Розкатування (в) і (г) гладких поверхонь обертання

в)

г)

а)

б)

а)

б)

Рисунок 9.5– Загальний вигляд двостоякового токарно-карусельного верстата (а) і схема обробки заготовки з використанням трьох супортів (б)

Для обробки відносно коротких (l ≤ d ) великогабаритних заготовок (d = 500…3200 мм) в одиничному і серійному виробництві призначені то­карно-карусельні верстати (рис. 9.5). Характерним для них є вертикальне розміщення шпинделя з великою горизонтальною планшайбою для закріплення заготовки, а також два або три різцевих супорти, які виконують вертикальні і горизонтальні рухи. В

86

ідносно невеликі і короткі деталі з прутка діаметром до 65 мм або штучних заготовок діаметром до 500 мм (коли потрібна велика кількість інструментів (8…20), у дрібно- і середньосерійному виробництві доцільно обробляти на токарно-револьверних верстатах (рис.9.6). Характерним для конструкції цих верстатів є:

в)

а)

б)

в)

б)

Рисунок 9.6 – Загальний вигляд токарно-револьверного верстата з вертикальною віссю револьверної головки (а), схема розміщення інструментів в револьверній головці (б) і схеми обробки заготовки (в)

• наявність багатопозиційної (6…16 позицій) револьверної інструментальної головки 2 та ряд інших супортів (поперечного 1, різенарізного);

• високий рівень механізації (механізовані закріплення-розкріп­лення і подача прутка, зміна частот обертання шпинделя й подач та поворот револьверної головки – автоматичні, пов’язані з її відведенням);

• наявність засобів розмірного й кінематичного налагодження (командоапарат і барабан упорів 3).

У

а

се це порівняно з токарно-гвинторізними верстатами дає змогу досягти значно вищої продуктивності обробки.

г)

г)

Рисунок 9.7 – Загальні вигляди токарних верстатів з автоматичним циклом роботи:

а – токарно-револьверного одношпиндельного; б, в і г – багатошпиндельних з горизонтальним (а, в) і вертикальним (г) розміщенням шпинделя

У масовому, велико- і частково середньосерійному типах виробництва для обробки заготовок, які в дрібносерійному типі виробництва доцільно обробляти на токарно-револьверних верстатах, найефективнішими виявились одно- і багатошпиндельні пруткові автомати та патронні напівавтомати. Весь цикл роботи верстата-напівавтомата, за винятком установ­ки-зняття заготовки, автоматичний (рис.9.7).

Н

89

а пруткових автоматах, після завантаження верстата прутковою груповою заготовкою довжиною 2…3 м, робота іде без втручання оператора. На багатошпиндельних верстатах заготовка проходить через різні позиції (їх число 4, 6 або 8). На всіх позиціях різні інструменти працюють одночасно (паралельно). Тому продуктивність таких верстатів надзвичайно висока, однак вони потребують багато часу на налагодження. Через це багатошпин­дельні верстати мають обмежене використання в середньосерійному виробництві, а для дрібносерійного вони непридатні.

Заготовки валів у середньо-, великосерійному і масовому виробництві обробляють (в центрах) на одношпиндельних (центрових або патронно-центрових) багаторізцевих напівавтоматах. Вони здебільшого мають два супорти: один для обробки з поздовжньою подачею, другий – з поперечною. Усі різці, установлені на супортах, працюють одночасно, що забезпечує високу продуктивність роботи (рис.9.8).

У серійному виробництві ефективними виявились токарні верстати з числовим програмним керуванням (ЧПК). Це напівавтоматичні верстати і весь цикл роботи, за винятком установки-зняття заготовки, виконується за попередньо набраною програмою. Вона обробляється мікропроцесором верстата і керує необхідними переміщеннями робочих органів, увімкненням-вимкненням-реверсуванням шпинделя, зміною інструментів (у револьверній головці або з магазину) тощо.

Рисунок 9.8 Схема обробки заготовки на одношпиндельному токарному багаторізцевому напівавтоматі

Системами ЧПК оснащують верстати різних типів – токарно-гвинторізні, токарно-револьверні, токарно-карусельні. За технологічною гнучкістю верстати з ЧПК близькі до універсальних верстатів, а за рівнем продуктивності – до верстатів з жорсткою системою автоматичного керування. Особливо ефективною є обробка на цих верстатах складних, у тому числі фасонних, поверхонь і різьб. Важливо підкреслити, що чим складніша й точніша робота, тим верстати з ЧПК вигідніші.

