Классификация токарных станков по точности

Точностью называется степень приближения действительных значений параметров изделия к идеальным параметрам.

Точность оценивается действительной погрешностью или пределами, ограничивающими значения погрешности (нормированная точность).

Погрешности станка непосредственно влияют на точность обработки.

Точность станков регламентируется государственными (отраслевыми) стандартами, в целом содержащими пять классов точности.

Распределение основных видов станков токарной группы по классам точности приведено в табл. 1.12.4. Специальные и специализированные станки таблицей не охватываются.

 

 

Токарные станки. Классификация токарных станков. Характеристика токарных станков.

Металлорежущие станки отечественного производства принято делить на 9 групп.
Токарные станки относятся к первой группе, которая подразделяется на 9 типов:

1. одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;

2. многошпиндельные автоматы и полуавтоматы;

3. токарно-револьверные;

4. токарно-отрезные;

5. токарно-карусельные;

6. токарные, токарно-винторезные, токарно-лобовые;

7. многорезцовые, токарно-полировальные;

8. специализированные;

9. специальные.

Различают пять степеней точности станков:

· нормальную - Н;

· повышенную - П;

· высокую - В;

· особо высокую - А;

· особую - С.

Обозначение модели станка содержит 3-4 цифры и несколько букв.

Первая цифра - группа станка (все токарные станки- 1);

вторая-тип станка;

третья и четвертая цифры - размерный параметр станка (обычно высота центров: 2 или 20 - высота центров 200 мм и 3 или 30 - высота центров 300 мм и т. д.).

Буквами обозначаются точность станка (начиная с повышенной); конструктивные особенности (М - магазин, Р-револьверная головка и др.); очередная модификация завода-изготовителя.

Буква Ф в конце означает, что станок имеет числовое программное управление:

Ф1-станок с преднабором программы;

Ф2 - позиционная система ЧПУ;

Ф3 - контурная система ЧПУ;

Ф4 - обрабатывающий центр.

Приведем несколько примеров обозначения моделей токарных станков.

1К62:

1-группа токарных станков;

К - модификация;

6 - токарно-винторезный станок;

2 - высота центров, см.

1А616:

1 - группа токарных станков;

А - модификация;

6 - токарно-винторезный станок;

16 - высота центров, см.

1Б811:

1-группа токарных станков;

Б - модификация;

8 - специализированный токарно-затыловочный станок;

11 - технологический параметр, определяющий размеры обрабатываемых заготовок.

16К20П:

1-группа токарных станков;

6 - токарно-винторезный;

К - модификация;

20 - высота центров, см;

П - класс точности - повышенный.

В обозначении моделей токарно-револьверных станков (например, 1Е316П) последние две цифры обозначают наибольший диаметр круглого прутка, обрабатываемого на данном станке. Размерный ряд револьверных станков, выпускаемых отечественными заводами, включает станки для обработки круглого прутка диаметром 10, 16, 25, 40, 65, 100 и 160 мм. Наличие буквы (Е) между цифрами указывает на модернизацию станка.

Любой металлорежущий станок состоит из корпусных узлов, узлов для закрепления обрабатываемой детали и режущего инструмента. Корпусные узлы составляют основу станка - это станина, стойка, колонна. Узел для закрепления обрабатываемой детали - это стол, передняя и задняя бабки. Узел для закрепления режущего инструмента - это суппорт. Под компоновкой станка принято понимать объединение и увязку отдельных его узлов и механизмов в единое целое. Схемы компоновки основных типов станков токарной группы приведены на рис. 19.

Рис. 19. Компоновки токарных станков

Схема компоновки основных узлов токарно-винторезного станка дана на рис. 19, а. Станина 1 служит для установки на ней передней бабки 4 с коробкой скоростей и шпинделем 5, задней бабки 7, а также для перемещения по ней суппорта 6 с резцедержателем и фартуком 9. Коробка подач 2 находится на станине, ее механизм обеспечивает необходимые подачи и шаг нарезаемой резьбы через ходовой винт 8 и ходовой вал 10. Сменные колеса расположены между шпинделем, станка и коробкой подач, закрытым кожухом 3. Такая схема компоновки является типовой для токарно-винторезных станков.

Токарно-револьверный станок с вертикальной осью поворота револьверной головки На станине 3 станка расположены передняя бабка 1 со шпинделем 8, револьверная головка 7, суппорт 4 с резцедержателем и револьверный суппорт 5. От коробки подач 2 к этим суппортам движение передается ходовыми валами 6.

Токарно-револьверный станок с горизонтальной осью поворота револьверной головки На станине 5 расположены передняя бабка с коробкой скоростей 1 и шпинделем 8, коробка подач 4, револьверная головка 7. Ходовой вал 6 передает движение от коробки подач к револьверной головке. В трубе 3 устанавливают прутковый материал, а механизм 2 служит для подачи прутка.

