Классификация токарных станков. Какие бывают станки, их предназначение.Выбор станка по рекомендациям наших специалистов

Токарные станки необходимы для обработки разных металлических или древесных заготовок. На них делают расточку и обточку цилиндрических, фасонных поверхностей, сверление отверстий, обработку торцов. Токарная группа станков подразделяется на 9 видов, каждый имеет свою конструкцию, свое предназначение, степень автоматизации. На станки можно устанавливать дополнительно устройства, расширяющие их функциональность.

Виды станков

Токарно-винторезный станок

Этот тип станков используется для обработки цветных и черных металлов, нарезания модульной, метрической, дюймовой резьб. Они являются самыми универсальными станками, их применяют как в серийном производстве, так и в единичном. Компоновка данных станков почти однотипная. На примере станка 16К20 можно выделить такие основные элементы:

Станина, которая является основой для всех механизмов;

Шпиндельная (передняя) бабка, состоящая из шпинделя, коробки скоростей и другого;

Коробка подач, передающая движение от шпинделя к суппорту при помощи ходового винта или валика;

Фартук, преобразующий вращение валика или винта в движения поступательного характера суппорта;

Задняя бабка может иметь сверло или развертку для поддержки обрабатываемой детали;

Суппорт, служащий для фиксации режущего инструмента.

Токарно-винторезные станки в зависимости от точности бывают таких видов:

1. нормальной точности;

2. повышенной;

3. высокой;

4. особо высокой;

Этот тип предназначен для обработки габаритных деталей. Такие станки используют для растачивания конических и цилиндрических поверхностей, а также для прорезки канавок, подрезки торцов. Еще на нем можно шлифовать, фрезеровать, нарезать резьбу.

Основным узлом здесь является стол, на котором находится планшайба. Также есть две стойки, соединяющиеся порталом. По этим стойкам передвигается траверса, имеющая два суппорта. Один из которых револьверный, а другой расточный. Первый служит для сверления отверстий, подрезки торцов. А второй суппорт необходим для обработки конических поверхностей, растачивания отверстий.

В зависимости от диаметра планшайбы бывают одностоечные или двухстоечные станки. Первые имеют диаметр до 2000 мм, а другие более 2000 мм.

Лоботокарный станок

Этот вид используется для обработки конических, лобовых, цилиндрических поверхностей. Структура таких станков имеет горизонтальную ось вращения детали.

Токарно - револьверный станок

Такие станки нужны для обточки, подрезки, сверления, развертывания, фасонного точения деталей и заготовок из калиброванного прутка. Такое название он получил из-за способа крепления режущих инструментов, которые закрепляются в специальном держателе, который бывают статическими или приводными. Приводные держатели расширяют функциональность данного типа станков, с помощью него можно сверлить отверстия, нарезать резьбу, фрезеровать.

Есть токарно-револьверные станки с ЧПУ (программным управлением), которые почти не нуждаются в операторе, если его снабдить прутковым податчиком.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр

Этот центр сочетает в себе функции фрезерного и токарного станков. Такое оборудование превышает возможности револьверных станков с помощью фрезерной головы под конус (Capto, HSK). Из-за этого токарный резец можно устанавливать во фрезерную голову, что дает возможность осуществлять точение. Могут ставится резцы с квадратным или специальным хвостовиком. Такие центры используются, как правило, для точения, фрезерования коленвалов и других деталей.

Автомат продольного точения

Такое оборудование необходимо для изготовления мелких деталей из фасонного профиля, калиброванного, холоднотянутого прутка. При этом автомат может работать с разными материалами (легированная сталь, медь и др.). Преимущество автоматов том, что они хороши при серийном производстве. Бывают автоматы с подвижной и неподвижной шпиндельной бабкой. Также бывают револьверные и одношпиндельные. Первые могут выполнять одновременно несколько операций с различными деталями.

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) - это неотъемлемая часть производства на современных заводах. Все больше предприятий переходят на автоматизацию производства. Работа человека в таком случае сведена к минимуму: ввод нужных данных в программу и установка заготовки в станок. Оборудование, имеющее программу числового управления в особенности станки гидроабразивной резки https://www.kit-cut.ru/stanki_ustanovki_gidroabrazivnoj_rezki/ или лазерной, обладает такими положительными качествами как:

высокая эффективность работы;
количество бракованных изделий сведено к минимуму;
точность изготовления одинаковых изделий в серийном производстве;
экономия расходуемого материала;
один станок, имеющий программное управление способен совместить работу целой бригады.

