Токарные станки виды и назначения

Основные типы токарных станков

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.

Токарно-винторезные станки

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

Токарно-карусельные станки

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.

Токарно-затыловочные станки

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.

По конструкции затыловочный станок похож на винторезный станок, но имеет свои особенности. Обрабатываемый инструмент вращается шпинделем. Режущий инструмент вместе с суппортом совершает линейные возвратно-поступательные движения в радиальном направлении, при этом проходит (затылует) обрабатываемый инструмент на один зуб.

Токарные автоматы и полуавтоматы

Современные токарные станки осуществляют обработку в автоматическом и полуавтоматическом режимах. В станках-полуавтоматах загрузка заготовок и снятие готовых изделий производится оператором.

Станки выпускаются с вертикально и горизонтально вращающимся шпинделем. Станки с вертикально расположенным шпинделем, благодаря отсутствию изгибающих сил на ось вращения шпинделя, обладают значительно большей точностью обработки.

Назначение и типы токарных станков

Токарные станки составляют наиболее многочисленную группу металлорежущих станков на машиностроительных заводах и являются весьма разнообразными по размерам и по типам.

Назначение токарных станков

Наиболее распространенным методом обработки материалов резанием является обработка на токарных станках.

На токарных станках обрабатывают детали, имеющие преимущественно форму тел вращения (валики, оправки, втулки, заготовки для зубчатых колес и др.). При изготовлении таких деталей приходится обрабатывать цилиндрические, конические, фасонные поверхности, нарезать резьбы, вытачивать канавки, обрабатывать торцовые поверхности, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия и др. При выполнении этих работ токарю приходится пользоваться самыми разнообразными режущими инструментами: резцами, сверлами, зенкерами, развертками, метчиками, плашками и др.

Основные размеры

Основными размерами токарных станков являются:

• наибольший допустимый диаметр обрабатываемой заготовки над станиной, или высота центров над станиной;
• расстояние между центрами (РМЦ), т. е. расстояние, равное наибольшей длине детали, которая может быть установлена на данном станке.

Разделение по РМЦ

Все токарные станки по высоте центров над станиной могут быть разделены на:

• мелкие станки — с высотой центров до 150 мм
• средние станки — с высотой центров 150-300 мм
• крупные станки — с высотой центров более 300 мм.

Расстояние между центрами у мелких станков не более 750 мм, у средних 750, 1000 и 1500 мм, у крупных от 1500 мм и больше. Наиболее распространены на машиностроительных заводах средние токарные станки.

Типы станков

К станкам токарной группы относятся станки: токарно-винторезные, токарные, многорезцовые токарные, токарно-револьверные, токарно-лобовые, токарно-карусельные, а также токарные автоматы и полуавтоматы.

• Токарно-винторезные станки обладают широкой универсальностью: они предназначены для выполнения всевозможных токарных работ, включая нарезание резьб резцами, что возможно благодаря наличию ходового винта. Эти станки имеют самое широкое применение на машиностроительных заводах.
• Токарные станки, не имеющие ходового винта, применяются для выполнения всевозможных токарных работ, за исключением нарезания резьб резцами. Отсутствие ходового винта упрощает конструкцию станка.
• Многорезцовые токарные станки предназначены для обработки деталей типа ступенчатых валиков, зубчатых колес и других одновременно несколькими резцами, установленными в 2-3-х суппортах.
• Токарно-pевольверные станки используют для изготовления деталей из прутка или для обработки закрепленных в патроне заготовок типа поковок, штамповок, литья различными инструментами, закрепленными в револьверной головке.
• Токарно-лобовые станки, снабженные планшайбой большого диаметра (до 2 м и более), служат для обтачивания крупных деталей малой высоты — шкивов, маховиков, больших колец и т. д.
• Токарно-карусельные станки имеют вертикальную ось вращения и горизонтальную поверхность планшайбы (стола). Диаметр стола достигает до 25 м. Применяются токарно-карусельные станки для обработки деталей большого диаметра и малой длины.

В массовом и серийном производстве широко применяют токарные полуавтоматы, автоматы и автоматические линии.

