Токарная группа станков

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования 
 
 
 
 

Токарная  группа станков 
 
 
 
 
 

Выполнил:

      Проверил:  
 
 
 
 
 

2011 г. 
 
 
 

1. Токарные одношпиндельные  автоматы 

     Токарные  автоматы 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 достигается  благодаря полной автоматизации  рабочих и холостых ходов и  их частичного совмещения. При этом один рабочий обслуживает несколько  автоматов. Однако переналадка автоматов  при переходе на обработку новой  заготовки связана со значительными  затратами времени, что экономически оправдано только в массовом, крупносерийном и иногда в серийном производствах.  

       Токарные автоматы выпускают  с горизонтальной и вертикальной  осью вращения шпинделя. Последние  имеют преимущества по сравнению  с горизонтальными: 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  преимущественно заготовки пруткового  и трубчатого типа, хотя не  исключена обработка и штучных  заготовок. 

     Рассмотрим  на примере одношпиндельных автоматов  продольного точения:

     Большинство  автоматов продольного точения имеют одинаковые конструкции, эксплуатационные характеристики, а также методы настройки и регулировки.                                  

     Во  время обработки кроме вращательного  движения прутка, закрепленного в  шпиндельной бабке, осуществляется его поступательное движение. Два горизонтальных суппорта, расположенных на балансире станка, совершают карательное движение вокруг оси и оба управляются от одного кулачка. Вертикальные суппорты автомата, которых может быть четыре или пять, расположены веерообразно вокруг прутка па специальной стойке. Они имеют прямолинейное перемещение и управляются от самостоятельных кулачков распределительного вала.   
 
 
 

     Основные  узлы и органы управления автомата продольного точения:

     1- станина (и распределительный  вал), 2- основание (и привод), 3- шпиндельная  бабка, 4- балансир, 5 суппортная стоика, 6- винты регулировки продольного  перемещения суппортов стойки, 7- охлаждение, 8 – рукоятка зажима  кронштейна загрузочного устройства, 9- загрузочное устройство, 10— стойка загрузочного устройства. 

     2. Многошпиндельные  токарные автоматы  и полуавтоматы 

     Это оборудование характеризуется широкими технологическими возможностями при  изготовлении различных деталей. По сравнению с одношпиндельными многошпиндельные автоматы и полуавтоматы обеспечивают более высокую степень концентрации обработки, что способствует повышению  их производительности, уменьшению станкоемкости, сокращению площади, занимаемой оборудованием. По принципу работы автоматы подразделяют на автоматы параллельного и последовательного  действия. На автоматах параллельного  действия на всех шпинделях одновременно производятся одинаковые операции, и  за один цикл работы завершается обработка  заготовок, число которых соответствует  числу шпинделей. 

     Наибольшее  распространение получили многошпиндельные автоматы и полуавтоматы последовательного  действия. На таких автоматах заготовки  с загрузочной позиции путем  периодического поворота и индексации шпиндельного стола или шпиндельного блока последовательно подводятся к рабочим позициям и одновременно обрабатываются группами инструментов в соответствии с технологическим процессом. Большое число рабочих позиций и шпинделей (6 — 8) позволяет использовать их в различных сочетаниях.

     Загрузка  заготовок и выгрузка обработанных деталей совмещаются во времени  с обработкой и выполняются специальными механизмами.

     Многошпиндельные  токарные автоматы и полуавтоматы широко применяют в крупносерийном, серийном и массовом производстве. Их подразделяют: по назначению — на универсальные  и специализированные; по виду заготовки  — на прутковые и патронные; по расположению шпинделей — на горизонтальные и вертикальные.

     Рассмотрим  на примере вертикальных многошпиндельных токарных автоматов:

     Предназначены для обработки деталей, заготовками  для которых служат калибровочные  прутки и трубы. Существуют патронные  и прутковые исполнения этих автоматов. В патронном исполнении станок может  быть оснащен манипулятором для  автоматизации загрузки заготовки  и выгрузки обработанной детали. Автомат  в прутковом исполнении комплектуют  устройством для поддержания  вращающихся прутков, передние концы  которых находятся в шпиндельном  блоке и закреплены в шпинделях  с помощью цанговых патронов. В  шпиндельном блоке размещается  поворотный барабан с четырьмя, шестью или восемью шпинделями.

     В каждой позиции барабана заготовки  обрабатываются инструментом, установленным  на поперечных и центральном продольном суппортах, которые отводятся по окончании обработки, позволяя шпиндельному барабану повернуться. Таким образом, заготовка, установленная в шпинделе, обрабатывается на всех позициях в  соответствии с технологическим  процессом. На прутковом автомате обработка  заканчивается на последней позиции, где готовая деталь отрезается от прутка. В этой же позиции пруток выдвигается из шпинделя на заданную длину до упора для изготовления следующей детали. На автомате патронного исполнения снятие готовой детали и  установка заготовки осуществляются на последней позиции.

     На  таких станках возможна последовательная и параллельно-последовательная обработка.

     Индивидуальная  система охлаждения рабочей зоны автомата обеспечивается двумя электронасосами, подающими СОЖ в распределительные  трубы, а оттуда (по шлангам) — к  режущему инструменту. Предусмотрена  возможность подключения автомата к централизованной системе подачи СОЖ.  

