Типы токарных станков, обозначение моделей токарных станков
.jpg)
Станки токарной группы составляют значительную часть станочного парка. На этих станках обрабатываются детали типа тел вращения и выполняются рассмотренные ранее виды обработки.
В токарную группу входят девять типов станков, различающихся по назначению, компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей. Первая цифра в обозначении показывает, к какой группе относится станок: токарной, фрезерной, сверлильной и т.д. Вторая цифра указывает на тип станка в группе. Две последние цифры условно определяют важнейшие технические параметры станка. Все станки, обозначение которых начинается с «1» — токарные. В свою очередь, токарные станки делятся на 9 типов. Тип станка определяется следующими цифрами:
1 — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;
2 — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы;
3 — револьверные станки;
4 — сверлильно-отрезные;
5 — карусельные;
6 — токарно-винторезные и лобовые;
7 — многорезцовые;
8 — специализированные для фасонных изделий;
9 — разные токарные.
Две последние цифры обозначают: для токарно-винторезных станков — высоту центров над станиной; для револьверных — наибольший диаметр обрабатываемого прутка; для карусельных — наибольший диаметр планшайбы и т.д. Буква после первой (или второй) цифры указывает на усовершенствование станка по сравнению с первой моделью.
Буква в конце марки означает, что в модель станка внесены некоторые изменения, например, повышена точность (П), станок с числовым программным управлением 0 и т.д.
Пример расшифровки марки токарно-винторезного станка 16К20:
1 — станок относится к токарной группе;
6 — токарно-винторезный;
К — в конструкцию станка внесены некоторые изменения;
20 — высота центров над станиной 200 мм.
Серийный выпуск токарных станков впервые был осуществлен на московском заводе «Красный пролетарий».
Все металлорежущие станки классифицируются:
по степени универсальности:
• универсальные, позволяющие выполнять любой вид обработки, характерный для станков данной группы, например токарно-винторезные станки;
• специализированные, предназначенные для обработки деталей, схожих по конфигурации и размерам;
• специальные, предназначенные для обработки одинаковых деталей или выполнения только одной операции;
по точности:
• нормальной точности (Н);
• повышенной точности (П);
• высокой точности (В);
• особо высокой точности (А);
• особо точные (С);
по массе:
• легкие — до 1 т;
• средние — до 10 т;
• крупные — до 15 т;
• тяжелые — до 100 т;
• особо тяжелые — свыше 100 т.
Токарно-винторезные станки
Токарно-винторезные станки используются в единичном и серийном производствах. На них можно выполнять все виды токарных работ, в том числе и нарезание резьбы. На токарно-винторезных станках производится 70...80 % общего объема токарных работ. Они используются в инструментальном производстве, в приборостроении, в машиностроении и других областях промышленности. Все станки постоянно совершенствуются благодаря повышению точности, совершенствованию управления, увеличению диапазонов скоростей и подач. Все сборочные узлы и механизмы токарно-винторезных станков имеют одинаковое название, назначение и расположение. Рассмотрим тип токарно-винторезных станков на примере станка модели 16К20, которая в настоящее время широко используется в промышленности. Основные узлы станка модели 16К20 изображены на рис. 1. Рассмотрим их более подробно.
Рис. 1. Общий вид токарного винторезного станка: узлы станка: I — коробка подач; II — передняя бабка с коробкой скоростей; III — задняя бабка; IV— станина; V — суппорт; VI — основание; рукоятки: 1, 23 — управления фрикционной муфтой главного привода; 2 — установки величины подачи и шага резьбы и отключения механизма коробки подач; 3 — установки подачи и типа нарезаемой резьбы; 4 — установки величины подачи и шага резьбы; 5 — установки правой и левой резьбы; 6 — установки нормального или увеличенного шага резьбы и положения при делении многозаходных резьб; 7, 8 — установки частоты вращения шпинделя; 13 — ручного перемещения поперечных салазок суппорта; 16 — поворота и зажима резцедержателя; 17 — ручного перемещения верхних салазок суппорта; 19— управления перемещениями каретки и поперечных салазок суппорта; 20 — зажима пиноли задней бабки; 21 — крепления задней бабки к станине; 24 — включения и выключения разъемной гайки ходового винта; 25 — включения подачи; 28 — включения и выключения реечной шестерни; выключатели: 9 — вводный автоматический; 10 — сигнальная лампа; 11 — электронасоса подачи охлаждающей жидкости; 12 — указатель нагрузки станка; 14 — регулируемое сопло подачи охлаждающей жидкости; 15 — лампы местного освещения; кнопки: 18 — включения электродвигателя привода ускоренной подачи каретки и поперечных салазок суппорта; 30 — золотника смазки направляющих каретки и поперечных салазок суппорта; маховички: 22 — перемещения пиноли задней бабки; 29 — ручного перемещения каретки; 26 — болт закрепления каретки на станине; 27 — кнопочная станция включения и выключения электродвигателя главного привода.