Усі типи верстатів виготовляють різних типорозмірів. Наприклад, токарно-гвинторізні верстати виконують з висотою центрів такого ряду: 62, 100, 125, 160, 200, 250, 300, 400, 500, 600 і 700 мм і міжцентровою відстанню від 100 до 10000 мм.

Спосіб установки заготовки на верстаті залежить від її конструкції та виду оброблюваних поверхонь. Опис способів установки заготовок на токарно-гвинторізному верстаті і потрібних для цього пристроїв див. в табл.9.1 і на рис.9.9.

83

Рисунок 9.9 – Токарні пристрої:

1 – корпус; 2 – прямий кулачок; 3 – зворотний кулачок; 4 і 5 – конічна зубчаста пара; 6 – спіральна рейка; 7 – заготовка; 8 – кутник; 9 – противага; 10 – центр

Таблиця 9.1

Схеми установки заготовок і токарні пристрої

Заготовка	Схема установки заготовки	Пристрій або комплект пристроїв (в дужках – позиція на рис. 8.2)
Коротка ротаційна l < (4…6)d	1. В патроні “в стиск” або “в розтиск” прямими або зворотними кулачками	Трикулачковий самоцентруючий патрон (а)
Коротка неротаційна		Чотирикулачковий несамоцентруючий патрон (б)
Те ж	2. На планшайбі	Планшайба (в)
Коротка  ротаційна з осьовим отвором	3. На (або в) консольній (шпиндельній) оправці	Різні види консольних оправок (г)
Довга ротаційна з осьовим отвором	4. На центровій оправці	Центрова оправка (д); задній центр обертовий (е) або жорсткий (є); повідкова планшайба, передній центр (з) і хомутик (и)
Довга ротаційна 4 ≤ l / d < 12	5. В центрах	Центр передній жорсткий або плаваючий; центр задній обертовий, повідкова планшайба і хомутик (ж)
Те ж, нежорстка l ≥ 12 d	6. В центрах і люнеті	Те ж і рухомий (і) або нерухомий (ї) люнет
Довга l ≥ 12 d	7. В патроні з підтримкою заднім центром (часто з люнетом)	Патрон (а) або (б), задній обертовий центр (е), люнет (і) або (ї)
Те ж, для обробки осьового отвору	8. В патроні з підтримкою люнетом	Патрон (а) і нерухомий люнет (ї)

Зовнішні поверхні обертання обробляють прохідними різцями (прямими 1, 2, 4, 7 і 8, відігнутими 9 і 11, упорними 11, лівими 1 і 4, правими 9 і 11), внутрішні – розточувальними різцями 12 і 13 і свердлами 15, зенкерами й розвертками.

Торці обробляють різцями: прямими 4, відігнутими 9 і упорними 11, прохідними й підрізними 16; канавки – канавковими 3, 5, 6 і 17; відрізку деталі з пруткової групової заготовки здійснюють відрізними різцями 19 і 20.

Фасонні поверхні невеликої довжини точать фасонними різцями 12 і 21, довгі – за допомогою копіра або за програмою на верстатах з ЧПК. Різьби нарізають мітчиками (в отворах), плашками (на зовнішніх поверхнях), а також різцями 10 і 14.

Конічні поверхні отримують такими способами (рис.9.11):

• широким різцем, різальну кромку якого виставляють під відповідним кутом (рис. 9.11, а) – короткі (l до 20…40 мм);

• поворотом верхньої частини супорта (б) прохідними (у тому числі розточувальними різцями) – поверхні, довжина яких не перевищує довжини ходу верхнього супорта;

• зміщенням задньої бабки (рис.9.11, в) – зовнішні пологі конуси з кутом до 10…15 при обробці заготовки в центрах;

• за допомогою конусної лінійки (рис.9.11, г);

• з

  а)

  а програмою на верстатах з ЧПК.

Рисунок 9.`11 Схеми обробки конічних поверхонь різцями

На токарних верстатах застосовують також методи поверхневої пластичної деформації (ППД): накатування рифлень прямих і сітчастих на зовніш­ніх циліндричних поверхнях, обкатування роликами циліндричних поверхонь і галтелей, іноді накатування різьб різенакатувальними головками.

84