       

       Основные узлы и органы управления вертикального многошпиндельного токарного полуавтомата: 1 — корпус; 2 — суппорт; 3 — колонна; 4 — шпиндель; 5 — стол; 6 — основание 

     3. Токарно-револьверные  станки 

     Токарно-револьверные станки применяются в серийном производстве для обработки деталей из прутков  или из штучных заготовок. На этих станках  можно выполнить все основные токарные операции.

     Револьверные  станки отличаются от токарно-винторезных  тем, что не имеют задней бабки  и ходового винта, а имеют револьверную головку, в гнездах которой может  быть установлен разнообразный инструмент. При наличии специальных комбинированных  державок можно в одном гнезде головки закрепить несколько  инструментов. Заготовки зажимаются патронами или специальными цанговыми зажимными устройствами.       Револьверная головка может поворачиваться вокруг своей оси, и тогда инструмент последовательно подводится к детали, обрабатывая ее за несколько переходов. Инструмент крепится также и в резцедержателе поперечного суппорта. Применение токарно-револьверных станков считается рациональным в том случае, если по технологическому процессу обработки детали требуется применение большого количества режущего инструмента.

     Основной  особенностью револьверных станков  является наличие продольного суппорта, несущего многопозиционную револьверную головку, на которой закрепляют инструменты. Кроме продольного суппорта некоторые  станки имеют и поперечный суппорт, на котором закрепляют инструменты  для обработки наружных поверхностей. Такие конструктивные особенности  станков позволяют осуществлять обработку деталей различными режущими инструментами, вводимыми в действие последовательно. Повышению производительности и рентабельности использование  станков способствует предварительная  настройка станка на обработку заданной детали и последующая работа по упорам.

     К преимуществам токарно-револьверных станков, по сравнению с токарными, относятся: возможность сокращения машинного времени за счет применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментом, установленным на револьверной головке и поперечном суппорте, а также сравнительно малые затраты времени за счет предварительной настройки станка на обработку детали многими инструментами.

     В револьверных станках главным движением  является вращение шпинделя, несущего заготовку; движением подачи — продольное и поперечное перемещение суппортов, несущих режущий инструмент. В  револьверных головках с горизонтальной осью вращения, параллельной оси шпинделя, поперечная подача осуществляется медленным  вращением револьверной головки. В  станках с револьверной головкой, имеющей вертикальную ось вращения, поперечная подача осуществляется поперечным суппортом, а иногда и перемещением салазок с револьверной головкой в поперечном направлении.

     Вспомогательными  движениями в револьверных станках  являются:

     - Повороты револьверной головки  для последовательного ввода  в работу инструментов 

     - Подача и зажима материала

     - Быстрый подвод и отвод револьверного,  поперечного суппортов и др. 

     Рассмотрим  на примере токарно-револьверного  станка 1Н325:

     1 – корпус; 2 – станина; 3 – редуктор; 4- коробка подач; 5 – шпиндельная  бабка; 6 – суппорт; 7 – револьверная  головка; 8 – каретка; 9 - фартук 
 

     

 

     4. Токарно-карусельные  станки 

     Токарно-карусельные (карусельные) станки предназначены  для обработки заготовок большой  массы (до многих десятков тонн) и большого диаметра, но имеющих сравнительно небольшую высоту. Горизонтальное расположение плоского круглого стола (планшайбы) значительно  облегчает установку, выверку и  закрепление заготовки, что весьма затруднительно при обработке тяжелых  заготовок на токарных станках с  горизонтальной осью шпинделя.

     На  карусельных станках резцом обтачивают наружные и внутренние поверхности  вращения разного профиля. При оснащении  станка револьверной головкой центральные  отверстия заготовок обрабатывают сверлами, зенкерами и другим осевым инструментом.

     При помощи разных приспособлений на карусельных  станках можно производить фрезерование,  шлифование и долбление.

     Основными параметрами станков являются наибольший диаметр при опущенном боковом  суппорте и высота обрабатываемой заготовки. Главным движением резания является вращение стола, несущего заготовку, движениями подачи — горизонтальное и вертикальное перемещения суппортов.

     Помимо  универсальных карусельных станков, отечественная промышленность выпускает  специализированные карусельные станки с кольцевой планшайбой (для деталей  типа колец) и карусельные башенные станки для растачивания заготовок  больших диметров. По конструктивной компоновке карусельные станки делятся  на одностоечные и двухстоечные.

     Рассмотрим  на примере двухстоечного карусельного станка:

     Двухстоечные  станки изготавливаются для обработки деталей диаметром до 25 000 мм. Станок предназначен для обточки и расточки цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, подрезки торцов и сверления отверстий в крупногабаритных деталях класса дисков и втулок, высота которых не превышает 1,5-2 диаметров.

     Наиболее  характерными деталями, обрабатываемыми  на двухстоечном карусельном станке, являются маховики, заготовки зубчатых колес, диски турбин, бандажи и  т.д.  

     

     Основные  узлы станка: А — коробка подач левого верхнего суппорта;   Б — левый верхний поворотный суппорт с резцедержателем; В — траверса; Г — правый верхний суппорт с револьверной головкой; Д — портал с механизмом перемещения траверсы; Е, К — стойки; Ж — коробка подач правого верхнего суппорта; 3 — боковой суппорт с коробкой подач; И — станина с планшайбой и коробкой скоростей.