, стационарные и переносные. Бывают ручные (резка настенной плитки, толщиной до 8 мм, есть возможность регулировать диаметр отверстия при помощи кругового резака, легко заменяется резец при выходе из строя) и электрические (подходит для обработки большого объема плитки). Электрические (220 В или 380 В с большими дисками) станки можно разделить по расположению двигателей: верхние (обеспечивают очень точную резку) и нижние (подходят для резки материалов любого размера, компактны, удобны для применения в малых помещениях).

Выбор нужной Вам модели камнерезного станка менеджеры нашей компании рекомендуют проводить по следующей схеме:

  • определение четкой задачи (что Вы хотите делать с помощью станка - какие операции);
  • мощность станка - при небольшом объеме работы Вам подойдет и маломощная модель;
  • качество и надежность фуговального стола;
  • регулировка срезаемого слоя камня станком (Ваши дополнительные возможности в работе);
  • комплектация специальными болтами или роликами для перемещения по стройплощадке, для разгрузки и погрузки (при очень больших размерах и массе станка);
  • самые усовершенствованные модели камнерезных станков оснащены водяным насосом и форсункой для распыления воды («влажная» резка);
  • безопасность станка при работе (у фуганка и пилы должна быть защита - кожух, защитный экран, кнопки запуска);
  • стоимость - многофункциональный станок будет стоить дороже (смотрите максимальные возможности станка).

В нашем магазине имеются напольные и настольные камнерезные станки следующих производителей Husqvarna, ЗУБР, Кратон.

Станки металлообрабатывающие

Применяются для производства деталей определенной формы и размера из металла и других материалов. Классификация металлообрабатывающих станков по технологическим характеристикам: а) токарные (специализированные, одношпиндельные, многошпиндельные, револьверные, карусельные); б) сверлильные (вертикально сверлильные, одношпиндельные, многошпиндельные, горизонтально сверлильные, радиально сверлильные) и расточные; в) шлифовальные (круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные) и доводочные (притирочные, полировочные); г) комбинированные (станки для электро-физико-химической обработки); д) зубообрабатывающие (зубострогательные) и резьбообрабатывающие (резьбонарезные); е) фрезерные (вертикально-консольные, горизонтально-консольные); ж) строгательные, долбежные и протяжные (одностоечные, двухстоечные); з) разрезные (резцом, абразивным кругом, гладким диском); и) балансировочные. По степени универсальности: специальные (обрабатывают детали одного типа и размера); специализированные (изготавливают большие партии деталей одного типа, но разного размера); универсальные (выполняют много действий, изготавливают разнообразные детали большими партиями) и широкоуниверсальные. По степени автоматизации: автоматы, с числовым программным управлением (для смены инструмента и скоростей), полуавтоматы и станки с ручным управлением. По весу: легкие (до 1 т), средние (до 10 т), тяжелые (свыше 10 т). Тяжелые станки делят на крупные (до 30 т), собственно тяжелые (до 100 т) и уникальные (свыше 100 т). По расположению шпинделя: с вертикальным, горизонтальным и наклонным расположением. По точности изготавливаемых деталей: нормальной, повышенной, высокой, особо высокой и прецизионной точности исполнения. По количеству операций: однопозиционные и многопозиционные.

Выбор нужной Вам модели металлообрабатывающего станка менеджеры нашей компании рекомендуют проводить по следующей схеме:

  • определение предназначения станка;
  • определение четкой задачи (что Вы хотите делать с помощью станка - какие работы);
  • объем работы и нагрузка (в каком режиме будет работать Ваш станок);
  • функциональные особенности машины;
  • стоимость;
  • производитель.

В нашем магазине имеются металлообрабатывающие станки следующих производителей TAPCO, Stalex, SAHINLER, Metal Mark, DMTG, Forb,OPTIMUM, Воткинский завод, ВПК.

Самый большой выбор качественых и надежных станков в Самаре - только у нас! Специалисты компании «Профинструмент» помогут Вам сделать правильный выбор! Также более подробно познакомиться с разновидностями станков, их техническими характеристиками, Вы можете самостоятельно, посетив наш сайт. Мы всегда рады Вам помочь!

Большую часть станочного парка составляют металлообрабатывающие токарные станки . Между собой они отличаются назначением, компоновкой, степенью автоматизации. Предназначены токарные станки для обработки внешних и внутренних поверхностей деталей различной формы, сверления отверстий и их обработки.