Управление машиной осуществляется оператором и наладчиком.

Существует подразделение станков по следующим категориям:

в зависимости от используемой технологии работы;
по принципу замены инструментов;
по принципу смены заготовок.

В зависимости от технологии работ станки бывают следующего типа:

Токарные. Предназначены для обрабатывания (заточки, гравировки, резки, фрезеровки и маркировки) поверхности детали внутри и снаружи. Широко применяются в машиностроении, приборостроении, а так - же на деревообрабатывающих предприятиях.

В отличие от машин с ручным управлением, все части двигателя управляются с помощью электроники. Они обладают такими свойствами как:

гибкость изготовления деталей;
высокая точность и скорость обработки;
высокая автоматизация производства.

Фрезерные станки. Осуществляют фрезеровку и расточку деталей с различными параметрами и делятся на вертикальные, продольные, горизонтальные, консольные. Автоматизированные фрезеровальные машины имеют фрезы, которые при движении и осуществляют контакт с изготавливаемой деталью. Фрезы бывают разнообразной формы с зубцами и делаются из прочного металла.

В каждой модели станка с ЧПУ в случае поломки или для более четких работ существует функция ручного управления. Скорость изготовления деталей на установке, имеющей программное управление намного выше скорости ручного оборудования. Шпиндель (вращающийся вал для закрепления деталей) на таких установках может быть расположен как вертикально, так и горизонтально.

Токарные и фрезерные станки имеют следующие положительные характеристики:

удобное управление процессом;
высокая производительность;
не нужно персонально привлекать оператора на отдельную машину;
возможность обработки разных материалов;
многофункциональность (совмещение несколько типов работ);

Сверлильно-расточной тип (осуществляют сверлильные работы, способны вырезать отверстия как вертикально, так и горизонтально). При помощи такого оборудования обрабатываются детали фланцевого, плоскостного и корпусного типа.

Шлифовальные (осуществляют очень четкую шлифовку поверхностей деталей). Эти станки бывают следующих категорий:

круглошлифовальные (на таких станках осуществляется шлифование деталей, которые имеют цилиндрическую или коническую форму);
внутришлифовальные (обрабатывают отверстие внутри заготовки);
плоскошлифовальные (поверхность детали обрабатывается торцом шлифовального круга).

Электромеханические станки, которые делятся на:

Электроэрозионные (под действием электричества между электродом и деталью происходит электрическое взаимодействие. Разрушенный металл удаляется при помощи омывающей жидкости);

Лазерные (материалы обрабатываются при помощи лазерного луча. На таком оборудовании можно сделать узор миниатюрных размеров, а также перенести точную цветную копию рисунка на материал (лазерная сублимация));

Плазменные станки (имеют плазмотрон, источник питания и воздушный компрессор. Такие станки с высокой точностью раскраивают металл. Суть работы плазменных станков заключается в образовании дуги электричества между материалом и соплом). Этот вид станков разделяется по характеру использования на портальные, консольно-портальные, шарнирные и мобильные;

Многофункциональные. Такой вид утсановок осуществляет несколько работ сразу: фрезеровка, сверловка, расточка. Выделяют следующие положительные характеристики таких станков:

совместная работа нескольких головок;
значительная экономия времени;
улучшение эффективности работы станка;
корпус сделан из высокопрочного металла, что позволяет избежать деформации корпуса;
гидроохлаждение станка;
используется линейная направляющая, что делает работу эффективной и стабильной;

оборудование обладает несколькими носителями информации, что позволяет ему работать автономно и самостоятельно читать файлы с любого внешнего носителя. Оборудование не требует установки драйверов В зависимости от числа координат станки могут подразделяться на 3 D , 4 D , 5 D.

Используя токарный станок одной из современных моделей, можно выполнять достаточно большой перечень технологических операций по обработке металла. Но преимущественно на таком оборудовании выполняют обработку наружных и внутренних поверхностей заготовок, имеющих цилиндрическую, коническую и фасонную конфигурацию.

