Виды токарных станков

Виды токарных станков

Они позволяют выполнять токарные и фрезерные работы различных видов с допуском не более 0,1 мм. Существенная часть операций по обработке металлических заготовок проводится на различных станках. Это позволяет упростить и ускорить выполнение базовых задач. Одними из наиболее распространенных станков являются токарные, и в этой статье мы поговорим о назначении, видах и характеристиках этих устройств.

Основные разновидности оборудования

Большинство токарных станков применяется для работы с внешними и внутренними поверхностями деталей различной формы, в том числе конической, цилиндрической и фасонной. Различные типы аппаратов позволяют также сверлить отверстия и обрабатывать торцы.

Теперь поговорим о том, какие именно виды аппаратов доступны сегодня. Основная классификация токарных станков основывается на их назначении, выполняемых ими функциях и особенностях конструкции.

1. Токарно-винторезные станки. Они являются универсальными и предназначены для выполнения большого количества операций. Важно и то, что они позволяют обеспечить высокий уровень точности. Данный вид оборудования также требуется для резьбонарезки.

Первые виды токарно-винторезных токарных станков появились достаточно давно. С течением времени их конструкция совершенствовалась, они становились все более функциональными и совершенными. Наиболее современные модели оснащаются ЧПУ — числовым программным управлением. Эта функция позволяет задавать основные параметры работы, после чего автоматика будет следить за их соблюдением без участия человека.

При выборе модели токарно-винторезного токарного станка важно учесть его основные характеристики:

1. Максимальную частоту вращения шпиндельной головки, а также возможность ее точной настройки.
2. Диаметр прутка, устанавливаемого в отверстие.
3. Крутящий момент.
4. Номинальную мощность.
5. Число подач продольного и поперечного типа.
6. Возможность нарезания различных видов резьбы.

Все эти характеристики зависят от устройства токарно-винторезного токарного станка и его типа. Покупать такое оборудование следует только у проверенных продавцов — официальных дилеров крупных компаний.

2. Токарно-карусельные станки. Аппараты из этой группы предназначены для работы с заготовками с большим весом и диаметром, но с малой высотой. К этой категории можно отнести элементы турбин и генераторов, маховиков, зубчатых колес и так далее. Они применяются для обработки поверхности и торцов, нарезки пазов и фрезерования, а также могут производить шлифовку и резьбонарезку.

В отличие от других видов станков, в этих устройствах основное движение совершает планшайба, а поступление — суппорты. Большинство современных аппаратов снабжаются функцией ЧПУ, что позволяет автоматизировать значительную часть работы.

3. Лоботокарные аппараты. Основное назначение этого типа токарных станков — обработка деталей, представляющих собой тела вращения. При этом лучше всего они подходят для работы с заготовками большого диаметра, но с ограниченной толщиной. К этой категории относятся, например, колеса, шестерни, фланцы и так далее. Лоботокарные станки предназначены для обработки торцов, резьбонарезки, расточки внутренних поверхностей и так далее. Ось вращения в этих аппаратах расположена в горизонтальной плоскости.

Лоботокарные станки на современных производствах практически не применяются. В большинстве своем их вытеснили токарно-карусельные. Лоботокарные станки сегодня чаще применяются в условиях мастерских для производства единичных изделий с крупными габаритами и ремонтных работ.

4. Токарно-револьверные станки. Они предназначены для работы с деталями из калиброванного прута. От универсальных токарных станков их отличает наличие револьверной головки — специального держателя для инструмента. Благодаря тому что его можно калибровать в процессе работ, производство многих деталей можно производить за одну установку. При этом не требуется производить перенастройку станка. Современные модели этих станков позволяют устанавливать в головку до 12 инструментов. В результате с их помощью можно производить практически все виды обработки:

1. Расточка.
2. Зенкерование.
3. Сверление.
4. Фасонное точение.
5. Резьбонарезка и так далее.

5. Токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Как и следует из названия, они сочетают в себе функции токарных и фрезерных станков. В состав центра входит фрезерная головка, которая делает эти станки прямыми конкурентами токарно-револьверным в плане большого количества выполняемых операций:

• точение;
• фрезерование;
• долбление канавок;
• шлифовка;
• сверление отверстий;
• резьбонарезка.

Благодаря своим достоинствам обрабатывающие центры можно считать одними из наиболее перспективных разработок. Все основные модели снабжаются ЧПУ, благодаря чему позволяют автоматизировать большинство токарных операций. К недостаткам данного вида оборудования относятся достаточно высокая стоимость и серьезные требования к квалификации специалистов.