Токарные станки с ЧПУ могут дополняться устройствами для фрезерования, шлифования. По устройству шпинделя станки делятся на оборудование с вертикальной и горизонтальной компоновкой. Главные параметры токарных станков - максимальные диаметр заготовки и расстояние между центрами.

Также предлагаем широкий ассортимент режущего инструмента , предлагаемого в продажу в компании СтанкоМашКомплекс, можно ознакомится по ссылке.

Самая распространенная токарная группа станков предназначена для единичного и серийного выпуска продукции. На станках производятся все виды токарных работ. Нарезание всех видов резьбы выполняется специальными инструментами (метчиками, плашками, резцами).

Основными элементами токарно-винторезного станка являются: станина, передняя бабка с коробкой скоростей и вращающимся патроном, задняя бабка для закрепления обрабатывающего инструмента или поддерживания длинных заготовок, суппорт для зажима резцов, кинематика, обеспечивающая перемещение.

Установка заготовок возможна в патроне, патроне и удерживающем центре задней бабки, на оправке, в двух центрах. При зажиме в патроне, максимальный рекомендованный вылет заготовки составляет два-три диаметра. При большей длине выступающей части применяют задний центр. Обработка длинных валов, для обеспечения соосности нескольких сопрягаемых поверхностей, производится между двумя центрами. Оправки служат для обработки заготовки с предварительно выполненными центровыми отверстиями.

Недостатки: основным недостатком является зависимость от квалификации токаря, сложно обеспечивать выполнение серийности деталей

Токарно-револьверные станки

Служат для серийного производства деталей из штучных заготовок или пруткового материала. На направляющих станины установлен суппорт, на который устанавливается револьверная головка, предназначенная для установки режущего инструмента В зависимости от технологической карты обработки конкретной детали, инструменты расположены в определенной последовательности.

Револьверные головки могут быть с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Револьверные головки с вертикальной осью вращения, как правило, обладают более высокой жесткостью. Револьверные головки с горизонтальной осью могут обладать более высокой скоростью смены инструмента и большим количеством позиций.

Токарно-револьверные станки с ЧПУ могут иметь две револьверные головки, способны вести обработку по четырем координатам. В револьверных головках, расположенные на верхнем и нижнем суппортах, может быть установлено большее количество инструментов для изготовления деталей сложной формы.

Обработка заготовок, ведущаяся по замкнутому циклу, полностью автоматизирована. Система ЧПУ, обрабатывая данные датчиков, вносит коррективы в технологический процесс, тем самым повышая точность изготовления деталей.

На текущий момент практически полностью заменены токарными автоматами или токарными станками с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ

Современные высокопроизводительные станки, постепенно вытесняют универсальные токарные станки. Упрощенная кинематика, высокоточные перемещения, возможность многоинструментальной обработки. Закрытая зона резания предотвращает разброс стружки и разбрызгивание СОЖ. Возможность установки гидравлического патрона повышает производительность. См ТС1625Ф3 , ТС16К20Ф3

Опции противошпиндель, приводной инструмент, ось Y и прочее превращают станки в токарные обрабатывающие центры. Чаще всего выполнены в виде станков с наклонной станиной. См ТС1720Ф3 , ТС1720Ф4

Такие станки обрабатывают детали весом в несколько тонн, имеющие большой диаметр при малой высоте. Горизонтально расположенный рабочий стол (планшайба) существенно облегчает загрузку и центрирование тяжелых заготовок.

На карусельных станках обработка цилиндрических и конических поверхностей (наружных и внутренних) проводится резцом. Установленная револьверная головка с инструментами позволяет высверливать и обрабатывать отверстия, нарезать резьбу.

Главным движением станка является вращение планшайбы. Два суппорта: вертикальный и боковой - осуществляют движения подачи инструментов. Основными характеристиками данных станков являются размеры обрабатываемых заготовок: диаметр и высота.

Токарно-карусельные станки изготавливаются промышленностью с одной или двумя стойками. На одностоечных обрабатывают детали до 2500 мм: выполняется обработка поверхностей, сверление, развертка и зенкование отверстий; прорезают канавки, обрабатывают торцы.