Основание — узел, используемый для установки станины, одновременно является стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости. В левой части основания располагается главный электродвигатель. Станина — базовый узел станка, на котором монтируются все узлы станка. С помощью станины достигается их определенное взаимное расположение. Станина изготовляется из высокопрочного модифицированного чугуна и имеет коробчатую форму с поперечными ребрами жесткости. По передним призматическим и задним плоским направляющим станины перемещается каретка суппорта, а по передним плоским и задним призматическим направляющим перемещается задняя бабка. Передняя (шпиндельная) бабка представляет собой литой чугунный корпус, внутри которого размещаются валы и зубчатые колеса механизма переключения частот вращения шпинделя. Коробка скоростей — механизм, находящийся в передней бабке, используется для передачи движения шпинделю и для изменения скоростей его вращения. Шпиндель — представляет собой массивный пустотелый вал, изготовленный из легированной стали. На переднем конце шпинделя выполнен посадочный конус, по которому базируются патроны, используемые для закрепления заготовок. Шпиндель имеет расточенное отверстие — конус Морзе № 6. В конической расточке устанавливаются передний центр или оправка. Шпиндель установлен на двух опорах качения. Передняя опора представляет собой регулируемый двухрядный роликовый подшипник с роликами и внутренними коническими кольцами. Подшипник регулируют затягиванием гайки, которая нажимает на внутреннее коническое кольцо подшипника. Кольцо надвигается на шейку шпинделя, так уменьшается зазор между шпинделем и роликами, образующийся в результате износа. Задняя опора также представляет собой радиально-упорный подшипник. Постоянный натяг в нем обеспечивают пружины, которые упираются в диск и отжимают наружное кольцо роликоподшипника. Опорные подшипники шпинделя регулирует слесарь-ремонтник. Рукоятки управления главным движением — вращением шпинделя. Для управления фрикционной муфтой и тормозом служат рукоятки 1, 23, которые сблокированы между собой, т.е. при работе рукояткой 23 рукоятка 1 повторяет движения (см. рис. 2). Частоту вращения шпинделя устанавливают рукоятками 7 ж 8, расположенными на передней стенке коробки скоростей (передней бабки станка. В таблице 1 показаны частоты вращения шпинделя (при прямом вращении) и соответствующие им положения рукояток 7 и 8.
В токарную группу входят девять типов станков, различающихся по назначению, компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей. Первая цифра в обозначении показывает, к какой группе относится станок: токарной, фрезерной, сверлильной и т.д. Вторая цифра указывает на тип станка в группе. Две последние цифры условно определяют важнейшие технические параметры станка. Все станки, обозначение которых начинается с «1» — токарные. В свою очередь, токарные станки делятся на 9 типов. Тип станка определяется следующими цифрами:
1 — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;
2 — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы;
3 — револьверные станки;
4 — сверлильно-отрезные;
5 — карусельные;
6 — токарно-винторезные и лобовые;
7 — многорезцовые;
8 — специализированные для фасонных изделий;
9 — разные токарные.
Две последние цифры обозначают: для токарно-винторезных станков — высоту центров над станиной; для револьверных — наибольший диаметр обрабатываемого прутка; для карусельных — наибольший диаметр планшайбы и т.д. Буква после первой (или второй) цифры указывает на усовершенствование станка по сравнению с первой моделью.
Буква в конце марки означает, что в модель станка внесены некоторые изменения, например, повышена точность (П), станок с числовым программным управлением 0 и т.д.
Пример расшифровки марки токарно-винторезного станка 16К20:
1 — станок относится к токарной группе;
6 — токарно-винторезный;
К — в конструкцию станка внесены некоторые изменения;
20 — высота центров над станиной 200 мм.
Серийный выпуск токарных станков впервые был осуществлен на московском заводе «Красный пролетарий».
Все металлорежущие станки классифицируются:
по степени универсальности:
• универсальные, позволяющие выполнять любой вид обработки, характерный для станков данной группы, например токарно-винторезные станки;
• специализированные, предназначенные для обработки деталей, схожих по конфигурации и размерам;
• специальные, предназначенные для обработки одинаковых деталей или выполнения только одной операции;
по точности:
• нормальной точности (Н);
• повышенной точности (П);
• высокой точности (В);
• особо высокой точности (А);
• особо точные (С);
по массе:
• легкие — до 1 т;
• средние — до 10 т;
• крупные — до 15 т;
• тяжелые — до 100 т;
• особо тяжелые — свыше 100 т.
Токарно-винторезные станки
Токарно-винторезные станки используются в единичном и серийном производствах. На них можно выполнять все виды токарных работ, в том числе и нарезание резьбы. На токарно-винторезных станках производится 70...80 % общего объема токарных работ. Они используются в инструментальном производстве, в приборостроении, в машиностроении и других областях промышленности. Все станки постоянно совершенствуются благодаря повышению точности, совершенствованию управления, увеличению диапазонов скоростей и подач. Все сборочные узлы и механизмы токарно-винторезных станков имеют одинаковое название, назначение и расположение. Рассмотрим тип токарно-винторезных станков на примере станка модели 16К20, которая в настоящее время широко используется в промышленности. Основные узлы станка модели 16К20 изображены на рис. 1. Рассмотрим их более подробно.
Основание — узел, используемый для установки станины, одновременно является стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости. В левой части основания располагается главный электродвигатель. Станина — базовый узел станка, на котором монтируются все узлы станка. С помощью станины достигается их определенное взаимное расположение. Станина изготовляется из высокопрочного модифицированного чугуна и имеет коробчатую форму с поперечными ребрами жесткости. По передним призматическим и задним плоским направляющим станины перемещается каретка суппорта, а по передним плоским и задним призматическим направляющим перемещается задняя бабка. Передняя (шпиндельная) бабка представляет собой литой чугунный корпус, внутри которого размещаются валы и зубчатые колеса механизма переключения частот вращения шпинделя. Коробка скоростей — механизм, находящийся в передней бабке, используется для передачи движения шпинделю и для изменения скоростей его вращения. Шпиндель — представляет собой массивный пустотелый вал, изготовленный из легированной стали. На переднем конце шпинделя выполнен посадочный конус, по которому базируются патроны, используемые для закрепления заготовок. Шпиндель имеет расточенное отверстие — конус Морзе № 6. В конической расточке устанавливаются передний центр или оправка. Шпиндель установлен на двух опорах качения. Передняя опора представляет собой регулируемый двухрядный роликовый подшипник с роликами и внутренними коническими кольцами. Подшипник регулируют затягиванием гайки, которая нажимает на внутреннее коническое кольцо подшипника. Кольцо надвигается на шейку шпинделя, так уменьшается зазор между шпинделем и роликами, образующийся в результате износа. Задняя опора также представляет собой радиально-упорный подшипник. Постоянный натяг в нем обеспечивают пружины, которые упираются в диск и отжимают наружное кольцо роликоподшипника. Опорные подшипники шпинделя регулирует слесарь-ремонтник. Рукоятки управления главным движением — вращением шпинделя. Для управления фрикционной муфтой и тормозом служат рукоятки 1, 23, которые сблокированы между собой, т.е. при работе рукояткой 23 рукоятка 1 повторяет движения (см. рис. 2). Частоту вращения шпинделя устанавливают рукоятками 7 ж 8, расположенными на передней стенке коробки скоростей (передней бабки станка. В таблице 1 показаны частоты вращения шпинделя (при прямом вращении) и соответствующие им положения рукояток 7 и 8.