6. Автоматы продольного точения. Их основная задача — производство серийных изделий из прутка из различных марок стали, алюминия, меди. Они позволяют выполнять различные виды токарных и фрезерных работ с допуском не более 0,1 мм. Автоматы могут вести обработку круглых и шестигранных прутков, а также фасонного профиля и проволоки.
Существуют различные типы этих устройств, в которых устанавливаются подвижные и неподвижные шпиндельные бабки. Аппараты могут быть одношпиндельными или револьверными. Последние отличаются большим набором функций и могут проводить различные операции без перекалибровки.

7. Многошпиндельные токарные станки. Эти аппараты также могут выполнять весь спектр операций и предназначены для работы с заготовками, сформированным из прутков или труб. Они обладают высокой мощностью и жесткостью конструкции, могут выполнять различные операции одновременно. Данный тип станков относится к категории дорогостоящих и обычно применяется крупными предприятиями с целями обеспечения серийного производства.

Перечисленные виды аппаратов относятся к числу наиболее распространенных и встречаются на большинстве предприятий. Разумеется, существуют и другие виды токарных станков, но дать их описание в рамках одной статьи невозможно.

Перед подведением итогов важно отметить еще одну классификацию оборудования, основанную на технологических особенностях.

1. Настольные станки. Они, что и следует из названия, фиксируются на рабочем месте специалиста. Разумеется, эта категория включает в себя аппараты, которые отличаются малыми размерами и весом. С их помощью можно выполнять все основные виды токарных операций, включая расточку, фрезерование и другие. Разумеется, в плане производительности они уступают стационарным вариантам и чаще применяются небольшими компаниями, нежели крупными производственными фирмами. Нередко их используют в быту за счет достаточно скромного энергопотребления и доступной стоимости.

2. Станки с ЧПУ. Мы неоднократно упоминали их в статье, но хотели бы рассмотреть их отдельно. Данные станки имеют более высокую стоимость и предъявляют повышенные требования к квалификации персонала. При этом на них переходят практически все крупные предприятия. Дело в том, что эти модели токарных станков, вне зависимости от их назначения и характеристик, значительно более производительны, чем их аналоги, управляемые человеком. Они также обеспечивают высокий уровень точности.

Сегодня на рынке представлены следующие типы станков:

Разомкнутые. В них применяется один поток информации. Устройство декодирует его, а затем передает команды всем составным механизмам.

Замкнутые. Принцип работы тот же, что и в разомкнутых, но информация поступает из двух потоков: от считывающего механизма и от измерительного устройства.

Самонастраивающиеся. Наиболее совершенные модели, которые способны автоматически регулировать свою работу с учетом получаемых с измерительного устройства данных.

Еще одна классификация станков с ЧПУ основывается на том, каким образом обеспечивается контроль над рабочими процессами. В данном случае выделяют:

Позиционные станки. В них положение обрабатывающего механизма задается перед началом работ.

Прямоугольные станки. Они предназначены для обработки заготовок ступенчатой формы. Такие аппараты могут самостоятельно переключать передачи с продольной на поперечную и обратно.

Контурные станки. Они обеспечивают полный контроль над выполнением операций с помощью встроенной автоматики.

3. Станки с бесступенчатым приводом. Их основное отличие от других моделей — возможность контролировать и менять частоту вращения шпинделя. Такие станки предназначены для обработки внешней и внутренней поверхности заготовок. К другим преимуществам данного типа оборудования относится его надежность и простое управление, связанные с отсутствием коробки переключения скоростей. В различных моделях станков контроль вращения осуществляется с помощью механического, электрического или гидравлического привода.

4. Трубонарезные аппараты. Данные станки относятся к категории узкоспециализированных, так как позволяют совершать достаточно ограниченный набор действий: обработку торцов, резьбонарезку и собственно резку. Обычно эти аппараты также снабжаются ЧПУ, что позволяет им в автоматическом режиме проводить большинство операций.

Классификация оборудования по типу точности

Еще одной классификацией, которую необходимо упомянуть, является разделение моделей токарных станков на группы по характеристикам точности. Всего выделяют 5 классов устройств, которые обозначаются латинскими литерами:

• Н — нормальная точность;
• П — повышенная точность;
• В — высокая точность;
• А — особо высокая точность;
• С — станки особой точности или мастер-станки. Наиболее совершенное оборудование.