Установка системы ЧПУ позволяет вести обработку деталей, имеющих сложный, криволинейный профиль. Основные механизмы станков с ЧПУ имеют сходство со станками, имеющими ручное управление. Обычно с применением системы ЧПУ, цифровых приводов подач и многопозиционной резцедержки и защиты кабинетного типа станок переименовывается в вертикальный токарный станок

Лоботокарные станки

Для обработки заготовок, диаметр которых намного превышает их высоту (шкивы, железнодорожные колеса, маховики) используются лоботокарные станки. Поверхность обработки может быть как цилиндрической, так и конической. Есть возможность протачивать канавки, обрабатывать торцы.

Планшайба, диаметром до 4 метров, расположена вертикально, задняя бабка отсутствует. Станки для обработки особо крупных деталей состоят из двух частей, расположенных на разных основаниях: суппорт расположен обособленно. Планшайба у них имеет специальную выемку для закрепления заготовок с размерами, превышающими ее диаметр.

Затылование - это специальный метод заточки задних поверхностей обрабатывающих инструментов: различного рода фрез, инструментов для сверления и нарезания резьбы. Такая операция проводится для сохранения формы инструмента при длительной эксплуатации.

Металлорежущие станки с программным управлением представляют собой самую разнообразную и совершенную группу машин, в которой широко используются средства автоматики и электроники, электрические, механические, гидравлические, пневматические и другие устройства. Тип станка определяется выбранным технологическим процессом механической обработки, схемой резания и применяемым инструментом. Схемы резания определяют кинематические связи между инструментом и заготовкой, при этом должны быть обеспечены необходимые требования чертежа: точность и заданная шероховатость обработки поверхности, а также производительность и экономичность обработки. Настройка станка заключается не только в сообщении его исполнительным органам согласованных взаимосвязанных движений, но и в задании наивыгоднейших режимов резания. Процесс обработки (цикл) записывают в программоносителе станка, при этом корректируют режимы резания, учитывая характеристики станка. Рекомендуемые скорость резания, сила и мощность резания определяют по известным эмпирическим формулам из курса «Резание металлов» или по специальным картам технологических нормативов, имеющимся, например, в работе. Снятие стружки на станках осуществляется рабочими движениями, к которым относятся главное движение и движения подачи.

В токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных станках главное движение - вращательное, в строгальных, долбежных, протяжных станках - возвратно-поступательное. Главное движение сообщается инструменту (например, во фрезерных, сверлильных, поперечно-строгальных станках) или заготовке (например, в токарных, продольно-строгальных станках). Движение подачи сообщается инструменту или заготовке. Для обработки некруглых отверстий любой формы в токонепроводящих материалах, обладающих высокой твердостью, применяют ультразвуковые станки, в которых инструмент имеет колебательное движение высокой частоты вдоль своей оси.

В каждом станке имеются и вспомогательные движения. К ним относятся движения: транспортирования и закрепления заготовки, подвода и отвода инструмента, включения, выключения, переключения скоростей и подач и т. д. Если рабочие движения автоматизированы, то вспомогательные движения можно осуществлять как автоматически, так и вручную. В некоторых станках для получения заданной формы и конфигурации детали используют дополнительные формообразующие движения, кинематически связанные с основными движениями станка (например, движение образования винтовой поверхности при фрезеровании резьб, движение обката при нарезании зубчатых колес, червяков, шлицевых валов в зубообрабатывающих станках). Основные типы, параметры станков и размеры станков с ЧПУ должны соответствовать требованиям ГОСТ 21608-76-ГОСТ 21613-76. В стандартах указаны направления координатных осей, дискретность задания перемещений по осям, конусности шпинделей.

Некоторые виды станков и направления движений рабочих органов представлены на рис. 1.

Токарные станки (рис. 1, а). Ось X перпендикулярна оси шпинделя, ось Z параллельна ей.

Фрезерные станки (рис. 1, б). Обрабатываемая заготовка устанавливается на столе станка и совершает движения формообразования по трем координатам X, У и Z или по двум координатам X и Y, а по третьей координате движение осуществляет инструмент, установленный в шпинделе станка.

Сверлильные станки (рис. 1, в). В станках вместо привычных форм шпинделей появились револьверные головки для автоматической смены инструмента, крестовые столы и инструментальные магазины.

Горизонтально-расточные и координатно-расточные станки (рис. 1, г) с инструментальным магазином объединили в себе эксплуатационные качества целого ряда станков обычного исполнения.

