2.4. Токарно-револьверные станки
Токарно-револьверные останки предназначены для обработки наружных и торцовых поверхностей, сверления, растачивания и развертывания отверстий, нарезания наружной и внутренней резьбы плашками и метчиками при обработке деталей из прутка или заготовок. В зависимости от этого станки делят на прутковые и патронные. Типажом станков предусмотрены токарно-револьверные станки для обработки прутков диаметром 10¼100 мм, а для обработки заготовок в патронах – деталей диаметром 160¼630 мм.
Характерной особенностью револьверных станков является наличие продольного суппорта, несущего многопозиционную револьверную головку, в которой закрепляют различные инструменты в необходимой по технологическому процессу последовательности обработки.
Револьверные головки бывают призматическими и цилиндрическими. Призматические головки обычно имеют вертикальную ось вращения, а цилиндрические – горизонтальную, расположенную параллельно или перпендикулярно к оси вращения шпинделя станка (рис. 2.19).
Рис. 2.19. Револьверные головки с осями: а – вертикальной;
б – горизонтальной; в – продольной
Токарно-револьверные станки в отличие от токарно-винторезных станков менее универсальны, их коробки скоростей и подач имеют меньшие диапазоны регулирования, в станках отсутствует задняя бабка и ходовой винт.
Токарно-револьверные станки рекомендуется применять в серийном производстве при размере деталей в партии не менее 10¼20 шт. и если технологический процесс предусматривает применение большого числа режущего инструмента.
Главным движением токарно-револьверного станка (рис. 2.20) является вращение шпинделя с заготовкой, движениями подачи – продольное и поперечное перемещение суппортов, несущих инструмент.
Заготовка закрепляется в цанге или патроне 2 шпиндельной бабки 1, на передней стенке которой размещена панель управления 10. Револьверная головка 3 расположена на суппорте 4, получающем продольное перемещение по направляющим станины 8 с помощью неподвижного фартука 6. Ручное продольное перемещение осуществляется от штурвала 7, автоматическое – от коробки подач 9. Выключение автоматической продольной подачи достигается с помощью передвижных упоров, устанавливаемых на барабане управления 5. Поперечная (круговая) подача осуществляется медленным поворотом револьверной головки автоматически от коробки подач или вручную – маховичком на суппорте.
Рис. 2.20. Общий вид токарно-револьверного станка
Заготовка (пруток) зажимается автоматически в цанговых патронах с механическим, пневматическим или чаще гидравлическим приводом; штучная отливка или поковка закрепляется в универсальных кулачковых патронах с ручным или автоматизированным приводом.
Для обработки заготовок на револьверных станках в зависимости от серийности производства применяется как нормальный, так и специальный комбинированный инструмент, который закрепляют на поперечном суппорте и в гнездах револьверной головки при помощи различных приспособлений: державок (рис. 2.21), втулок, патронов.
Современные модели токарно-револьверных станков имеют преселективное или автоматическое управление переключением частоты вращения шпинделя и подач суппорта. При преселективном управлении рукоятки переключения устанавливают во время работы станка в положения, соответствующие режимам, выбранным для следующего перехода, а переключение на новый режим работы происходит быстро поворотом одной рукоятки в момент подачи команды на переключение.
Рис. 2.21. Державки к токарно-револьверным станкам:
а, б – одноместные; в – комбинированная
Основные узлы токарно-револьверного станка с вертикальной осью головки в значительной степени похожи по конструкции на аналогичные узлы токарных станков. Шпиндельная бабка станков средних и больших размеров имеет встроенную коробку скоростей, обеспечивающую по сравнению с таким же узлом токарного станка меньший диапазон регулирования и меньшее число ступеней частоты вращения шпинделя. В шпиндельной бабке станков малого размера монтируется только шпиндель. Изменение частоты вращения шпинделя обеспечивается редуктором, установленным в основание станка и связанным со шпинделем ременной передачей.
Шпиндель (рис. 2.22) получает вращение от шкива 1 зубчато-ременной передачи. Для восприятия радиальных нагрузок в передней опоре установлен двухрядный роликоподшипник 6, в задней – радиально-упорный шариковый подшипник 3. Для восприятия осевых нагрузок служат: влево – упорный подшипник 5, вправо – радиально-упорный 3. Зажим-разжим прутка осуществляется при движении поршня 2 в гидроцилиндре, выполненном в шкиве 1. При этом с помощью трубы 4 перемещается относительно конусной расточки неподвижного патрона 6 зажимная цанговая втулка 7.
Рис. 2.22. Шпиндельная бабка токарно-револьверного станка
При движении поршня влево цанговая втулка сжимает неподвижную цангу 9 со сменными вкладышами 10 и происходит зажим прутка. При движении поршня вправо пруток разжимается.
Подача прутка осуществляется с помощью гидроцилиндра 15. Вначале подающая цанга 11 с помощью трубы 12, проскальзывая относительно зажатого прутка, смещается поршнем 14 влево. После разжима цанги 9 поршень 14 перемещает подающую цангу с увлекаемым ее прутком (за счет пружинящих лепестков цанга плотно охватывает пруток) до упора, установленного в гнезде револьверной головки. Требуемая по циклу последовательность работы цилиндров подачи и зажима прутка обеспечивается гидроприводом. На шпинделе закрепляется также шестерня 13 привода резьбонарезного устройства.
Рассмотрим кинематическую схему токарно-револьверного станка (рис. 2.23). Главное движение осуществляется от электродвигателя (Р = 5,5 кВт, n = 1450 мин–1 ) через трехступенчатую коробку скоростей. Уравнение кинематического баланса цепи главного движения для максимальной частоты вращения имеет вид
,
а уравнение кинематического баланса продольной подачи для минимального значения
мм/об.
Уравнение кинематического баланса цепи круговых подач револьверной головки для максимального значения представлено таким образом:
Включение частот вращения шпинделя и подач осуществляется муфтами. Число частот вращения шпинделя – 8, продольных подач – 16 , круговых подач – 8.
Торможение шпинделя производится одновременно включением муфт М3 и М4.