Маркировка токарных станков

Для того чтобы выбрать необходимый аппарат было проще, а специалист мог бы сразу понять его назначения и получить необходимые знания о характеристиках, все устройства имеют буквенно-цифровое обозначение. Каждый символ в нем несет определенную информацию:

первый символ. Он показывает, к какой группе относится станок. Любой аппарат токарной группы обозначается цифрой 1;

второй символ. После первой или второй цифры может располагаться литера, которая обычно обозначает изготовителя станка или его поколение;

третий символ. Цифра, идущая после литеры или же после первого символа, обозначает тип станка;

четвертый и последующие символы. Это цифры, которые указывают основные параметры станка;

последний символ. После цифра может располагаться еще одна литера, которая обозначает модификацию станка или класс точности.

ТОКАРНЫЙ СТАНОК ПО МЕТАЛЛУ: КАКОЙ ЛУЧШЕ ВЫБРАТЬ И КУПИТЬ

Несмотря на множество альтернативных материалов и современных разработок, металл и изделия из него остаются неизменными лидерами на любых видах производств. Именно поэтому не утрачивают своей востребованности станки и аппараты, задействованные в различных работах связанных с металлообработкой. В соответствии с этим вопрос: какой токарный станок по металлу выбрать и купить? остается актуальным и для домашних мастеров и для промышленных компаний.

В данной статье мы рассмотрим разлиные модели и постараемся ответить на вопрос: «какой лучше купить токарный станок по металлу«.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ ТОКАРНЫЕ СТАНКИ

Токарные станки необходимы для задач, связанных с обработкой изделий из металла, имеющего высокую прочность. Различают крупногабаритные (для производственных цехов) и портативные (настольные, для дома) станки. Какой токарный станой для металла купить — однозначно ответить нельзя, поэтому стоит разобрать каждую модель в отдельности.

Производственные токарные станки для металла безусловно хороши тем, что имеют в своей оснастке большое количество насадок, которые существенно увеличивают их функциональные возможности. Однако, они безусловно проигрывают в электрозатратах и габаритах портативным «домашним» станкам, которые можно установить в небольших мастерских, гаражах или даже дома, и заниматься небольшими токарными работами.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ ВЫБОРА ТОКАРНОГО СТАНКА ПО МЕТАЛЛУ

Для того, чтобы максимально полно ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть какие бывают токарные станки по металлу. Основные характеристики на которые стоит обратить внимание при выборе токарного станка:

• Габариты. Выбор габаритов напрямую связан с целевым использованием станка;
• Масса. Средняя весовая категория соответствует примерно 2140 кг, а максимальный вес устанавливаемой заготовки может варьировать от 300кг до 1.3 тонны;
• Диаметр заготовки. Максимальный размер проводимый через шпиндельное отверстие, практически равен ему по диаметру и составляет 45мм. Надстанинный диаметр может достигать 400мм;
• Межцентровой размер. Для станка с межцентровым расстоянием 1000 мм., длина-2812мм., ширина-1166мм., высота 1324мм;
• Мощность привода от 10 кВТ и более;
• Тип двигателя. Принято различать асинхронные(преобразовывающие электрическую энергию переменных токов в механическую и имеющие большую градацию мощностей)и коллекторные(в основе лежит щеточно-коллекторный центр, являющийся и переключателем тока и датчиком переключения ротора);
• Тип передачи. Благодаря более плавному ходу, тихой работе и лучшему сцеплению, несомненным лидером являются косозубые типы передающих устройств. Прямозубые имеют меньшую площадь сопряжения, более шумные и менее производительные;
• Производитель;
• Обороты. Минимальные показатели соответствуют обычно 33,5, максимальные 3000 оборотам;
• Количество скоростей. Производители предлагают достаточно большой выбор вариаций. Однако стандартным, принят считать 12ти скоростной вариант;
• Наличие защитных и страховочных устройств.

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК

По сути своей такие станки являются универсальными аппаратами, подходящими как для промышленных масштабов, так и для бытовых работ. Помимо этого универсальность станка такого образца лежит еще и в его производственных возможностях: от нанесения резьбы до разнопрофильных систем создания заготовок из металла.

Основными составляющими конструкциями станка являются:

• Шпиндельная бабка;
• Суппорт;
• Станина;
• Коробка передач;
• Фартук;
• Задняя бабка.

ТОКАРНО- КАРУСЕЛЬНЫЙ СТАНОК ДЛЯ МЕТАЛЛА

Данный токарный станок по металлу предназначен для обработки заготовок, имеющих большие габариты.

Основным целевым использованием является:

• Точение заготовок, имеющих цилиндрическую и конусную формы;
• Нанесение пазов различных геометрических видов;
• Выполнение фрезеровки и шлифования окрайков;
• Нанесение резьбы.