Рукоятка 7 управляет блоками 34 — 39 и 47 — 55 — 38 коробки скоростей и устанавливается в одну из шести позиций, обозначенных цифрами на ступице рукоятки: соответствующую цифру совмещают с вертикальной стрелкой, изображенной над рукояткой. Рукоятка 8 управляет перебором — блок 45 — 60 и блок 48 — 60 и устанавливается в одну из четырех позиций, обеспечивающих передаточное отношение 1:32; 1:8; 1:2; 1,25:1, т.е. четыре диапазона частот вращения.
Коробка подач закреплена на станине ниже корпуса передней бабки; внутри коробки находится механизм передачи вращения от гитары к ходовому валу и ходовому винту. Необходимые подачу и шаг резьбы устанавливают рукояткой 4 (см. рис. 1), которая, занимая положения А, В, С и D, управляет переключениями блоков обратимого механизма, а также рукояткой 2 (положения I, II, III, IV), которая управляет переключением блоков множительного механизма коробки подач. Подачи и шаги нарезаемых резьб обеспечиваются механизмом коробки подач в сочетании со звеном увеличения шага и гитарой.
Рукоятка 6 служит для переключения с нормального на увеличенный шаг резьбы (включение звена увеличения шага), а также для отключения механизма подач перед делением, в случае нарезания многозаходной резьбы. Рукоятка 5 управляет трензелем, т. е. настройкой на правую или левую резьбу.
Рукоятка 3 переключает обратимый механизм коробки подач на рабочие подачи и нарезание метрической и дюймовой резьб или на нарезание модульной и питчевой резьб. Суппорт состоит из каретки, которая движется по направляющим станины; фартука; поперечных салазок, которые движутся по направляющим каретки; поворотной плиты; верхних салазок, на которых закреплен резцедержатель.
Для удобства определения величин перемещения поперечных и верхних салазок при работе суппорт снабжен масштабными линейками с ценой деления 1 мм. Конструкция линейки, закрепленной на каретке, предусматривает возможность установки жесткого упора, ограничивающего поперечные перемещения.
Включение и реверсирование продольных и поперечных подач (т.е. воздействие на муфты Х6, Х7, Х8, Х9, осуществляют одной рукояткой 19 (см. рис. 1), расположенной справа от фартука станка. Положение рукоятки 19 соответствует направлению подачи: влево, вправо, вперед, назад. Ручную подачу каретки осуществляют маховичком 27, на вал которого насажен лимб продольной подачи. Одно деление лимба соответствует перемещению каретки на 1 мм. Для ускоренного перемещения каретки по направляющим станины или поперечных салазок по направляющим каретки нажимают на кнопку 18 рукоятки 19 и ставят рукоятку в положение, соответствующее желательному направлению подачи. Тогда ходовой вал получит вращение от электродвигателя ускоренного хода. Фартук прикреплен к передней части каретки суппорта, он представляет собой коробку, внутри которой находится механизм для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта. В фартуке расположено также предохранительное устройство — муфта Хn, служащая для предохранения станка от перегрузки и автоматического отключения подачи при достижении кареткой неподвижного упора, закрепленного на передней направляющей станине, или при достижении поперечным суппортом неподвижного упора, закрепленного на каретке.
При перегрузке в цепи движения подачи суппорт мгновенно останавливается, а с ним и вся кинематическая цепь фартука.
Ходовой винт имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Движение к ходовому винту передается с помощью двух полугаек, которые могут смыкаться под воздействием рукоятки 24 (см. рис. 1), передавая вращение на ходовой винт, и разъединяться. При сомкнутом положении гаек производится нарезание резьбы.
Резцедержатель крепится на верхней части суппорта и используется для закрепления резцов, он фиксируется в четырех положениях с помощью подпружиненного шарика, заскакивающего в гнезда основания. Задняя бабка используется для установки центров, поджимающих деталь при обработке, если длина заготовки превышает диаметр в 2 — 3 раза, и для установки инструмента с хвостовиками, например сверл, зенкеров, разверток. Задняя бабка перемещается в продольном направлении по направляющим станины и может иметь поперечное перемещение ±15 мм. В отверстии корпуса задней бабки перемещается пиноль в продольном направлении с помощью винтовой передачи при повороте маховичка. Заднюю бабку закрепляют на станине рукояткой 21 (см. рис.1).
Задняя бабка станка установлена на аэростатической опоре (воздушной подушке), что значительно снижает давление при ее передвижении. В устройство, создающее «воздушную подушку», входит воздушный трубопровод, подключенный к цеховой магистрали сжатого воздуха; фильтр (влагоотделитель), в котором осаждается имеющаяся в воздухе влага; маслораспылитель, в котором воздух захватывает мелкие частицы масла, служащие для смазки клапана; трехходовой клапан для выпуска сжатого воздуха в специальную камеру на подошве основания задней бабки при включенном аэростатическом устройстве требуется небольшое усилие.
Токарно-револьверные станки
Револьверные станки применяют для обработки деталей в серийном производстве из пруткового материала или штучных заготовок. В зависимости от вида заготовок они делятся на прутковые и патронные. Револьверные станки не имеют задней бабки, а имеют револьверную головку, в которую устанавливают различный режущий инструмент (резцы, сверла, зенкеры, развёртки). Инструмент крепится в резцедержателе поперечного суппорта. Все режущие инструменты устанавливаются заранее при наладке станка, и в процессе обработки их вводят в работу поочередно. После каждого рабочего хода револьверная головка поворачивается, и рабочую позицию занимает новый режущий инструмент.