Схема компоновки узлов одностоечного токарно-карусельного станка На планшайбу 4 устанавливают обрабатываемую деталь. В корпусе станины расположена коробка скоростей 5. На вертикальных направляющих стойки 1 закреплена траверса 3 с горизонтальными направляющими, по которым перемещается суппорт 2 с резцедержателем револьверного типа. Боковой суппорт 6 с резцедержателем получает движение от коробки подач 7, а коробка подач 8 обеспечивает подачу вертикальному суппорту 2.

Двухстоечные токарно-карусельные станки в отличие от одностоечных, имеют большое количество суппортов. На вертикальных направляющих стоек 6 и 7 расположена траверса 3 с вертикальными суппортами 5 и 8. Боковой суппорт 10 с коробкой подач расположен на вертикальных направляющих стойки, второй боковой суппорт может быть установлен и на другой стойке. Коробки подач 9 и 4 обеспечивают подачу вертикальных суппортов. Коробка скоростей 1 вмонтирована в нижней части корпуса 2.

Многорезцовый станок На станине 5 установлена передняя бабка 1 с коробкой скоростей 2 и шпинделем 8. Особенностью многорезцовых станков является наличие нескольких суппортов, в данном случае двух - переднего 4 и заднего 7. Механизм подач 3 со сменными колесами обеспечивает продольное перемещение суппорта 4, а гитара сменных колес 9 определяет величины подач заднего суппорта 7. Задняя бабка 6 установлена на направляющих станины.

Схема компоновки узлов токарно-затыловочных станков. Внешне токарно-затыловочные станки мало отличаются от токарно-винторезных. Передняя бабка 1 с коробкой скоростей и шпинделем 10 установлена на станине 4. Затыловочный суппорт с резцедержателем 9 и фартуком 7 установлен на направляющие станины 4. Под крышками 2 и 3 расположены узлы регулирования перемещения станка. Станок имеет заднюю бабку 8, ходовой вал 6 и ходовой винт 5.

Лобовые станки отличаются от других станков токарной группы главным образом тем, что у них отсутствует задняя бабка. В передней бабке 1 находится коробка скоростей, на шпинделе которой закреплена планшайба 3. Поперечная станина 5 расположена на отдельной плите изолированно от передней бабки и несет на себе суппорт с резцедержателем 4.

На всех схемах компоновки стрелками обозначены направления движения перемещающихся и вращающихся частей исполнительных органов. Эти движения обеспечиваются кинематической связью между исполнительными органами станка. Расположение электродвигателей станков может быть различным в зависимости от типа и типоразмера станка. То же относится и к расположению электрооборудования, гидравлических и пневматических устройств.

Токарные автоматы и полуавтоматы

 

Конструктивным признаком автомата является наличие полного комплекта механизмов для выполнения рабочих и вспомогательных ходов, автоматизирующих цикл, а также системы управления, координирующей их работу. Отличие полуавтомата от автомата заключается в том, что в комплекте автоматизированных целевых механизмов отсутствует загрузочно - разгрузочное устройство, и эту операцию выполняют вручную или с помощью дополнительных средств механизации. Таким образом, для повторения цикла требуется вмешательство человека (загрузка заготовок, съем изделий, ориентирование, зажим заготовок). Как правило, токарные автоматы и полуавтоматы используются для обработки заготовок сложной формы из прутка и штучных заготовок в условиях крупносерийного и массового производства. Обработка деталей на этих станках производится несколькими инструментами, которые устанавливают на суппортах и в специальных приспособлениях (сверлильных, резьбонарезных и др.). Высокая производительность токарных автоматов и полуавтоматов достигается благодаря полной автоматизации рабочих и холостых ходов и их частичного совмещения. При этом один рабочий обслуживает несколько автоматов или полуавтоматов. Однако, переналадка автоматов и полуавтоматов при переходе на обработку другой заготовки связана со значительными затратами времени. Это экономически оправдано лишь в массовом, крупносерийном и иногда в серийном производствах. Токарные автоматы и полуавтоматы выпускают с горизонтальной и вертикальной осью вращения шпинделя. Последние имеют преимущества по сравнению с горизонтальными автоматами: они занимают меньшую площадь; обеспечивают более высокую точность обработки благодаря тому, что силы тяжести не влияют на поперечные деформации шпинделя; лучше обеспечивается защита направляющих от стружки и ее отвод. На горизонтальных токарных автоматах обрабатывают заготовки пруткового и трубчатого типа, хотя не исключена обработка и штучных заготовок.     По способу обработки токарные автоматы и полуавтоматы делят на: фасонно-отрезные, продольного точения, токарно-револьверные, многорезцовые и копировальные. По способу управления рабочим циклом автоматы подразделяют на три группы: • - с одним распределительным валом (РВ), равномерно вращающимся в течение всего цикла обработки; • - с РВ, управляющим с малой скоростью вращения рабочими ходами и с большой скоростью — холостыми ходами;   • - с РВ, скорость вращения которого меняется во время цикла обработки, и со вспомогательным валом, вращающимся с постоянной скоростью.