ЛОБОТОКАРНЫЕ СТАНКИ ПО МЕТАЛЛУ

Основным направлением является обработка сложных деталей цилиндрической, конусной и лобовых форм. Характерной особенностью является горизонтальное расположение вращающей оси заготовки.

ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЕ СТАНКИ

Используются для различных видов обработок деталей, изготовленных из калиброванного прутка. Детали станка крепятся в статическом, или приводном держателе.

Благодаря специфичности устройства оборудования, спектр возможных операций, значительно расширяется:

• Точение;
• Расточка;
• Сверление;
• Фасонное точение;
• Развертывание;
• Нанесение и разработка резьбы.

МНОГО — ШПИНДЕЛЬНЫЕ ТОКАРНЫЕ СТАНКИ

Данное оборудование в основном востребовано в промышленном производстве с большими партиями выпускаемых изделий. Используются для разработки сложных заготовок, сформированных их труб, или холоднотянутых прутов.

Станок отличается жесткостью конструкции и возможностью проведения сразу нескольких видов операций:

• Точение;
• Расточка;
• Подрезка;
• Зенкерование;
• Формирование резьбы.

НАСТОЛЬНЫЕ СТАНКИ

Как вытекает из названия-это мобильные аппараты, имеющие небольшой вес и габариты. Крепятся, как правило, к специальным столам-станинам.

К основным положительным качествам такого оборудования, принято относить:

• Низкое энергопотребление;
• Большое количество выполняемых операций;
• Низкий уровень шума;
• Простоту в обслуживании;
• Низкую, по сравнению с другими типами токарных станков, стоимость.

Чаще всего такие станки используют в бытовых целях, или на производствах, имеющих небольшие объемы выпускаемой продукции.

ТОКАРНЫЕ СТАНКИ ПО МЕТАЛЛУ С ЧПУ

Весь технологический процесс происходит под контролем специальной программы, задаваемой оператором. Основным плюсом станков, имеющих такое оснащение, является их многопрофильность, возможность выполнения сложных деталей и практически полное отсутствие выбраковочных элементов. Использование данного типа оборудования целесообразно в производственных масштабах.

Основные типы используемых систем:

• Разомкнутые.Работают по принципу:расшифровка данных-передача данных-выполнение задачи;
• Замкнутые. Работа ведется от двух потоков задаваемой информации, исходящих от считывающего и измеряющего механизмов;
• Самонастраивающиеся. Полностью обрабатывают информационный поток и корректируют его на протяжении цикла.

БЕССТУПЕНЧАТЫЕ ПРИВОДНЫЕ ТОКАРНЫЕ СТАНКИ

Основным нюансом работы является возможность беспрерывного изменения частоты вращений шпинделя. Тип работы позволяет обрабатывать как внутренние, так и наружные поверхности заготовок.

Помимо вышеуказанных станков, наиболее часто используемых на производстве и в бытовых условиях, существует линейка агрегатного оборудования:

• Трубонарезные агрегаты;
• Автомат продольного сечения(используются для изготовления небольших деталей из меди, легированной стали и многих других металлов);
• Токарно-фрезерный центр. Сочетает в себе функционал фрезеровочного и токарного станков.

КЛАССИФИКАЦИЯ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ ПО МЕТАЛЛУ ПО ТОЧНОСТИ

• С. и А. Агрегаты повышенной точности.
• В. Станки высокой точности.
• Н. Станки среднего уровня точности.

Для того, чтобы не ошибиться с выбором и точно определиться, какой токарный станок по металлу лучше купить, необходимо определиться с предстоящим типом использования, и объемом выполняемых задач, в соответствии с указанными выше параметрами. Помимо перечисленного стоит обратить внимание на следующие аспекты:

• Тип и материал несущей станины. Необходима максимальная ровность установки. Для этого целесообразно использование от 2 до 4 несущих тумб. Материал должен быть достаточно тяжелым, для придания больше прочности и устойчивости конструкции.
• Отсутствие люфта подвижных частей.
• Общую мощность.
• Минимальные и максимальные габариты предполагаемых к разработке заготовок.
• Количество скоростных режимов.
• Качество фиксирующих способностей всех крепежей.
• Варианты целевого использования и пропускная способность.

ДАК КАКОЙ ЖЕ ТОКАРНЫЙ СТАНОК ПО МЕТАЛЛУ КУПИТЬ

Таким образом, ответить на вопрос: какой токарный станок по металлу лучше купить и выбрать, однозначно ответить будет достаточно сложно. Верность выбора зависит прежде всего от правильного понимания предстоящего объема работ, сложности процесса и габаритов производимых деталей.