Многооперационные станки (рис. 1, д) обеспечивают выполнение многих технологических операций при обработке сложных деталей с разных сторон без их перебазирования и, как правило, с автоматической сменой инструмента. Использование многооперациоиных станков позволяет упростить технологический процесс изготовления деталей: обработку можно вести за один уставов. Производительность труда на многооперационных станках в 4 - 10 раз выше, чем на универсальных.

Основные детали и механизмы станков. Можно назвать три основные группы узлов, определяющих вид, размеры и тип станка.

  • Корпусные (базовые) узлы - станины, стойки, колонны, поперечины, которые определяют основу станка и взаимное расположение всех узлов.
  • Узлы для закрепления заготовки - стол, передняя и задняя бабки или ползун, которые определяют характер движения обрабатываемой детали.
  • Узел закрепления инструмента (позиционер) - суппорт, револьверная головка, бабка инструментального шпинделя, которые определяют расположение по отношению к обрабатываемой детали и характер движения инструмента. В современных станках широко применяют унифицированные узлы, блоки, модульные конструкции, которые используют в станках разного назначения! токарных, фрезерных, сверлильных и в других, что удешевляет производство станков, их эксплуатацию и ремонт. Назовем основные унифицированные узлы: автоматические коробки скоростей (АКС), механические вариаторы, комплектные электроприводы с асинхронными электродвигателями и электродвигателями постоянного тока, электромагнитные и тормозные муфты, передачи винт-гайка качения, беззазорные редукторы, гидростатические передачи, гидропанели, системы смазывания и охлаждения, инструментальные головки и блоки, револьверные головки, резцедержатели, устройства управления ЧПУ, устройства наладки инструментов вне станка и др.

Рабочие органы управления станков с ЧПУ выполняют в вида электрических кнопок, тумблеров, переключателей. Эти органы совместно с сигнализирующей аппаратурой позволяют выполнять работы как в автоматическом (от программоносителя), так и в ручном режимах, и наблюдать за правильностью выполнения работ. Обычно станок с ЧПУ имеет два или три пульта управления. Один размещается на системе ЧПУ, второй (оперативный) располагается вблизи рабочих органов, третий пульт служит для включения станка и основных его систем, он может быть расположен вдали от рабочих органов станка.

Исполнительные механизмы приводов подач станков с ЧПУ предназначены для реализации точных перемещений рабочих органов на значительные расстояния, содержат замкнутые зубчатореечные, зубчато-червячные и шарико-винтовые передачи, в которых с помощью разветвленных кинематических цепей и нагрузочных устройств (суппортов, салазок, столов, стоек) обеспечивается их неразмыкание, автоматическая силовая выборка зазоров.

Перспективы развития станков с программным управлением. В одиннадцатой пятилетке будет продолжаться опережающий выпуск’станков’с ЧПУ. Технический уровень станков с ЧПУ повышается в результате применения базовых конструкций и соответствующей номенклатуры комплектного оборудования систем ЧПУ, модульных конструкций, стандартных и унифицированных узлов. Требования точности и повышение производительности, для обеспечения которых необходимы жесткость, виброустойчивость, быстроходность, долговечность, в современных высокопроизводительных станках достигаются применением пластиковых и гидростатических направляющих, портальных конструкций станин. Применение вертикальных компоновок станков (вместо горизонтальных) способствует уменьшению занимаемых площадей и лучшему удалению стружки из зоны резания.

Развитие программного управления будет идти по пути создания и более простых станков с упрощенными устройствами ЧПУ, а также с применением самоприспособляющихся (адаптивных) систем управления.

Современные станки должны быть приспособлены для работы в автоматических линиях. Промышленные роботы (манипуляторы) обеспечат погрузку, разгрузку, транспортирование и контроль на автоматизированных участках, управляемых от ЭВМ. Технологичность конструкций, удобство обслуживания, безопасность работы на станках, быстрота и удобство регулировок обеспечат высокие экономические и эксплуатационные характеристики станков.

Программное управление и системное проектирование электроприводов станков на базе интегральной технологии и больших интегральных схем позволяют создавать микро-ЭВМ (микропроцессор МП), состоящую из оперативного и управляющего устройств, предназначенную для автоматического выполнения последовательности операций по записанной в оперативной памяти программе, которая может изменяться. Программное управление обеспечивает логическую гибкость, т. е. возможность использовать МП для выполнения различных функций во многих областях, с изменением программы работы изменяется функционирование процессора.