По конструкции револьверной головки станки делятся на станки с вертикальной, наклонной и горизонтальной осями вращения револьверной головки.
Преимуществом токарно-револьверных станков по сравнению с токарно-винторезными является возможность сокращения основного времени в результате применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментами, закрепленными в револьверную головку и в резцедержатель.
Коробка подач закреплена на станине ниже корпуса передней бабки; внутри коробки находится механизм передачи вращения от гитары к ходовому валу и ходовому винту. Необходимые подачу и шаг резьбы устанавливают рукояткой 4 (см. рис. 1), которая, занимая положения А, В, С и D, управляет переключениями блоков обратимого механизма, а также рукояткой 2 (положения I, II, III, IV), которая управляет переключением блоков множительного механизма коробки подач. Подачи и шаги нарезаемых резьб обеспечиваются механизмом коробки подач в сочетании со звеном увеличения шага и гитарой.
Рукоятка 6 служит для переключения с нормального на увеличенный шаг резьбы (включение звена увеличения шага), а также для отключения механизма подач перед делением, в случае нарезания многозаходной резьбы. Рукоятка 5 управляет трензелем, т. е. настройкой на правую или левую резьбу.
Рукоятка 3 переключает обратимый механизм коробки подач на рабочие подачи и нарезание метрической и дюймовой резьб или на нарезание модульной и питчевой резьб. Суппорт состоит из каретки, которая движется по направляющим станины; фартука; поперечных салазок, которые движутся по направляющим каретки; поворотной плиты; верхних салазок, на которых закреплен резцедержатель.
Для удобства определения величин перемещения поперечных и верхних салазок при работе суппорт снабжен масштабными линейками с ценой деления 1 мм. Конструкция линейки, закрепленной на каретке, предусматривает возможность установки жесткого упора, ограничивающего поперечные перемещения.
Включение и реверсирование продольных и поперечных подач (т.е. воздействие на муфты Х6, Х7, Х8, Х9, осуществляют одной рукояткой 19 (см. рис. 1), расположенной справа от фартука станка. Положение рукоятки 19 соответствует направлению подачи: влево, вправо, вперед, назад. Ручную подачу каретки осуществляют маховичком 27, на вал которого насажен лимб продольной подачи. Одно деление лимба соответствует перемещению каретки на 1 мм. Для ускоренного перемещения каретки по направляющим станины или поперечных салазок по направляющим каретки нажимают на кнопку 18 рукоятки 19 и ставят рукоятку в положение, соответствующее желательному направлению подачи. Тогда ходовой вал получит вращение от электродвигателя ускоренного хода. Фартук прикреплен к передней части каретки суппорта, он представляет собой коробку, внутри которой находится механизм для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта. В фартуке расположено также предохранительное устройство — муфта Хn, служащая для предохранения станка от перегрузки и автоматического отключения подачи при достижении кареткой неподвижного упора, закрепленного на передней направляющей станине, или при достижении поперечным суппортом неподвижного упора, закрепленного на каретке.
При перегрузке в цепи движения подачи суппорт мгновенно останавливается, а с ним и вся кинематическая цепь фартука.
Ходовой винт имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Движение к ходовому винту передается с помощью двух полугаек, которые могут смыкаться под воздействием рукоятки 24 (см. рис. 1), передавая вращение на ходовой винт, и разъединяться. При сомкнутом положении гаек производится нарезание резьбы.
Резцедержатель крепится на верхней части суппорта и используется для закрепления резцов, он фиксируется в четырех положениях с помощью подпружиненного шарика, заскакивающего в гнезда основания. Задняя бабка используется для установки центров, поджимающих деталь при обработке, если длина заготовки превышает диаметр в 2 — 3 раза, и для установки инструмента с хвостовиками, например сверл, зенкеров, разверток. Задняя бабка перемещается в продольном направлении по направляющим станины и может иметь поперечное перемещение ±15 мм. В отверстии корпуса задней бабки перемещается пиноль в продольном направлении с помощью винтовой передачи при повороте маховичка. Заднюю бабку закрепляют на станине рукояткой 21 (см. рис.1).
Задняя бабка станка установлена на аэростатической опоре (воздушной подушке), что значительно снижает давление при ее передвижении. В устройство, создающее «воздушную подушку», входит воздушный трубопровод, подключенный к цеховой магистрали сжатого воздуха; фильтр (влагоотделитель), в котором осаждается имеющаяся в воздухе влага; маслораспылитель, в котором воздух захватывает мелкие частицы масла, служащие для смазки клапана; трехходовой клапан для выпуска сжатого воздуха в специальную камеру на подошве основания задней бабки при включенном аэростатическом устройстве требуется небольшое усилие.
Токарно-револьверные станки
Револьверные станки применяют для обработки деталей в серийном производстве из пруткового материала или штучных заготовок. В зависимости от вида заготовок они делятся на прутковые и патронные. Револьверные станки не имеют задней бабки, а имеют револьверную головку, в которую устанавливают различный режущий инструмент (резцы, сверла, зенкеры, развёртки). Инструмент крепится в резцедержателе поперечного суппорта. Все режущие инструменты устанавливаются заранее при наладке станка, и в процессе обработки их вводят в работу поочередно. После каждого рабочего хода револьверная головка поворачивается, и рабочую позицию занимает новый режущий инструмент.
По конструкции револьверной головки станки делятся на станки с вертикальной, наклонной и горизонтальной осями вращения револьверной головки.
Преимуществом токарно-револьверных станков по сравнению с токарно-винторезными является возможность сокращения основного времени в результате применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментами, закрепленными в револьверную головку и в резцедержатель.