• Токарные автоматы — станки, которые производят все рабочие и вспомогательные движения рабочего процесса, а также установку и съем заготовки автоматически.
• Токарные полуавтоматы — станки с неполной автоматизацией рабочего процесса: снимает готовую деталь, устанавливает и закрепляет новую заготовку рабочий, остальные операции автоматизированы.

Кроме того, в машиностроении применяют различные специальные токарные станки для обработки какого-нибудь определенного рода деталей — коленчатых валов, прокатных валков, вагонных осей, бандажей и колес, кулачковых валиков и т. д.

Разделение по группам

К станкам токарной группы относятся:

• револьверные
• карусельные и многорезцовые токарные станки
• токарные автоматы и полуавтоматы
• специальные токарные станки, например для обработки коленчатых валов, вагонных осей и др.

Обрабатываемые поверхности

При выполнении работ на токарных станках обрабатываемая заготовка получает вращательное движение, а резец — поступательное перемещение, или движение подачи. Сочетание таких движений обеспечивает получение разнообразных поверхностей вращения: цилиндрических, конических, фасонных и др.

Токарные станки и все, что о них нужно знать: назначение и конструктивные особенности

Для того, чтобы разобраться во всех тонкостях и деталях, необходимо понимать, что такое токарный станок и зачем он нужен.

Токарный станок – это специальное устройство для обработки металлических или древесных заготовок посредством резания (точения). Обрабатываться могут тела вращения цилиндрической, фасонной и конической формы.

История возникновения и дальнейшего развития оборудования

Если посмотреть на современные модели, может сложиться впечатление, что токарный станок был изобретен относительно недавно.

Однако сведения о самом далеком предке современного станка относятся к Древнему Египту 2-го тысячелетия до нашей эры. Токарные технологии были и в древнем Китае, в Индии 1-го тысячелетия нашей эры.

В XIV веке был изобретен ножной привод, в XVIII русский ученый Андрей Нартов изобрел токарно-винторезный станок с механизированным суппортом и сменными зубчатыми колесами.

Особенно бурный период развития пришелся на промышленную революцию конца XIX века – станок менял источники привода, приобретал всё большие размеры, усложнялся.

Сейчас его основной источник энергии – электричество. Наиболее современная версия станка появилась в 1950-х годах, когда для управления обработкой начали применять числовое программное управление (ЧПУ) и сервомеханизмы.

Токарный станок часто называют «матерью всех станков», потому что с его помощью впервые стали создавать и другие станки.

Типы и разновидности токарного оборудования

Существует разделение станков по следующим критериям:

1. Наибольший допустимый размер обрабатываемой заготовки над станиной.
2. РМЦ – расстояние между центрами (мелкие – до 150 мм, средние – 150–300 мм, крупные – более 300 мм).

Также есть множество типов токарных станков, обладающих своей спецификой:

Винторезные станки токарной группы

Очень распространены в силу своей универсальности. Принцип работы прост: зажатому на шпинделе в горизонтальном положении объекту придается вращение, а с помощью подвижного резца происходит резание. Резец может быть как закрепленным, так и отдельным.

Токарные станки с ЧПУ

Автоматизированные станки, управляющиеся с помощью ЧПУ. Система числового программного управления обеспечивает высокую точность, а также серийность обработки. Участие оператора минимально: создание управляющей программы и контроль ее исполнения.

Револьверные станки

Как следует из названия, на направляющих станины располагается суппорт с револьверной головкой. В каждый паз револьверной головки может быть установлен резец.

Во время обработки резцы сменяют друг друга, прокручиваясь, что позволяет не тратить время на замену инструмента.

Карусельные станки

Предназначены в основном для обработки крупных объектов весом в несколько тонн. Основным элементом конструкции является планшайба – горизонтальный диск, на который устанавливается заготовка, и который придает ей вращение.

Отсюда и название данной разновидности станка. Как правило, станок карусельного типа имеет два суппорта для установки резцов – вертикальный и боковой. Это позволяет обрабатывать заготовку по внешней и по внутренней поверхности.

Затыловочные станки

Затылование – это специальный метод заточки торцовых поверхностей инструментов для сверления, фрезерования и нарезания резьбы.