Токарные станки

Токарный станок – изобретение, с помощю которого можно изготовить детали из различных материалов. Это изобретение прошедшло с человечеством сквозь века. Прообразы этого оборудования можно найти в разных частях планеты, относящихся к разным эпохам. В прошлом веке токарные станки получили наибольшее развитие в связи с бурным ростом промышленности. Модельный ряд расширился до небывалых размеров – автоматные, многошпиндельные, отрезные, карусельные, винторезные и другие образцы стали заполнять цеха и производства.

Как и любая технология, токарные станки имеют границу развития, за пределами которой невозможно придумать нечто новое, инновационное и принципиально отличное. Ответ на вопрос «почему?» в такой ситуации прост – основными характеристиками устройств являются производительность, компактность и точность. Для изобретения чего-то нового нужно ухудшать один из этих фундаментальных факторов в угоду других, а это противоречит самой сути токарного дела.

Поэтому инженерная мысль предлагает альтернативу – создание гибридов и роботизация процесса. Основные прорывы и новшества остались в прошлом, уже было придумано всё, что можно было придумать. Теперь задача стоит иная – комбинировать решения для улучшения конечного результата.

В основе изобретений сегодняшнего дня лежат три основных принципа: закон согласования ритмики (подсистемы станка, такие как кинематико-энергетическая или пространственно-временная, должны согласовываться между собой, работая как единый организм), закон повышения идеальности системы (постоянные увеличение возможностей, уменьшение размеров и совершенствование имеющихся идей) и закон неравномерности развития (что-то модернизируется, а что-то остается неизменным, и это нужно постоянно учитывать). Все эти принципы подчеркивают, что токарный станок – это комплекс решений и инноваций, и любое изменение тянет за собой необходимость обновления множества сопредельных деталей.

Чем же так хороши современные токарные системы? Это уже не просто станки – это сложные конструкции, управление которыми иногда доверяется роботам. Главное преимущество – универсальность. Устройство может обрабатывать изделие по 4-8 осям одновременно, причем делать это разными инструментами. Автоматизацию процесса также можно отнести к положительным сторонам – максимально исключается человеческий фактор и риск ошибки сводится к минимуму. Благодаря столь точному расчету происходит энергосбережение процесса в пересчете на деталь.

Чтобы повысить наглядность, давайте возьмем примеры токарных систем и устройств, подробно разберем направление их развития, а также проанализируем, какие из современных тенденций эволюции токарного дела они смогли вобрать в себя.

Начнем с системного подхода. Для примера возьмем один из самых узнаваемых брендов – немецкий «EMAG». Отличительной особенностью подобных машин является системных подход к решению производственных задач – подготовительный этап (наладка, программирование), мониторинг, управление, обслуживание и сопровождение. Иначе говоря, ценность системы в ее мультизадачности. «EMAG» прежде всего развивают модульные и многофункциональные станки, многошпиндельные станки, а также станки для производства крупных деталей серии modular.

Почему бренд столь популярен и узнаваем? Конечно за счет своих инноваций и решений. К ним относятся:

— вертикальная обработка деталей, способствующая упрощению работы;

— многоцелевая обработка, состоящая из токарной обработки, шлифования, сечения, фрезерования, лазерной обработки и точения;

— автоматический шпиндель системы «Pick-Up», ответственный за погрузку и выгрузку деталей без участия человека;

— объединение в одном корпусе нескольких процессов – погрузка и выгрузка заготовок, а также непосредственная обработка и измерение;

— «бреющий» принцип токарной обработки (с минимальным припуском), позволяющий увеличить качество конечной продукции и гладкость поверхности;

— адаптивность под конкретные технологические условия и задачи.

Такой набор новшеств и технологий в одном корпусе позволяет, например, обрабатывать заготовку с двух сторон по четырем осям одновременно, что значительно сокращает сроки изготовления и ускоряет процесс (данные справедливы для модели VTC 200-4). Не стоит забывать и о модульности – вы можете собрать систему на манер конструктора, чтобы решить определенные задачи в рамках конкретного производства. Так вы повысите производительность за счет одновременной работы нескольких подсистем.

Токарные автоматы – самые старые представители этих систем. Первые токарные автоматы, работавшие еще на кулачковых механизмах, были разработаны около 100 лет назад в США и Швейцарии для производства автомобилей и часовых механизмов соответственно. Необходимость возникла вследствие изготовления большого числа однотипных частей и узлов, и для экономии времени и средств были изобретены токарные автоматы. В их задачи входили увеличение производительности труда, удобство в использовании и возможность одновременной обработки двух изделий на двух шпинделях для уменьшения цикла производства.