Рис. 2. Схема наладки револьверного станка с вертикальной осью вращения для обработки втулки: а — наладка револьверной головки и резцедержателя; б — подрезание уступа; в — растачивание выточки; 1, 3, 6 — проходные резцы; 2, 7 — расточные резцы; 4 — зенкер; 5 — развертка, 8 — револьверная головка; 9 — резцедержатель; Dr —главное движение; Dпоп— движение поперечной подачи; Dsпрод — движение продольной подачи
Сравнительно малые затраты вспомогательного времени в результате предварительной наладки станка на обработку несколькими инструментами, быстрая замена инструмента поворотом револьверной головки, автоматическое получение заданных размеров благодаря возможности использования упоров. За счет этого происходит значительное повышение производительности труда. На рис. 2 показана схема наладки револьверного станка с вертикальной осью вращения для обработки втулки. Как видно из этой схемы, при обработке происходит совмещение переходов, например, одновременно растачивается отверстие, обтачивается наружная цилиндрическая поверхность и подрезается торцовая поверхность, после поворота револьверной головки отверстие обрабатывается другим инструментом.
Лобовые и карусельные станки
Эти станки используются для обработки заготовок, у которых диаметр значительно превышает длину, например для изготовления шкивов, маховиков, зубчатых колес. Лобовые станки используются в единичном производстве и в ремонтных мастерских. В отличие от токарно-винторезных станков у них отсутствует задняя бабка, и планшайба, установленная на шпинделе. Имеет большой диаметр (до 4 м).
Сравнительно малые затраты вспомогательного времени в результате предварительной наладки станка на обработку несколькими инструментами, быстрая замена инструмента поворотом револьверной головки, автоматическое получение заданных размеров благодаря возможности использования упоров. За счет этого происходит значительное повышение производительности труда. На рис. 2 показана схема наладки револьверного станка с вертикальной осью вращения для обработки втулки. Как видно из этой схемы, при обработке происходит совмещение переходов, например, одновременно растачивается отверстие, обтачивается наружная цилиндрическая поверхность и подрезается торцовая поверхность, после поворота револьверной головки отверстие обрабатывается другим инструментом.
Лобовые и карусельные станки
Эти станки используются для обработки заготовок, у которых диаметр значительно превышает длину, например для изготовления шкивов, маховиков, зубчатых колес. Лобовые станки используются в единичном производстве и в ремонтных мастерских. В отличие от токарно-винторезных станков у них отсутствует задняя бабка, и планшайба, установленная на шпинделе. Имеет большой диаметр (до 4 м).
Рис. 3. Одностоечный карусельный станок: 1 — станина; 2 — стойка; 3 — поперечина (траверса); 4— револьверный суппорт; 5 — револьверная головка; 6 — пульт; 7 — боковой суппорт; 8 — стол
Лобовые станки используются редко, потому что точность обработки на них невысокая, так как шпиндель изгибается под весом планшайбы и заготовки трудно устанавливать, закреплять, выверять — все это снижает производительность труда. В настоящее время лобовые станки вытесняются более совершенными карусельными станками. По компоновке карусельные станки подразделяются на одностоечные (рис. 3) и двухстоечные. Двухстоечные станки предназначены для обработки деталей диаметром свыше 2000 мм. На этих станках плоскость планшайбы располагается горизонтально, что значительно облегчает установку и выверку заготовок. Карусельный станок состоит из станины, жестко скрепленной со стойкой, имеющей вертикальные направляющие, по которым движется траверса и боковой суппорт с четырехместным резцедержателем. По траверсе в продольном направлении движется вертикальный суппорт с револьверной головкой. На станине на круговых направляющих расположена планшайба. Коробка скоростей расположена внутри станины. Привод подач осуществляется от коробок подач. Станком управляют с пульта.
Токарные полуавтоматы и автоматы
Автоматами называются такие станки, на которых после их наладки все движения связаны с циклом обработки детали, а так¬же загрузка заготовки и снятие готовой детали выполняются по заданной программе без участия рабочего; на полуавтоматах установку заготовки, снятие готовой детали, пуск станка производит рабочий. Токарные автоматы являются более производительными станками, так как на них весь цикл работы производится автоматически.
Токарные станки с программным управлением используются в серийном производстве. Они позволяют повысить точность обработки, снизить высоту микронеровностей, легко налаживать станок для обработки сложных деталей и переналаживать, если необходимо обрабатывать деталь другой конфигурации.
Эксплуатация токарных станков
Перед началом работы на новом станке токарь должен ознакомиться с «Руководством по эксплуатации станка» — документом, прилагаемым к станку заводом-изготовителем. В этом документе указано краткое описание назначения и области применения станка; инструкция по транспортировке, распаковке и установке станка; описание конструкции основных сборочных единиц (узлов); инструкция по пуску и обслуживанию станка; паспорт электрооборудования и электрическая схема станка. Отдельной составной частью руководства является паспорт станка. Паспорт содержит: техническую характеристику станка; спецификацию сборочных единиц (узлов) станка; таблицу основных параметров зубчатых колес, червяков, винтов и гаек; кинематическую схему станка; общий вид станка с указанием рукояток управления; таблицу, в которой указаны положения рукояток управления цепью главного движения и соответствующие им частоты вращения шпинделя при прямом и обратном вращении; таблицу положений рукояток управления подачами и соответствующие им величины подач и шагов резьб; схему смазки с указанием точек и поверхностей, которые необходимо смазывать; указана мощность станка и дана спецификация подшипников и т.д.
При правильной эксплуатации станка необходимо осуществлять проверку станка на точность. Нормы точности для каждого типа токарных станков указаны в инструкции для проверки станков на точность. Обычно эту проверку осуществляют работники отдела технического контроля (ОТК), а сам токарь проверяет станок только в том случае, если на деталях возникают дефекты обработки. Рассмотрим основные виды проверок токарно-винторезного станка на точность (рис. 4). Проверка радиального биения центрирующей шейки шпинделя передней бабки (см. рис. 4, а). Проверку осуществляют индикатором, установленном на направляющих станины. Измерительный штифт индикатора должен касаться центрирующей шейки. Шпинделю придают медленное вращательное движение с частотой вращения 10…20 мин-1. по индикатору определяют число делений , на которое отклоняется стрелка, умножают на 0,01 мм и получают величину биения. Допускаемое биение для станков с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки 400 мм составляет 0,006…0,015 мм.