История появления и развития оборудования

По мнению историков, токарные станки (вернее, примитивные прародители подобных устройств) были изобретены и начали использоваться человеком еще в середине VII века до нашей эры. Конечно, такое устройство имело простейшую конструкцию, но позволяло эффективно выполнять обработку изделий из дерева или кости. Для того чтобы произвести такую обработку, в двух центрах, которые монтировались соосно друг с другом, зажималась деталь. Ее вращали вручную, а процесс резания осуществлялся при помощи ручного резца, которым манипулировал отдельный «оператор». Таким образом изделию придавалась требуемая форма и размеры.

Следующим этапом развития, которому подверглось оборудование токарной группы, стало оснащение его приводом, необходимым для придания детали вращательного движения. В качестве такого привода изначально использовалась тетива лука, которую петлей накидывали на обрабатываемое изделие. А чуть позже (в XIV столетии) был изобретен ножной привод для токарного оборудования.

Конструкция такого привода, очень напоминающего приводной механизм ножной швейной машины, состояла из закрепленной консольной деревянной жерди, соединенной с обрабатываемой деталью при помощи прочной веревки. При нажатии ногой на жердь веревка натягивалась, что приводило к вращению заготовки на 1–2 оборота. После того как нога убиралась с жерди, веревка освобождалась и устремлялась вверх, что влекло за собой вращение заготовки в другую сторону.

Несмотря на простую конструкцию, такие токарные станки уже позволяли выполнять обработку с достаточно высоким качеством. Их плюсом являлось и то, что обслуживание устройств было очень простым.

XVI столетия уже имел в своей конструкции люнет и центры, изготовленные из металла, что позволяло использовать его для обработки заготовок, отличающихся сложной конфигурацией. Однако по причине невысокой мощности такого устройства применять его для токарной обработки металлических заготовок было еще нельзя.

Сильный толчок история токарного станка получила в 1700-х годах, когда россиянином Андреем Нартовым было создано устройство, на которое установили механический суппорт. Следует отметить, что именно это новшество послужило сильнейшим толчком в развитии всего оборудования, предназначенного для обработки заготовок из металла. Серьезный вклад в развитие токарных агрегатов внесли французские инженеры, которые к середине XVIII столетия создали устройство, отличающееся высокой универсальностью. Уже к концу этого века во французской промышленности стал использоваться специализированный агрегат, на котором можно было выполнять нарезание резьбы на металлических винтах.

Токарные станки Модсли (нажмите, чтобы увеличить)

По-настоящему прорывным в развитии токарного оборудования принято считать 1794-й год, когда Генри Модсли создал станок, послуживший базой для дальнейшего развития всех токарных агрегатов. Что примечательно, предприятие, основанное Модсли, занималось также производством плашек и метчиков, с помощью которых на его оборудовании выполняли нарезание резьбы.

О том, чтобы автоматизировать токарный станок, стали задумываться в XIX веке, и пальма первенства в этом вопросе принадлежит американским инженерам. Данный процесс шел по пути оснащения агрегатов дополнительными элементами автоматизации, что в итоге привело к созданию первого станка с револьверной головкой. Именно на базе таких устройств в дальнейшем и стали создавать универсальные станки-автоматы, первый из которых (станок Спенсера) был представлен общественности в 1973 году.

Классификация токарного оборудования

Которая была разработана еще в советское время, причисляет такие агрегаты к первой категории оборудования, предназначенного для обработки заготовок из металла. Согласно данной классификации, все виды токарных станков причисляются к одной из следующих категорий:

автоматические и полуавтоматические токарные агрегаты с одним шпинделем;
многошпиндельные станки: автомат и полуавтомат;
револьверные модели;
станки отрезной группы;
карусельные модели;
лобовое и винторезное оборудование;
многорезцовые и полировальные агрегаты;
специализированные станки, которые могут быть обычными и автоматическими;
устройства специального назначения.

По степени точности обработки производятся следующие типы токарных станков:

особой точности - С;
высокой точности - В;
нормальной точности - Н;
особо высокой точности - А;
повышенной точности - П.

От того, к какой категории принадлежит токарный станок, зависят его функциональные возможности, и, соответственно, сфера применения. Узнать об основных технических возможностях станка можно и по его маркировке, которая включает в себя следующее:

начальную цифру «1», свидетельствующую, что это именно токарный станок, а не какой-либо другой;
вторую цифру, указывающую на тип, к которому относится токарный агрегат;
третью цифру (а в некоторых моделях и четвертую) - это самый основной параметр станка, который характеризует высоту его центров.