Такая операция необходима для восстановления формы рабочих поверхностей инструмента после длительной эксплуатации. По конструкции затыловочный станок похож на винторезный, но имеет ряд особенностей.

Обрабатываемый объект также вращается шпинделем, а суппорт вместе с резцом совершает возвратно-поступательные движения, срезая (затылуя) поверхность объекта на один зуб.

Лоботокарные станки

Похожи на карусельные станки, также имеют планшайбу, но на лоботокарных станках планшайба устанавливается вертикально. Карусельные и лоботокарные станки могут взаимно заменять друг друга.

Как правило, применяются для резания с торца, то есть со «лба». Отсюда и название. Предназначены для обработки объектов, диаметр которых значительно превышает их длину (колеса, шестеренки, шкивы).

Станки с бесступенчатым приводом

Бесступенчатый привод – это механизм, позволяющий плавно менять скорость вращения шпинделя, без резких перепадов и остановки станка.

Такая функция позволяет постепенно подобрать нужную частоту вращения уже в процессе работы, а не прикидывать ее «на глаз».

Трубонарезные агрегаты

Как следует из названия, предназначены для обработки труб. Очень похожи на винторезные станки, но есть одно существенное различие в конструкции шпинделя: для того, чтобы длинные трубы надежно удерживались, через корпус станка насквозь проходит тоннель, в котором труба зажимается шпинделем в двух точках.

Это обеспечивает вращение объекта без люфта. Также существуют дополнительные подставки для труб, если они значительно превышают расстояние между патронами.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр

Многоцелевой комплекс, объединяющий в себе токарные и фрезерные функции. Имеет фрезерную головку, на которую может быть установлен режущий инструмент.

Головка эта подвижна, может обрабатывать объект как сбоку, по внешней поверхности, так и с торца, по внутренней.

Автомат продольного точения

Предназначен для серийного изготовления и обработки малогабаритных деталей диаметром 1–60 мм, длиной – 5–300 мм.

Автомат устроен следующим образом: в подвижном шпинделе с помощью цанги закрепляется заготовка, резцы же остаются неподвижными или передвигаются по горизонтали; шпиндель вместе с заготовкой подводится поочередно к нужным резцам и обрабатывается.

Многошпиндельные токарные станки

Станки с тремя или более шпинделями, на которых крепятся заготовки для одновременной или поочередной обработки. Используются исключительно на серийных производствах.

Классификация оборудования по типу точности

Существует пять степеней точности токарного оборудования, обозначаются они буквами:

• Н – Нормальная.
• П – Повышенная.
• В – Высокая.
• А – Особо высокая.
• С – Специальная.

Назначение и конструктивные особенности специализированных токарных станков

Данная категория станков предназначена для изготовления одного типа или близких по типу деталей, которые в силу своих параметров не могут быть обработаны на станках, перечисленных выше.

Также специализированная конструкция может обеспечить увеличение числа операций на одном станке. Такое оборудование может быть использовано для обработки слитков, коленчатых валов, колесных конструкций и т. д.

Работы, выполняемые на токарном оборудовании

Различают следующие основные виды работ, выполняемых на токарном оборудовании:

• обработка цилиндрических поверхностей;
• обработка конических деталей типа вал;
• оформление сложных поверхностей тел вращения, фасонное точение, обтачивание галтелей и скруглений;
• торцовка заготовок, обработка уступов;
• вытачивание канавок (наружных и внутренних);
• сверление, растачивание, развертывание, зенкерование отверстий;
  нарезание внутренней и наружной резьбы с помощью резцов и других инструментов — метчиков, резьбонарезных головок;
• отрезка заготовок.

Виды токарных станков и их назначение

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;

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.

Многошпиндельные токарные станки

Они могут выполнять фасонное обтачивание, сверление, подрезку, зенкерование, растачивание, отрезку сложных деталей из калиброванного прутка шестигранного, круглого, квадратного сечения. Мощная и жесткая конструкция обеспечивает высокий объем производства. Есть модели, которые могут сразу выполнять несколько операций, что существенно повышает их производительности.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.10.09