Сейчас автоматы эволюционировали, и они мало чем похожи на своих предков. Современные системы работают с помощью цифрового управления, и в их состав входит куда больше механизмов и деталей, чем это было раньше. Несмотря на это, основные задачи не изменились за несколько десятков лет – они всё еще призваны сокращать время обработки заготовок и увеличивать скорость производства.

На сегодняшний день основными токарными автоматами являются автоматы продольного точения. По принципу кинематики они разделены на два подвида – с неподвижной передней бабкой (шпинделем) и подвижной передней бабкой. Первый подвид – это классический представитель токарных автоматов, предназначенный для обработки коротких деталей с большим диаметром. Второй подвид более совершенный. Он был разработан в Швейцарии и носит характерное название «Swiss type» или «Швейцарский тип». Он подходит для обработки тонких и длинных деталей – это возможно за счет препятствования загибанию заготовки. Вся нагрузка от резца приходится на точку крепления обрабатываемого изделия в направляющей втулке.

Практически все модели станков-автоматов оснащены противошпинделем – так называют шпиндель, установленный напротив основного и работающий в противоход. Такое новшество позволяет обработать деталь на одном станке без проведения дополнительных манипуляций. Преимущество современных устройств, оснащенных ЧПУ, в том, что они могут руководить одновременно двумя шпинделями, синхронизируя их работу для достижения оптимального результата.

Технология «MultiSwiss», набирающая популярность в последнее время, подразумевает использование токарного автомата с 8 шпинделями, 2 противошпинделями и салазками, движущимися в трех плоскостях. Это позволяет увеличить производительность и совместить сразу несколько процессов (станок, подача, удаление стружки).

Токарные станки с центральным приводом являются основным изделием таких компаний как «WMZ» (Германия), «FastCut» (Тайвань) и других. Обработка идет по обеим сторонам от заготовки, зажатой посередине. В таких станках шпиндель расположен в центре, то есть деталь находится внутри него, что позволяет вести одновременную обработку с двух сторон. Револьверные головки устанавливают для повышения производительности в несколько раз, а в список возможностей входят точение, нарезка резьбы, сверление и многое другое. Однако, стоит оговориться, что расположение шпинделя по центру накладывает ряд ограничений, например, придется дополнительно исследовать заготовку на наличие дефектов, иначе зажим будет выполнен с перекосом, что приведет к некорректной работе. Кроме того, шпиндель проектируется под конкретный диаметр детали, поэтому нельзя брать что-то больше или меньше проектного значения. Это касается и длины заготовки. Несмотря на эти условия, токарные станки с центральным приводом показывают впечатляющие результаты по производительности, обставляя конкурентов.

Токарно-фрезерные станки, в состав которых входят фрезерные головки и противошпиндели, занимают определенную производственную нишу. По сути, это совмещение двух устройств в одном корпусе. Объединение происходит посредством установки дополнительного оборудования. Эти станки остаются весьма нишевыми изделиями.

А вот токарные станки для полигонального точения – это более популярное решение. Они предназначаются для вытачивания многогранников, причем делается это со снижением стоимости процесса и уменьшением занимаемого места. По своей сути, полигональное точение – это процесс обработки заготовки, установленной на вращающихся деталях. Синхронизация движения и угловых скоростей происходит за счет цифровых технологий, встроенных в аппарат.

Некоторые производители научились изготавливать специальный инструмент для полигонального точения в виде дисковой фрезы с одним или несколькими режущими элементами, расположенными под определенным углом друг к другу. Количество сторон многогранника зависит не только от состава, размера и формы фрезы, но и от соотношения частоты ее вращения и количества ее зубьев. Используется же полигональное точение в основном для производства крепежа (квадратных и шестигранных головок болтов или гаек). Время обработки значительно снижается по сравнению с традиционными методами, особенно если речь заходит о возможности перемещения в двух плоскостях – тогда точение становится еще и более комплексным, и станок способен производить геометрически сложные профили.

Отдельная каста токарных станков – станки для обработки торцов валов и труб. Благодаря множеству опций и дополнительного оборудования, у оператора появляется возможность производить сложные манипуляции на простых агрегатах. Например, вытачивание коленвалов, труб и валов со сложной геометрией. Всё это производится на повышенных скоростях и при полном автоматизме в момент погрузки и выгрузки, что выгодно отличает такого рода станки от прочих.