Расшифровка маркировки токарных станков (нажмите, чтобы увеличить)

Присутствуют в маркировке таких агрегатов и буквенные обозначения, которые определяют его конструктивные особенности: уровень его автоматизации, точности, модификацию, оснащенность системой ЧПУ. К примеру, маркировка модели токарного станка 1И611П расшифровывается следующим образом: буква «И» говорит о том, что это устройство токарно-винторезной группы; буква «П» - станок повышенной точности; высота центров у данной модели соответствует значению 110 мм. Догадаться о том, какой категории перед вами токарный станок, можно и по фото модели.

Типы токарного оборудования

Предназначены для изделий, обрабатывать у которых необходимо несколько поверхностей, используя различные инструменты. Чтобы не выполнять установку и настройку каждого инструмента, на таких станках устанавливаются револьверные головки, в которых может быть предусмотрено два и более гнезда для размещения инструментов. Конечно, обслуживать такой токарный станок значительно сложнее, чем обычную модель, но это полностью компенсируется функциональностью этого агрегата. К примеру, популярными моделями подобных станков являются 1Е316П, 1Г340ПЦ, 1П371, 1А341.

Карусельный станок — одна из разновидностей станков токарной группы

Карусельные станки токарной группы предназначены для выполнения обработки заготовок, характеризующихся небольшой длиной, значительной массой, большим внешним диаметром. К ним относятся габаритные зубчатые колеса, маховики и др. Функциональные возможности таких токарных станков (например, моделей 1512, 1541, 1550, 1Л532 и прочих) позволяют выполнять на них различные : точение, растачивание, прорезывание канавок, обработку торцов и др. А если дооснастить такие токарные агрегаты дополнительными приспособлениями, то они станут еще более универсальными: с их помощью можно будет выполнять некоторые фрезерные операции, нарезать резьбу, осуществлять шлифовку и производить ряд других технологических действий.

Многошпиндельные станки, относящиеся к токарной группе, необходимы для выполнения сложнейших технологических операций в условиях серийного производства. Заготовки, которые можно обрабатывать на таких станках, могут иметь форму труб, шестигранных, квадратных и круглых прутков, фасонного профиля и др. Отличается подобная техника высокой жесткостью своей конструкции и мощным приводом, что позволяет выполнять с ее помощью обработку с высокой производительностью.

Что важно, такая сложная и функциональная техника обслуживается точно так же, как и станок обычной модели. Перечень технологических операций, которые можно выполнять на подобном агрегате, достаточно обширен: растачивание, черновое и фасонное обтачивание, нарезание и накатывание резьбы и др. Наиболее популярными моделями подобного токарного оборудования являются станки 1П365 и 1Б140.

Распространенными моделями станков для токарной обработки, которые завоевали широкую популярность еще во времена СССР, являются токарно-винторезные устройства. Свою популярность такие станки, которые можно встретить не только практически на любом промышленном предприятии, но и в школьных мастерских, завоевали благодаря тому, что с их помощью можно эффективно выполнять большой перечень технологических операций.

Каждый такой станок, вне зависимости от модели, имеет типовую конструкцию, состоящую из однотипных узлов. Наряду со своей функциональностью, токарно-винторезные модели токарных станков отличаются высокой безопасностью, простотой в работе и обслуживании, что и дает возможность использовать их в качестве агрегатов для оснащения школьных мастерских еще со времен СССР. Наиболее известными и популярными моделями такого токарного оборудования являются станки 16К20, 16К50, 16Б16А и 16П16П.

На предприятиях, выпускающих свою продукцию крупными сериями и использующими в производстве заготовки из фасонных профилей и калиброванных прутков, активно применяются токарные автоматы. Такие станки, на которых преимущественно выполняют операции точения в продольном направлении, с одинаковым успехом справляются с обработкой заготовок из различных металлов: сверхтвердых сплавов, мягкой меди и др.

На отечественном рынке токарные станки представлены в основном моделями зарубежных производителей (Япония, Южная Корея и др.). Есть и отдельные модели отечественного производства, например 1М10ДА.