Лобовые станки используются редко, потому что точность обработки на них невысокая, так как шпиндель изгибается под весом планшайбы и заготовки трудно устанавливать, закреплять, выверять — все это снижает производительность труда. В настоящее время лобовые станки вытесняются более совершенными карусельными станками. По компоновке карусельные станки подразделяются на одностоечные (рис. 3) и двухстоечные. Двухстоечные станки предназначены для обработки деталей диаметром свыше 2000 мм. На этих станках плоскость планшайбы располагается горизонтально, что значительно облегчает установку и выверку заготовок. Карусельный станок состоит из станины, жестко скрепленной со стойкой, имеющей вертикальные направляющие, по которым движется траверса и боковой суппорт с четырехместным резцедержателем. По траверсе в продольном направлении движется вертикальный суппорт с револьверной головкой. На станине на круговых направляющих расположена планшайба. Коробка скоростей расположена внутри станины. Привод подач осуществляется от коробок подач. Станком управляют с пульта.
Токарные полуавтоматы и автоматы
Автоматами называются такие станки, на которых после их наладки все движения связаны с циклом обработки детали, а так¬же загрузка заготовки и снятие готовой детали выполняются по заданной программе без участия рабочего; на полуавтоматах установку заготовки, снятие готовой детали, пуск станка производит рабочий. Токарные автоматы являются более производительными станками, так как на них весь цикл работы производится автоматически.
Токарные станки с программным управлением используются в серийном производстве. Они позволяют повысить точность обработки, снизить высоту микронеровностей, легко налаживать станок для обработки сложных деталей и переналаживать, если необходимо обрабатывать деталь другой конфигурации.
Эксплуатация токарных станков
Перед началом работы на новом станке токарь должен ознакомиться с «Руководством по эксплуатации станка» — документом, прилагаемым к станку заводом-изготовителем. В этом документе указано краткое описание назначения и области применения станка; инструкция по транспортировке, распаковке и установке станка; описание конструкции основных сборочных единиц (узлов); инструкция по пуску и обслуживанию станка; паспорт электрооборудования и электрическая схема станка. Отдельной составной частью руководства является паспорт станка. Паспорт содержит: техническую характеристику станка; спецификацию сборочных единиц (узлов) станка; таблицу основных параметров зубчатых колес, червяков, винтов и гаек; кинематическую схему станка; общий вид станка с указанием рукояток управления; таблицу, в которой указаны положения рукояток управления цепью главного движения и соответствующие им частоты вращения шпинделя при прямом и обратном вращении; таблицу положений рукояток управления подачами и соответствующие им величины подач и шагов резьб; схему смазки с указанием точек и поверхностей, которые необходимо смазывать; указана мощность станка и дана спецификация подшипников и т.д.
При правильной эксплуатации станка необходимо осуществлять проверку станка на точность. Нормы точности для каждого типа токарных станков указаны в инструкции для проверки станков на точность. Обычно эту проверку осуществляют работники отдела технического контроля (ОТК), а сам токарь проверяет станок только в том случае, если на деталях возникают дефекты обработки. Рассмотрим основные виды проверок токарно-винторезного станка на точность (рис. 4). Проверка радиального биения центрирующей шейки шпинделя передней бабки (см. рис. 4, а). Проверку осуществляют индикатором, установленном на направляющих станины. Измерительный штифт индикатора должен касаться центрирующей шейки. Шпинделю придают медленное вращательное движение с частотой вращения 10…20 мин-1. по индикатору определяют число делений , на которое отклоняется стрелка, умножают на 0,01 мм и получают величину биения. Допускаемое биение для станков с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки 400 мм составляет 0,006…0,015 мм.
Рис. 4. Основные виды проверок токарно-винторезного станка: а — проверка радиального биения центрирующей шейки шпинделя передней бабки; б — проверка соосности оси шпинделя передней бабки и оси пиноли задней бабки; в — проверка параллельности оси шпинделя передней бабки направлению продольного перемещения суппорта; 1,2 — положения индикатора (стрелками показано направление перемещения суппорта и направление вращения шпинделя)
Проверка соосности осей шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки (см. рис. 4, б). Заднюю бабку с полностью выдвинутой пинолью устанавливают примерно на 1/2 наибольшего расстояния между центрами. Между центрами, закрепленными в шпинделе и пиноли, устанавливают точную цилиндрическую оправку, а на суппорте — индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался оправки.
Суппорт перемещают в продольном направлении, индикатор при этом показывает смещение оси пиноли относительно оси шпинделя.
Замер делают в вертикальной плоскости, при этом индикатор касается поверхности оправки сверху и в горизонтальной плоскости индикатор касается поверхности шейки спереди. Допускаемое отклонение 0,01 мм (ось пиноли может быть только выше оси шпинделя).
Проверка параллельности оси шпинделя передней бабки направлению продольного перемещения суппорта (см. рис. 4, в). В отверстие шпинделя плотно вставляют точную закаленную и шлифованную цилиндрическую оправку, а на суппорте устанавливают индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался поверхности оправки.
Суппорт перемещают вдоль станины.
Индикатор показывает отклонение параллельности оси шпинделя направлению продольного перемещения суппорта. Допускаемое отклонение в вертикальной плоскости должно быть 0,030 мм, а в горизонтальной — 0,015 мм на длине 300 мм.