Электроприводы станков с устройствами автоматики также будут охватывать широкий круг разнообразных простейших контролеров, необходимых для управления относительно несложными объектами, например, измерительными приборами и промышленными роботами, автоматизированными устройствами технического диагностирования станочного оборудования, что удешевит ремонт и эксплуатацию станков.

Современная техника требует от рабочего повышенной реакции, продуманности действий и, следовательно, значительного нервного напряжения. Поэтому на станкостроительных заводах уделяется повышенное внимание эргономике и архитектуре станков, т. е. созданию станков с совершенными внешними формами, окраской, удобным расположением механизмов управления и сигнализации.

Выполнение требований эргономики и технической эстетики способствует сохранению здоровья трудящихся и росту производительности труда. Поэтому большое внимание уделяется хорошей организации рабочего места, удобному расположению инструмента, созданию доступа к рычагам, кнопкам и другим органам управления машиной. Все это в конечном итоге способствует повышению работоспособности рабочего, безопасности работы и созданию хорошего настроения.

Станки с ЧПУ принято классифицировать по поколениям. Станки каждого поколения могут иметь право на существование исходя из экономической целесообразности. Станки первого поколения - универсальные, станки второго поколения представляют собой конструкции, специально разработанные для ЧПУ, и станки третьего поколения характеризуются возможностью обеспечения комплексной обработки.

Устройства ЧПУ станков характеризуют и по применяемой элементной базе, программоносителю, структуре устройства и приводу подач. При этом одно и то же устройство может быть отнесено к различным поколениям в зависимости от принятого классификационного признака. По признаку элементной базы, различают следующие четыре поколения: 1 - на полупроводниковых схемах; 2 - на интегральных схемах малой интеграции; 3 - на интегральных схемах средней интеграции (СИС - средние интегральные схемы); 4 - на интегральных схемах большой интеграции (БИС).

По признаку программоносителя различают три поколения:

  • 1 - магнитная лента с записью программы унитарным кодом или фазомодулированным сигналом;
  • 2 - перфолента пятидорожковая с записью программы в коде БЦК-5;
  • 3 - перфолента восьмидорожковая с записью программы в коде ISO.

По признаку структуры различают три поколения:

  • 1 - автономное устройство с постоянной структурой NC (Numerat Control);
  • 2 - автономное устройство с переменной структурой CNC (Computer Numerat Control);
  • 3 - центральная ЭВМ с периферийными устройствами DNC (Direct Numerat Control) - управление от одной ЭВМ.

По признаку привода подач различают следующие поколения: 1 - привод с максимальной частотой до 1000 Гц (шаговый с электродвигателями постоянного тока); 2 - шаговый с максимальной частотой 8000 Гц, частота приемистости (частота наброса) 2000 Гц; 3 - шаговый с максимальной частотой 16 000 Гц; 4 - привод от высокомоментных электродвигателей постоянного тока с тиристорными преобразователями и силовыми шаговыми электродвигателями с максимальной частотой 16 000 Гц.

Повышение частоты обеспечивает повышение скорости перемещения рабочих органов станка, а, следовательно, производительности. Повышение точности обработки обеспечивают уменьшением дискретности. В устройствах ЧПУ с приводом подачи четвертого поколения обеспечены дискретность 0,001 мм и скорость быстрого перемещения 10 м/мин. Однако известны устройства подачи при дискретности 0,001 мм и скорости быстрого перемещения до 20 м/мин.

Устройства с постоянной структурой выпускают для различных групп станков: токарных («Контур-2ПТ», Н-22), фрезерных («Контур-ЗП», Н-33), координатно-расточных («Размер-2М», П-33), шлифовальных (Ш-111М, П-111), электроэрозионных («Контур-2П-67»). Эти устройства имеют ввод кодированной программы на перфоленте.

Устройства с переменной структурой возникли позднее. Устройства с переменной структурой строятся на основе микро-ЭВМ либо микропроцессоров (класса СNС). Важной особенностью систем СNС является возможность хранения всей управляющей программы в памяти. Это позволяет выполнять редактирование программы непосредственно у станка.

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.