Особенности конструкции станков токарной группы

Все станки, предназначенные для выполнения и других материалов, имеют в своей конструкции типовые конструктивные элементы:

станину - несущий элемент токарного агрегата, на котором устанавливаются все элементы его конструкции;
фартук (в данном элементе токарного станка происходит преобразование движения валика или ходового винта в перемещение его суппорта);
, на которой размещается шпиндель устройства, а в ее внутренней части располагается коробка скоростей;
суппорт (в данном элементе станка закрепляется режущий инструмент, также суппорт нужен для того, чтобы обеспечить продольную и поперечную подачу инструмента, совершаемую с заданными параметрами; в конструкции суппорта обязательно присутствует нижняя каретка, а у отдельных моделей их несколько, на верхней из которых крепится держатель для токарного инструмента);
коробку подач (при помощи данного конструктивного элемента передается движение от ходового винта или валика на суппорт станка);
электрическая часть конструкции станка, включающая в себя приводной электродвигатель, мощность которого у разных моделей станков может серьезно варьироваться, а также элементы, с помощью которых обеспечивается управление электрооборудованием устройства (естественно, данная часть токарного агрегата должна отвечать требованиям безопасности).

Все элементы конструкции станка опираются на две тумбы, которые выполняют несущую функцию, а также обеспечивают размещение заготовки на удобной для оператора высоте. Такие тумбы, отличающиеся массивностью своей конструкции, можно увидеть на фото токарного станка любой модели.

Основная часть конструктивных элементов токарного оборудования унифицирована, что позволяет оперативно и с минимальными затратами выполнять их техническое обслуживание и ремонт.

В станочном парке промышленности одно из ведущих мест занимает группа токарных станков. Несмотря на преобладание тенденции развития специальных токарных станков и автоматов, отвечающих задачам получения наибольшей производительности при максимальной автоматизации процессов, продолжают совершенствовать и универсальные токарно-винторезные станки.

Токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных работ. На этих станках можно обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, растачивать цилиндрические, конические отверстия, обрабатывать торцовые поверхности, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, производить отрезку, подрезку и другие операции.

Основными параметрами токарно-винторезного станка являются наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной и наибольшее расстояние между его центрами, которое определяет наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Кроме этих основных параметров важными размерами токарно-винторезных станков являются наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над суппортом, наибольшая частота вращения шпинделя, наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя и размер центра шпинделя.

Токарные станки оснащают копировальными устройствами, что позволяет обрабатывать сложные контуры без специальных фасонных резцов и комбинированного расточного инструмента и значительно упрощает наладку и подналадку станков. Имеются токарно-копировальные станки с двумя-тремя копировальными суппортами, на которых можно обрабатывать наружные, внутренние и торцовые поврехности. Применение в токарных станках числового программного управления дает возможность полностью автоматизировать цикл обработки на них.

Сверлильные станки

Станки сверлильно-расточной группы

Сверлильные станки предназначены для сверления отверстий, нарезания в них резьбы метчиком, растачивания и притирки отверстий, вырезания дисков из листового материала и т.д. Эти операции выполняются сверлами, зенкерами, развертками и другими подобными инструментами.

Существуют следующие типы универсальных сверлильных станков:

Одношпиндельные настольно-сверлильные станки для обработки отверстий малого диаметра. Станки широко применяют в приборостроении. Шпиндели этих станков вращаются с большой частотой.
Вертикально-сверлильные станки (основной и наиболее распространенный тип) применяют преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Для совмещения осей обрабатываемого отверстия и инструмента на этих станках предусмотрено перемещение заготовки относительно инструмента.
Радиально-сверлильные станки используют для сверления отверстий в деталях больших размеров. На этих станках совмещение осей отверстий и инструмента достигается перемещением шпинделя станка относительно неподвижной детали.
Многошпиндельные сверлильные станки обеспечивают значительное повышение производительности труда по сравнению с одношпиндельными станками.
Горизонтально-сверлильные станки для глубокого сверления.

К группе сверлильных станков также можно отнести центровальные станки, которые служат для получения в торцах заготовок центровых отверстий.

Основными размерами сверлильных станков являются наибольший условный диаметр сверления, размер конуса шпинделя, вылет шпинделя, наибольший ход шпинделя, наибольшие расстояния от торца шпинделя до стола и до фундаментной плиты и др.

На расточных станках можно сверлить, рассверливать, зенкеровать, растачивать и развертывать отверстия, подрезать торцы резцами, фрезеровать поверхности и пазы, нарезать резьбу метчиками и резцами и т.д.

Расточные станки подразделяют на:

горизонтально-расточные,
координатно-расточные
алмазно-расточные (отделочно-расточные).

Алмазно-расточные станки применяют для тонкой (алмазной) обработки, на них можно растачивать отверстия с отклонением поверхности от цилиндричности в пределах 3-5 мкм.