Токарь должен соблюдать следующие правила эксплуатации:
1 До начала смены токарь должен принять станок от сменщика. При приемке необходимо:
• проверить общее состояние станка и включение двигателя;
• опробовать работу фрикциона, первоначально придав шпинделю малую частоту вращения, и проверить на слух, нет ли каких-либо подозрительных шумов в коробке скоростей, коробке подач и механизме фартука;
• проверить по струйному маслоуказателю при малой частоте вращения шпинделя, работает ли смазочный насос;
• осмотреть направляющие станины: нет ли забоин и царапин;
• проверить ход каретки суппорта, поперечных и верхних салазок суппорта, включение и переключение подач, замыкание и размыкание разъемной гайки;
• убедиться в исправности насоса для подачи охлаждающей жидкости и системы трубопроводов;
• убедиться в исправности осветительных устройств в станке;
• убедиться в исправности предохранительного щитка;
• убедиться в исправности заземления.
2. Своевременно и правильно смазывать станок согласно карте смазки, регулярно проверять и периодически очищать смазочные отверстия, следить за своевременной сменой смазки в коробке скоростей, коробке подач и фартуке суппорта.
3. Во время работы не укладывать заготовки, детали, режущие и измерительные инструменты на направляющие станины. Использовать для этой цели деревянные планшеты.
4. Для надежного закрепления резцедержателя не допускается постукивание молотком или металлическим стержнем по рукоятке. Периодически резцедержатель необходимо снимать, очищать опорную поверхность от грязи, промывать керосином и протирать гнезда фиксаторов.
5. Не оставлять двигатель станка включенным на продолжительное время, выключать станок при измерении изготовляемых деталей, при перерывах в подаче электроэнергии, при наладочных или ремонтных работах у станка. При выполнении ручных работ (развертывание, нарезание резьбы метчиком, сверление с ручной подачей пиноли, полирование), когда не требуется автоматическая подача суппорта, отключать механизм подачи, поставив рукоятку трензеля в нейтральное положение.
6. Тщательно очищать станок после работы, следить, чтобы на направляющих станины и суппортов не оставалась стружка, грязь, влага. Обтирочные материалы не должны оставлять следов от частичек стружки и ворса на протираемых поверхностях.
При обработке чугунных заготовок несколько раз в смену тщательно удаляют стружку и пыль с направляющих станины и каретки и смазывают их.
Желательно, чтобы обработка чугунных заготовок не превышала 20 % общего количества изделий. Если обрабатывали чугунные заготовки, а затем перешли к обработке стальных с применением смазочно-охлаждающей жидкости, то вначале необходимо очистить направляющие от чугунной стружки, грязи и масла, протереть их ветошью, смоченной в керосине, а затем протереть насухо и вновь смазать.
Не реже одного раза в месяц выполняют общую уборку станка и рабочего места: обмывают станок теплым содовым раствором и вытирают; промывают сетку корыта, полностью заменяют эмульсию в резервуаре; промывают ходовые винты; тщательно очищают направляющие; протирают внутренние поверхности защитных кожухов; очищают свое рабочее место под решеткой, вокруг станка, под тумбочкой; очищают и при необходимости ремонтируют решетку; наводят порядок в рабочей тумбочке. После общей уборки полностью смазывают станок.
Два раза в год производят генеральную уборку станка и рабочего места.
7. Станок должен быть надежно установлен на фундаменте или на виброопорах. О замеченных ослаблениях закрепления станка сообщают мастеру. Температура в помещении, где установлен станок, должна быть от 10 до 30 °С, относительная влажность не более 80% при 10 °С или 60 % при 30 °С. Станок, остановленный на длительное время (свыше пяти суток), должен быть покрыт чехлом, и все неокрашенные поверхности тщательно смазаны.
Смазка необходима для обеспечения длительной бесперебойной работы станка. Для смазки коробки скоростей и коробки подач используется автоматическая централизованная система, с помощью которой смазка подается к подшипникам шпинделя и на маслораспределительные лотки.
Контролировать наличие масла в системе и правильность ее работы можно по маслоуказателю, диск которого вращается при нормальном состоянии системы смазки станка, при его остановке необходимо выключить станок и очистить фильтр. Для этого его вынимают из резервуара, предварительно отсоединив трубы, отвертывают гайку, расположенную в нижней части, и снимают фильтрующие сетчатые элементы в пластмассовой оправе.
Каждый элемент промывают в керосине до полного очищения.
Направляющие каретки и поперечных салазок тоже смазывают централизованно в начале и в середине смены, поочередно пере¬мещая на быстром ходу каретку и поперечные салазки до появле¬ния масляной пленки на направляющих.
Опоры ходового вала, ходового винта и задней бабки смазыва¬ются фитилями из резервуаров, находящихся под задней бабкой.
Сменные шестерни и ось промежуточной сменной шестерни смазывают вручную консистентной смазкой. Остальные точки смазывают вручную при помощи масленки. К паспорту станка прилагается карта смазки, указываются спосо¬бы и периодичность смазки, периодичность замены смазочных материалов и их марки.
Систематический уход за станком позволит повысить долговечность оборудования и качество обрабатываемых деталей.
При выполнении схемы закрепления заготовки на токарном станке обычно указывают и схему базировании. Примеры выполнения схем установок и базирования представлены на рис. 8.
Проверка соосности осей шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки (см. рис. 4, б). Заднюю бабку с полностью выдвинутой пинолью устанавливают примерно на 1/2 наибольшего расстояния между центрами. Между центрами, закрепленными в шпинделе и пиноли, устанавливают точную цилиндрическую оправку, а на суппорте — индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался оправки.
Суппорт перемещают в продольном направлении, индикатор при этом показывает смещение оси пиноли относительно оси шпинделя.
Замер делают в вертикальной плоскости, при этом индикатор касается поверхности оправки сверху и в горизонтальной плоскости индикатор касается поверхности шейки спереди. Допускаемое отклонение 0,01 мм (ось пиноли может быть только выше оси шпинделя).
Проверка параллельности оси шпинделя передней бабки направлению продольного перемещения суппорта (см. рис. 4, в). В отверстие шпинделя плотно вставляют точную закаленную и шлифованную цилиндрическую оправку, а на суппорте устанавливают индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался поверхности оправки.
