Вопрос 32

Классификация токарных станков по основным и вспомогательным признакам

Токарная обработка (точение) предназначена для механического формирования геометрии деталей машиностроения лезвийным инструментом посредством снятия стружки. Кинематика резания определяется в основном относительным вращательным движением заготовки с пространственно фиксированной осью вращения и произвольным движением подачи. Объектами обработки являются чаще всего соосные поверхности вращения и плоские поверхности деталей типа валов, дисков и втулок, включая нарезание наружных и внутренних резьбовых поверхностей, а также поверхности некоторых других форм, например некруглых, путем введения дополнительного относительного движения инструмента [36]. Формы поверхностей, получаемых способами токарной обработки, приведены в табл. 1.12.1.

Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недостаточна вследствие новых возможностей, предоставляемых устройствами ЧПУ в технологическом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, отражающих конструктивно-видовые особенности токарных станков, а именно: основной конструктивный признак; вспомогательный видовой признак; компоновка; количество позиций закрепления заготовок; число устанавливаемых инструментов; вид управления; класс точности [20].

Классификация станков по основным и вспомогательным признакам приведена в табл. 1.12.2.

Компоновка станков обусловлена положением главной оси вращения заготовки и относительным положением инструмента в пространственной системе координат, используемой в ISO recommendation R-841. По этому признаку выделяются горизонтальные и вертикальные компоновки.

Уровень концентрации операций, выполняемых на одном станке, характеризуется числом рабочих позиций и способом закрепления заготовок (одно- и многошпиндельная патронная; одно- и многошпиндельная цанговая (прутковая); одно- и многошпиндельная центровая; комбинированная), а также условиями, определяющими эффективность используемого инструмента: числом и сложностью форм обрабатываемых поверхностей с различным направлением подачи; числом разнотипных инструментов; возможностями пространственной ориентации инструментов относительно заготовки; сопоставимостью времен обработки поверхностей.

По числу позиций закрепления заготовок различают одно- или многошпиндельные конструкции, а по числу устанавливаемых инструментов - станки одно- или многоместные, многоинструментальные и с магазином инструментов.

В этой связи особое внимание уделяется концентрации операций токарной обработки, созданию многоцелевых токарных станков, объединяющих выполнение внецентрового сверления, некоторых фрезерных и других подобных операций. При этом принимаются меры для сокращения внецикловых потерь, связанных с переналадкой, контролем, загрузкой-выгрузкой, сменой инструмента и другими, что возможно при наличии развитой системы управления станком на базе ЧПУ [4].

1.12.1. Типовые поверхности, получаемые при токарной обработке

1. Внешняя круглая цилиндрическая форма поверхности

   1. Внешнее продольное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны;

   2. Внешнее поперечное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи взаимно перпендикулярны;

   3. Внешнее бесцентровое точение: продольное круглое точение несколькими вращающимися инструментами с малым вспомогательным углом в плане при большой подаче

2. Внутренняя круглая цилиндрическая форма поверхности

   1. Внутреннее продольное круглое растачивание: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны;

   2. Внутреннее продольное сверление (зенкерование, развертывание): ось вращения заготовки и ось инструмента совпадают;

   3. Внутреннее поперечное круглое растачивание канавки: ось вращения заготовки и подачи взаимно перпендикулярны на некотором участке

3. Внешняя (внутренняя) торовая поверхность

   1. Внешнее (внутреннее) круглое двустороннее точение с произвольной подачей комбинацией способов 1.1, 1.2 и 2.1, 2.3

4. Внешняя коническая форма поверхности

   1. Внешнее продольное точение со смещением одного из центров станка;

   2. Внешнее продольное точение с поворотом направляющих движения инструмента;

   3. Внешнее продольное точение с направляющей линейкой;

   4. Внешнее поперечное точение инструментом с широкой наклонной режущей кромкой

5. Внутренняя коническая форма поверхности

   1. Внутреннее продольное растачивание аналогично способам 4.2, 4.3, поперечное - способу 4.4

6. Внешняя винтовая форма поверхности

   1. Внешнее продольное винтовое точение однозубым инструментом с подачей, равной шагу, и профилем режущей кромки, соответствующим профилю резьбы;

