Токарный станок

Основное предназначение токарных станков заключается в обработке тел вращения посредством точения, и снятия при этом с них стружки, это и есть токарная обработка. Токарный станок по праву считается старейшим станком, поскольку он послужил основой для разработки расточной, сверлильной и прочих групп станков. Существуют различные разновидности металлорежущих токарных станков, в зависимости от того, какую токарную обработку можно на них произвести: это может быть обтачивание фасонных, цилиндрических или конических поверхностей, нарезание резьбы, растачивание, отрезка и сверление отверстий, подрезка торцов, накатка рифлений, притирка, и многое другое.

На токарном станке с помощью специальных приспособлений выполняется нарезание зубьев, шлифование, фрезерование и остальные виды обработки. Есть также и специфичные токарные станки, способные обрабатывать такие изделия, как муфты, колесные пары и трубы. В процессе резания на токарном станке заготовка, которая закрепляется в центрах или в зажимном патроне, вращается за счет привода главного движения. Он способен как ступенчато, так и бесступенчато регулировать частоту, с которой вращается шпиндель, чтобы настроиться на необходимую для резания скорость.

Режущий инструмент движется поступательно за счет специальной кинематической цепи, включающей шпиндель (первое звено) и зубчато-реечную передачу (последнее звено). Другой вариант – движение за счет пары, состоящей из ходового винта и маточной гайки. Используя коробку подач, можно настраивать подачу.

Шпиндельный узел, опорами которого, как правило, выступают подшипники качения, делают виброустойчивым и жестким. Планшайбу или патрон для закрепления заготовки размещают на переднем конце шпинделя, а заднюю бабку применяют, когда обрабатывают заготовки в центрах, или, чтобы при зенкеровании, сверлении и развёртывании закрепить инструмент.

Привод главного движения токарного станка может включать многоступенчатую коробку скоростей, асинхронный электродвигатель, коробку скоростей, механический вариатор или регулируемый электродвигатель постоянного тока. В некоторых токарных станках могут использоваться гидравлические, или другие приводы.

Развитие обрабатывающих центров с ЧПУ (числовым программным управлением) и токарных станков было обусловлено предъявленными требованиями по автоматизации мелкосерийного производства. Отличительная черта этих станков заключается в том, что в них, помимо обычной, используется компоновка, характеризующаяся наличием у станины наклонных направляющих. Это защищает рабочую область и упрощает удаление стружки. При этом зона резания закрывается кожухами.

Устанавливаются: переключение скоростей шпинделя, быстрые передвижения суппорта, поперечные и продольные передвижения суппорта, запуск, реверс и остановка привода главного движения, поворот револьверной головки, автоматическая замена инструмента (для этого необходим многоинструментальный магазин).

Иногда в центровых станках используются поводковые самозажимные патроны и автоматизированные задние бабки. Часто у станков есть револьверные поворотные головки, для которых предусмотрен индивидуальным гидро- или электроприводом. Подача может исходить от гидродвигателей, двигателей постоянного тока или от шаговых электродвигателей, оборудованных гидроусилителями; используют шаровые винты качения. Настройка инструментов происходит вне станка, и осуществляется с применением, как оптических устройств, так и приспособлений для наладки резцов согласно шаблонам или индикаторам.

На станке заранее настроенный резцедержатель или блоки лишь закрепляют или заменяют. Для универсальных токарных станков, как правило, предусмотрено или мелкосерийное или единичное производство. Оборудуя токарный станок такими специфичными приспособлениями как быстрозажимной автоматизированный патрон, электро- или гидрокопировальный суппорт, сфера применения теперь может распространиться и на массовое производство.

В многосерийном производстве используют револьверные и токарные полуавтоматы и автоматы. Содержание автомата предусматривает его налаживание через определенный интервал времени, контроль деталей и подачу материалов на станок. Отличие полуавтомата состоит в отсутствии автоматизированных движений по снятию и загрузке заготовок. Для автоматического программирования рабочего цикла таких станков используется специальный распределительный вал с установленными кулачками.

Выделяют три вида автоматов и полуавтоматов, в зависимости от реализации холостых движений. К первому виду относят станки с одним распределительным валом, который управляет всеми движениями и вращается с постоянной частотой. Такая схема характерна для небольших автоматов, количество холостых движений у которых невелико. Ко второму виду относят станки также с одним распределительным валом. У них есть малая и большая частота вращения – для рабочих и холостых операций, соответственно. Как правило, данную схему используют или в полуавтоматах, или в многошпиндельных автоматах. И, наконец, третий вид – это станки, у которых есть быстроходный вспомогательный вал, помимо распределительного. Он и выполняет холостые движения.