Далеко не всегда обработке подвергаются мелкогабаритные изделия. Иногда приходится вытачивать и отшлифовывать поистине гигантские заготовки. Для таких случаев существуют специальные крупногабаритные решения. Для примера можно взять токарный станок марки «SNK» из Японии — он предназначен для обработки деталей массой до 400 тонн. Этот показатель сопоставим с весом гражданского самолета. Образцы меньшего размера имеются в распоряжении итальянцев («Giana»), поляков («Fat»), корейцев («Hwacheon»), тайцев («Honor») и ряда других стран. Такие монстры используются для производства поистине огромных элементов, на обточку которых традиционными средствами ушли бы месяцы.

Последнее, о чем хотелось бы рассказать – инновации. Японские станкостроители, будучи передовиками в робототехнике, предлагают рынку интеллектуальные технологии. Это сложный набор датчиков, устройств, и компонентов, призванных не только улучшить качество продукции за счет более внимательного контроля на всех стадиях, но и исключить фактор человеческой ошибки из цикла. Особенно это актуально для высокоточных механизмов, где интеллектуальные системы выдают лучшие показатели. Датчики, установленные на всех компонентах подобных станков, собирают и анализируют данные о состоянии агрегата, сигнализируя о неисправности, перегреве или необходимости замены любого механизма. Таким образом в разы снижается риск выхода станка из строя, что уменьшает затраты на ремонт и доналадку всей системы. Лидерами в этой отрасли являются компании «DMG MORI», «Okuma» и «Mazak». За этими технологиями будущее.

Подводя итог всему вышесказанному, можно с уверенностью сказать, что тенденции современных токарных устройств нацелены на автоматизацию и многофункциональность процессов и устройств. Уменьшение размеров, широкий список опций, роботизация, модульность и мультизадачность – вот основные векторы развития индустрии. Именно эти факторы ставятся сейчас во главу угла и станут двигателем реформ и инноваций сегодня и в ближайшем будущем.

Что такое токарная обработка и ее виды

Токарная работа на станке — распространенная технология обработки металла с целью изготовления изделий необходимой формы. Она основана на процессе снятия с заготовки слоев различной величины. Образующаяся при этом поверхность должна соответствовать требуемым параметрам, быть шероховатой.

Выполнение этой процедуры становится возможным благодаря вращению детали. Движение задают резцы и прочие токарные инструменты. Начало работы предусматривает необходимость закрепления металлического цилиндра с помощью шпинделей, один из которых вращается свободно и отвечает за фиксацию, а второй выступает в роли ведущего элемента (именно он заставляет заготовку вращаться и регулирует скорость).

Большое значение в токарной обработке имеет правильно выбранный скоростной режим. Профессиональные станки отличаются высокой мощностью, но это не означает, что работа постоянно происходит на максимальной скорости. Здесь необходимо отталкиваться от некоторых факторов, которые в комплексе со скоростью влияют на качество получаемых деталей. К примеру, длинный вал при увеличении скоростного режима будет выдавать возрастающую вибрацию, сопровождающуюся большой погрешностью.

Также скорость режима зависит от типа токарной обработки:

• обдирочной;
• черновой;
• получистовой;
• чистовой;
• тонкой.

Предполагается, что одна деталь проходит каждый вид перечисленных обработок с выбором подачи. Также в зависимости от этого используются различные инструменты для работ по металлу.

Используемый для обработки резец должен иметь достаточную прочность (выше, чем у материала заготовки) и меньшую хрупкость. Также важно, чтобы он был хорошо заточенным. В зависимости от поставленной задачи используется конкретный вид резцов. Они устанавливаются в суппорт, оснащенный надежными фиксаторами, регулируемым углом поворота и наклона.

Операция обработки на токарном станке подразумевает выполнение двух движений:

• подача инструмента (реализуется суппортом);
• вращение вала (с возможностью выбора скорости и направления).

Виды стружки при токарной обработке

Технология использования токарного станка предусматривает снятие верхнего слоя с заготовки, в результате чего образуется стружка:

• слитая — в виде длинных участков закрученной спирали, характерна для высокоскоростной обработки свинцовых, медных, оловянных, стальных заготовок;
• элементарная — представляет собой короткие фрагменты, отделяющиеся от изделия рывками, результат работы с деталями из маловязких и твердых материалов на небольшой скорости;
• надлома — небольшие кусочки, разлетающиеся в разные стороны, появляется вследствие обработки металла со слабыми пластичными свойствами;
• ступенчатая — представляет собой наслаивающийся материал, напоминающий лестничные ступени, работа ведется на средней скорости с использованием деталей из стали средней твердости или алюминиевых сплавов.

Стружка — естественные отходы токарного процесса. Химические свойства металла, из которого она состоит, не нарушаются, поэтому ее можно использовать для повторной переплавки.