Координатно-расточные станки предназначены для обработки точных отверстий в тех случаях, когда нужно получить точные межцентровые расстояния или расстояния осей отверстий от базовых поверхностей (в пределах 0,005-0,001 мм).

Горизонтально-расточные станки предназначены для обработки деталей больших размеров и массы. На них можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, цековать и фрезеровать поверхности.

Станки шлифовально-притирочной группы

Шлифовальные станки предназначены для обработки деталей шлифовальными кругами. На них можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колес, затачивать режущий инструмент и т.д.

В зависимости от формы шлифуемой поверхности и вида шлифования шлифовальные станки общего назначения подразделяют на круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.

Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга, окружная скорость которого измеряется в м/с.

Существуют следующие виды подач. Для круглошлифовальных станков движение подачи – вращение детали; возвратно-поступательное движение стола с обрабатываемой деталью и поперечное периодическое пермещение шлифовального круга относительно детали. Для внутришлифовальных станков движение подачи – вращение детали; возвратно-поступательное движение детали или шлифовального круга и периодическое перемещение бабки шлифовального круга.

Планетарные внутришлифовальные станки имеют круговую подачу, периодическую поперечную подачу, а также продольную подачу. Для плосошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих периферией круга, движение подачи – возвратно-поступательное движение стола, периодическое поперечное перемещение шлифовальной бабки за один ход стола и периодическое вертикальное перемещение шлифовального круга на толщину срезаемого слоя.

Плоскошлифовальные станки с круглым столом имеют подачу шлифовального круга или стола и движение круговой подачи стола. Вертикальное перемещение стола или шлифовальной бабки является вертикальной подачей. Для плоскошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих торцом круга, движение подачи – продольное перемещение стола и периодическое вертикальное перемещение круга на толщину срезаемого слоя. Аналогичные плоскошлифовальные станки с круглым столом имеют вращательное движение стола и периодическую подачу круга.

Притирочные станки

Притирка осуществляется притирами, на поверхность которых наносят мелкозернистый абразивный порошок, смешанный со смазочным материалом или пастой. Притиры могут быть чугунные, стальные, бронзовые, свинцовые из твердых пород дерева и т.п.

В качестве абразивного порошка используют наждак, электрокорунд, алмазную пыль, карбид кремния и др., а в качестве пасты – окись хрома, окись алюминия, крокус, венскую известь и др. Во время притирки абразивный порошок смачивают керосином или скипидаром.

Хонинговальные станки

Хонингование выполняют специальным инструментом – хонинговальной головкой (хоном), оснащённой мелкозернистыми абразивными брусками. Головка совершает одновременно вращательное и возвратно-поступательное движения в неподвижном отверстии. Хонингованием можно получить высококачественную поверхность, а также исправлять некоторые дефекты отверстий (конусность, овальность и др.). При хонинговании в качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют эмульсию или керосин.

Станки для суперфиниширования

Суперфиниширование применяют для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей. Суперфиниширование производят абразивными брусками, совершающими колебательные возвратно-поступательные движения с большой частотой и малым ходом по поверхности вращающейся заготовки.

В зависимости о метода образование профиля зуба нарезание цилиндрических зубчатых колес осуществляют либо методом копирования, либо методом обкатки.

Метод копирования. При нарезании методом копирования каждая впадина между зубьями на заготовке обрабатывается инструментом, имеющим форму, полностью соответствующую профилю впадины колеса. Инструментом в этом случае обычно являются фасонные дисковые и пальцевые фрезы. Обработку производят на фрезерных станках с применением делительных головок.

Для получения теоретически точного профиля зуба при обработке каждого зубчатого колеса с определенным числом зубьев и модулем необходимо иметь специальную фрезу. Это требует большого числа фрез, поэтому обычно используют наборы из восьми дисковых фасонных фрез для каждого модуля зубьев, а для более точной обработки – набор из 15 или 26 фрез. Каждая фреза набора предназначена для обработки зубчатых колес с числом зубьев в определенных пределах, но ее размеры рассчитывают по наименьшему числу зубьев этого интервала, поэтому при обработке колес с большим числом зубьев фреза срезает лишний материал. Если расчет вели по среднему числу зубьев данного интервала, то при фрезеровании колес меньшего диаметра их зубья получились бы утолщенными, что привело бы к зацикливанию колес при работе.