ТОКАРНЫЕ КОПИРОВАЛЬНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ

Принцип работы копировальных полуавтоматов. В отличие от многорезцовых токарных полуавтоматов в токарных копировальных полуавтоматах основной профиль заготовки 16, зажатой пинолью 9 гидроцилиндра 10, получают при обработке одним резцом 5 методом копирования. Резец устанавливают на верхней части копировального суппорта, привод которого в продольном и поперечном направлениях осуществляется гидравлической следящей системой, управляемой по специальному копиру 8 или по эталонной детали. В результате этого при продольном и поперечном перемещении гидросистемой копировального суппорта резей 5 точно воспроизводит на обрабатываемой заготовке форму и размеры копира. Размеры же рабочего профиля копира точно соответствуют размерам изготовляемой детали.

По поверхности копира 8 скользит наконечник щупа 7, закрепленного на рычаге, который перемещает запорно-регулирующий элемент копировальной головки 6. Профиль наконечника щупа точно соответствует профилю резца копировального суппорта. Запорно-регулирующий элемент, управляющий подачей масла в гидроцилиндр 4 поперечной (или следящей) подачи суппорта, свободно перемещается внутри копировальной головки 6 и в процессе обработки постоянно поджимается пружиной вместе со щупом к поверхности копира. Копировальная головка, в свою очередь, жестко связана с верхней частью 3 копировального суппорта и гидроцилиндра 4.

На горизонтальном участке копира щуп с запорно-регулирующим элементом и копировальная головка находятся в нулевом положении. Давление масла в верхней и нижней полостях гидроцилиндра 4 одинаковое и поэтому поперечная подача суппорта отсутствует. Суппорт в этот момент получает только продольное перемещение с подачей от гидроцилиндра 1, поршень и шток которого жестко связаны с продольной кареткой 2 суппорта.

Как только наконечник щупа 7 подходит к выступу на поверхности копира, он поднимается вверх вместе с запорно-регулирующим элементом относительно копировальной головки 6. В результате возникает рассогласование в их взаимном положении. Указанный элемент открывает доступ масла в верхнюю полость гидроцилиндра 4, поршень со штоком, которого жестко связан с продольной кареткой 2, а гидроцилиндр — с верхней частью суппорта 3. В результате верхняя часть суппорта с резцом 5 начнет подниматься вверх. Вместе с ней поднимается вверх и копировальная головка 6. Их подъем будет происходить до тех пор, пока щуп с запорно-регулирующим элементом и копировальная головка не займут опять нулевое положение. При опускании щупа с запорно-регулирующим элементом вниз по профилю копира масло подается в нижнюю полость гидроцилиндра 4, и верхняя часть суппорта вместе с резцом перемещается вниз.

Гидравлическая следящая система привода копировального суппорта с помощью автоматического регулятора обеспечивает взаимную связь его продольной и поперечной подач, что позволяет налаживать на полуавтомате такое соотношение подач, при котором результирующая подача суппорта получается примерно постоянной независимо от углов наклона профиля копира.

Переходы по прорезке канавок, снятию фасок и другие выполняет инструмент поперечного суппорта 12 (на полуавтомате может быть один или два суппорта).

Перемещение поперечного суппорта осуществляется от ползуна 15 с наклонной поверхностью, по которой перекатывается ролик 14, жестко связанный с суппортом 12. При перемещении ползуна, соединенного со штоком и поршнем гидроцилиндра 11, вправо ролик 14, перекатываясь по его наклонной поверхности, перемещает суппорт вверх. Перемещение происходит до тех пор, пока ролик не выйдет на верхнюю горизонтальную плоскость ползуна. При перемещении ползуна влево суппорт под действием пружины 13 отходит вниз в исходное положение.

Многорезцово-копировальные полуавтоматы (рис. 10.5) как бы суммируют в себе основные преимущества и технологические возможности многорезцовых и копировальных полуавтоматов. По принципу работы они во многом похожи на копировальные полуавтоматы. Основной профиль заготовки 12, устанавливаемой в центрах шпиндельной и задней бабок, обрабатывают режущим инструментом 11, установленным на копировальном суппорте. При этом обрабатывать можно, как на копировальных полуавтоматах, одним резцом или, как на многорезцовых полуавтоматах, блоком резцов до шести — восьми штук, или резцами с двух накладных копировальных суппортов с независимым управлением каждым суппортом по отдельному копиру.

Операции по проточке канавок, подрезке торцов и другие выполняют резцами, установленными на поперечном суппорте 10. В отличие от копировальных полуавтоматов поперечный суппорт многорезцово-копировальных полуавтоматов выполнен в виде отдельного узла с самостоятельным приводом. Это позволяет при использовании двух поперечных суппортов обеспечить их независимую работу.