Суппорт перемещают вдоль станины.
Индикатор показывает отклонение параллельности оси шпинделя направлению продольного перемещения суппорта. Допускаемое отклонение в вертикальной плоскости должно быть 0,030 мм, а в горизонтальной — 0,015 мм на длине 300 мм.
Токарь должен соблюдать следующие правила эксплуатации:
1 До начала смены токарь должен принять станок от сменщика. При приемке необходимо:
• проверить общее состояние станка и включение двигателя;
• опробовать работу фрикциона, первоначально придав шпинделю малую частоту вращения, и проверить на слух, нет ли каких-либо подозрительных шумов в коробке скоростей, коробке подач и механизме фартука;
• проверить по струйному маслоуказателю при малой частоте вращения шпинделя, работает ли смазочный насос;
• осмотреть направляющие станины: нет ли забоин и царапин;
• проверить ход каретки суппорта, поперечных и верхних салазок суппорта, включение и переключение подач, замыкание и размыкание разъемной гайки;
• убедиться в исправности насоса для подачи охлаждающей жидкости и системы трубопроводов;
• убедиться в исправности осветительных устройств в станке;
• убедиться в исправности предохранительного щитка;
• убедиться в исправности заземления.
2. Своевременно и правильно смазывать станок согласно карте смазки, регулярно проверять и периодически очищать смазочные отверстия, следить за своевременной сменой смазки в коробке скоростей, коробке подач и фартуке суппорта.
3. Во время работы не укладывать заготовки, детали, режущие и измерительные инструменты на направляющие станины. Использовать для этой цели деревянные планшеты.
4. Для надежного закрепления резцедержателя не допускается постукивание молотком или металлическим стержнем по рукоятке. Периодически резцедержатель необходимо снимать, очищать опорную поверхность от грязи, промывать керосином и протирать гнезда фиксаторов.
5. Не оставлять двигатель станка включенным на продолжительное время, выключать станок при измерении изготовляемых деталей, при перерывах в подаче электроэнергии, при наладочных или ремонтных работах у станка. При выполнении ручных работ (развертывание, нарезание резьбы метчиком, сверление с ручной подачей пиноли, полирование), когда не требуется автоматическая подача суппорта, отключать механизм подачи, поставив рукоятку трензеля в нейтральное положение.
6. Тщательно очищать станок после работы, следить, чтобы на направляющих станины и суппортов не оставалась стружка, грязь, влага. Обтирочные материалы не должны оставлять следов от частичек стружки и ворса на протираемых поверхностях.
При обработке чугунных заготовок несколько раз в смену тщательно удаляют стружку и пыль с направляющих станины и каретки и смазывают их.
Желательно, чтобы обработка чугунных заготовок не превышала 20 % общего количества изделий. Если обрабатывали чугунные заготовки, а затем перешли к обработке стальных с применением смазочно-охлаждающей жидкости, то вначале необходимо очистить направляющие от чугунной стружки, грязи и масла, протереть их ветошью, смоченной в керосине, а затем протереть насухо и вновь смазать.
Не реже одного раза в месяц выполняют общую уборку станка и рабочего места: обмывают станок теплым содовым раствором и вытирают; промывают сетку корыта, полностью заменяют эмульсию в резервуаре; промывают ходовые винты; тщательно очищают направляющие; протирают внутренние поверхности защитных кожухов; очищают свое рабочее место под решеткой, вокруг станка, под тумбочкой; очищают и при необходимости ремонтируют решетку; наводят порядок в рабочей тумбочке. После общей уборки полностью смазывают станок.
Два раза в год производят генеральную уборку станка и рабочего места.
7. Станок должен быть надежно установлен на фундаменте или на виброопорах. О замеченных ослаблениях закрепления станка сообщают мастеру. Температура в помещении, где установлен станок, должна быть от 10 до 30 °С, относительная влажность не более 80% при 10 °С или 60 % при 30 °С. Станок, остановленный на длительное время (свыше пяти суток), должен быть покрыт чехлом, и все неокрашенные поверхности тщательно смазаны.
Смазка необходима для обеспечения длительной бесперебойной работы станка. Для смазки коробки скоростей и коробки подач используется автоматическая централизованная система, с помощью которой смазка подается к подшипникам шпинделя и на маслораспределительные лотки.
Контролировать наличие масла в системе и правильность ее работы можно по маслоуказателю, диск которого вращается при нормальном состоянии системы смазки станка, при его остановке необходимо выключить станок и очистить фильтр. Для этого его вынимают из резервуара, предварительно отсоединив трубы, отвертывают гайку, расположенную в нижней части, и снимают фильтрующие сетчатые элементы в пластмассовой оправе.
Каждый элемент промывают в керосине до полного очищения.
Направляющие каретки и поперечных салазок тоже смазывают централизованно в начале и в середине смены, поочередно пере¬мещая на быстром ходу каретку и поперечные салазки до появле¬ния масляной пленки на направляющих.
Опоры ходового вала, ходового винта и задней бабки смазыва¬ются фитилями из резервуаров, находящихся под задней бабкой.
Сменные шестерни и ось промежуточной сменной шестерни смазывают вручную консистентной смазкой. Остальные точки смазывают вручную при помощи масленки. К паспорту станка прилагается карта смазки, указываются спосо¬бы и периодичность смазки, периодичность замены смазочных материалов и их марки.
Систематический уход за станком позволит повысить долговечность оборудования и качество обрабатываемых деталей.
| Наименование типа устройств зажима | Обозначение типа устройств зажима |
| Ручное, механическое | Без обозначения |
| Пневматическое | Р |
| Гидравлическое | Н |
| Гидропластовое | Г |
| Электрическое | Е |
| Магнитное | М |
| Электромагнитное | ЕМ |
Рис. 8 . Схемы установа и базирования вала: а — установка вала в центрах, б — базирование вала в центрах, в — установ вала в трехкулачковом патроне, 1,2,3,4,5,6 — опорные точки