Во время токарных работ важно следить за своевременным удалением стружки с рабочей поверхности. При использовании специализированного токарного оборудования эта функция реализуется автоматически.

С помощью каких инструментов осуществляется обработка металла на токарном станке

Основной токарный инструмент — резец, который может быть изготовлен из:

• углеродистой стали;
• легированной стали, с добавлением хрома, никеля, азота, меди;
• быстрорежущих сплавов;
• минералокерамики;
• искусственных алмазов;
• композитов, гек-самитов и других синтетических материалов.

Наиболее распространенным является токарный резец, который бывает:

• Прямым проходным — подходит для токарной обработки внешней поверхности детали, чаще предпочитают использовать такие размеры державок: 20*20 мм, 25*16 мм и 32*20 мм.
• Резьбовым — этот вид позволяет получить наружную и внутреннюю резьбу. Операции первого типа осуществляются с использованием прямых приспособлений с копьевидными головками. Внутреннюю резьбу нарезают с помощью резьбы изогнутой формы.
• Отрезным — с его помощью формируются канавки различной глубины. Головки инструмента оснащены твердосплавными напайками.
• Расточным — используется, если нужно обработать отверстие сквозного или глухого типа. Между собой такие токарные инструменты отличаются углами наклона головок. Так, глухое отверстие обрабатывается с помощью резца с углом 95°, сквозное — 60°.
• Отогнутым подрезным — с его помощью обрабатывают торцевую поверхность детали.
• Упорным проходным — используется для точения уступов на концах ступенчатых валов и иных изделий.
• Отогнутым проходным — выполняется токарная обработка торцевых поверхностей, а также в случае снятия фасок.

Виды токарных вспомогательных инструментов:

• центровочные сверла — с их помощью получают глухие, сквозные отверстия;
• расточная насадка — позволяет удобно растачивать полости;
• проходная — инструмент, применяющийся в черновой, получистовой и чистовой токарной обработке поверхностей (наружных, внутренних), а также для торцевания конических изделий;
• твердосплавные пластины — используется в производстве деталей из инструментальной стали.

Особенности оборудования и его работы

Токарные станки бывают автоматизированными (ЧПУ) и предназначенными для ручной работы. Современные ЧПУ оснащены числовым пультом для самостоятельного, автоматического решения необходимой задачи. Единственным исключением является функция установки болванки — это действие должен выполнить оператор. Аппараты такого типа отличаются высокой точностью и простотой использования.

Применение токарных ручных станков предусматривает необходимость установки заготовки, резца, проведения расчетов, направления суппорта на исходную точку, выбора скорости вращения и режима подачи. Кроме того, во время работы мастер должен самостоятельно менять все заданные параметры.

В отдельную категорию входят также станки:

• токарно-винторезные — на них изделиям придают конусность, нарезают резьбу, накатывают рифления, вытачивают канавки и др.;
• токарно-револьверные — позволяют выполнять обработку деталей со сложной конфигурацией, например, прутки, поковки, отливки;
• токарно-карусельные (одно-, двухстоечные) — токарная обработка изделий большого диаметра;
• многорезцовые полуавтоматические;
• в виде обрабатывающих комплексов (для токарных и фрезерных работ).

Какие операции можно выполнять на токарных станках

Токарное оборудование используется для:

• нарезания различной резьбы;
• сверления отверстий, их растачивания, развертывания, зенкерования (выполняется возвратно-поступательное движение сверлильного патрона);
• отрезания части изделия;
• вытачивания на поверхности изделия различных канавок;
• обработки внутренних цилиндрических, конических поверхностей;
• фаски поверхности;
• накатывания рефлений.

Разнообразие видов работ делает станки незаменимыми в обработке:

• гаек;
• валов различных конфигураций;
• втулок;
• шкивов;
• колец;
• муфт;
• зубчатых колес.

Схема обработки на токарном станке

Для запуска новой серии изделий на любом предприятии разрабатываются схематические изображения, которые играют роль технического задания для токарей. Они позволяют намного упростить и сэкономить время работ по металлу, поскольку мастеру не приходится самостоятельно подбирать режим, скорость, нужный резец. Предварительно проводят проверку схем во избежание различных дефектов. Также это позволяет вычислить более точные параметры изделий, что особенно важно для серийного токарного производства.

• способ фиксации резца;
• его положение в отношении заготовки;
• процесс токарной обработки с помощью условных обозначений.

На ней представлены основные параметры, которые при необходимости корректируют для достижения максимальной точности обработки деталей.