   2. То же, многозубым инструментом (резьбовой гребенкой);

   3. То же, многозубым охватывающим инструмен том (плашкой);

   4. Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом;

   5. Внешнее продольное охватывающее фрезерование многозубым инструментом;

   6. Внешнее продольное винтовое точение с произвольным шагом, равным подаче, по способу 4.1;

   7. Внешнее поперечное винтовое точение торцовых спиралей с произвольным шагом, равным подаче, и профилю резьбы по способу 16;

   8. Внешнее продольное наружное фрезерование многозубым инструментом

7. Внутренняя винтовая форма поверхности

   1. Внутреннее продольное нарезание однозубым инструментом, профиль режущей кромки которого соответствует профилю впадины резьбы;

   2. Внутреннее продольное нарезание многозубым инструментом (метчиком) соосно оси вращения заготовки с подачей, равной шагу резьбы метчика

8. Внешняя плоская форма поверхности

   1. Внешнее поперечное подрезное точение направление подачи перпендикулярно оси вращения заготовки;

   2. Внешнее продольное подрезное точение; главная режущая кромка инструмента перпендикулярна оси вращения заготовки;

   3. Внешнее прорезное точение

9. Внутренняя плоская форма поверхности

   1. Внутреннее поперечное подрезное точение аналогично способам 8.1 и 8.3, продольное по 8.2

10. Внешняя фасонная форма поверхности

    1. Внешнее поперечное отрезное точение профильным инструментом;

    2. Внешнее продольное точение вращающимся профильным инструментом;

    3. Внешнее копировальное точение с управляемым движением подачи, например ЧПУ

11. Внешняя некруглая форма поверхности

    1. Внешнее прорезное некруглое точение с управляемым движением подачи;

    2. Внешнее продольное некруглое точение при тех же условиях

1.12.2. Классификация станков по основным и вспомогательным признакам

1. Токарные и токарно-винторезные станки

   1. Универсальные токарно-винторезные

   2. Патронные и патронно-центровые

   3. Патронно-прутковые и патронно-центровые прутковые

   4. Настольные

2. Токарные полуавтоматы и автоматы

   1. Поперечного и продольного точения

   2. Одношпиндельные программируемые

   3. Одношпиндельные вертикальные

   4. Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися заготовками

   5. Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися инструментами

   6. Многошпиндельные вертикальные

   7. Фронтальные

3. Токарные револьверные станки

   1. Горизонтальная револьверная головка

   2. Вертикальная револьверная головка

4. Токарные копировальные станки

   1. Многорезцовые

   2. Гидрокопировальные

5. Карусельные и лобовые станки

   1. Одностоечные

   2. Двухстоечные

   3. Лобовые

6. Токарные затыловочные станки

   1. Простые

   2. Универсальные

7. Резьбообрабатывающие станки

   1. Гайконарезные

   2. Резьбонарезные

   3. Резьботокарные

8. Токарные специализированные и специальные

   1. Для обработки турбинных колес, гильз, цилиндров, труб, коленчатых валов и др.

Классификация токарных станков по степени автоматизации

Степень автоматизации – это отношение времени автоматических переходов ко всему времени обработки изделия на станке.

Возможности и классификация современных токарных станков по степени автоматизации приведены в табл. 1.12.3.

1.12.3. Классификация токарных станков по степени автоматизации

1. Ручное управление

   • Установка заготовки и инструмента, позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов вручную. Автоматизированное позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов

2. Полуавтоматическое управление

   • Постоянство базовых циклов, сформированных вручную. Частичное изменение этапов базовых циклов вручную. Произвольное изменение базовых циклов с заменой инструмента вручную

3. Автоматическое управление

   • Произвольное автоматическое изменение базовых циклов с заменой инструмента. Произвольное автоматическое изменение порядка выполнения базовых циклов с соответствующей сменой порядка работы инструмента. То же, включая манипуляции с заготовкой и обработанной деталью. Полная автоматическая организация цикла изготовления детали

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.

Технические и технологические показатели токарных станков определяются совокупностью компонентов и их составляющих, основные из которых отражены в табл. 1.12.5.