Из сказанного следует, что метод нарезания зубчатых колес фасонными дисковыми и пальцевыми фрезами недостаточно точен и, кроме того, малопроизводителен, так как много времени затрачивается на процесс деления. Поэтому этот метод применяют сравнительно редко, чаще в ремонтных цехах, а также для черновых операций.

В настоящее время зубчатые колеса нарезают в основном методом обкатки. Метод обкатки обеспечивает высокую производительность, большую точность нарезаемых колес, а также возможность нарезания колес с различным числом зубьев одного модуля одним и тем же инструментом. При образовании профилей зубьев методом обкатки режущие кромки инструмента, перемещаясь, занимают относительно профилей зубьев колес ряд последовательных положений, взаимно обкатываясь; при этом инструмент и заготовка воспроизводят движение, соответствующее их зацеплению. Из инструментов, используемых для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки, наибольшее распространение получили и червячные фрезы.

Наряду с указанными методами для производства цилиндрических колес применяют также следующие высокопроизводительные методы обработки:

одновременное долбление всех впадин зубьев заготовки специальными многорезцовыми головками; в таких головках число резцов равно числу впадин на обрабатываемом колесе, а форма режущих кромок является точной копией профилей впадин зубьев;
протягивание зубьев колес;
образование зубьев без снятия стружки волочением или накаткой;
холодную или горячую прокатку зубьев;
прессование зубчатых колес (из синтетических материалов).

Разновидности зубообрабатывающих станков.

Зубообрабатывающие станки можно классифицировать по следующим признакам;

по назначению – станки для обработки цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями;
станки для нарезания конических колес с прямыми и криволинейными зубьями;
станки для нарезания червячных и шевронных колес, зубчатых реек;
специальные зубообрабатывающие станки (зубозакругляющие, притирочные, обкаточные и др.);
по виду обработки и инструмента – зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошевинговальные, зубошлифовальные и др.;
по точности обработки – станки для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки и для доводки рабочих поверхностей зубьев.

Назначение станков резьбообрабатывающей группы.

Основными методами изготовления резьб являются:

нарезание резьбы на токарных станках резьбовыми резцами и гребёнками;
нарезание резьбы метчиками, круглыми плашками и резьбонарезными головками;
фрезерование резьбы;
шлифование резьбы однониточными и многониточными шлифовальными кругами;
холодное накатывание резьбы плоскими плашками и круглыми роликами;
горячее накатывание резьбы круглыми роликами.

Правильн
ый выбор способа получения резьбы в каждом отдельном случае зависит от размеров резьбы, её точности и параметров шероховатости поверхности, формы и размеров обрабатываемой заготовки, на которой нарезают резьбу, материала заготовки, вида производства и других условий.

Основными представителями резьбообрабатывающей группы станков являются: резьбошлифовальные станки, болтонарезные станки, резьбонакатные станки и гайконарезные станки.

Резьбошлифовальные станки

Резьбошлифовальные станки предназначены для чистовой обработки резьб повышенной точности, предварительно нарезанных на других станках. На этих станках шлифуют резьбы на метчиках, резьбовых калибрах, точных винтах, резьбовых фрезах, червяках и т.п.

Болтонарезные станки

Болтонарезные станки предназначены для нарезания резьб на болтах и других деталях.

Резьбонакатные станки

Резьбонакатные станки делят на станки с плоскими и круглыми плашками. Станки с плоскими плашками производительны и дают возможность получать точную резьбу. В станках с круглыми плашками заготовку размещают на упоре между неподвижной и подвижной круглыми плашками (роликами). Плашка быстро подводится к заготовке и прижимает ее к ролику; происходит накатывание резьбы, которое заканчивается после нескольких оборотов заготовки.

Гайконарезные станки

Нарезание резьбы в гайках при крупносерийном и массовом производстве осуществляют на гайконарезных полуавтоматах и автоматах машинными метчиками с прямыми или изогнутыми хвостиками.

На фрезерных станках можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности различной конфигурации, прорезать прямые и винтовые канавки, нарезать наружные и внутренние резьбы, обрабатывать зубчатые колеса и т.п.

Различают станки:

консольно-фрезерные (горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные)
вертикально-фрезерные бесконсольные,
продольно-фрезерные (одно- и двухстоечные),
фрезерные непрерывного действия (карусельные и барабанные),
копировально-фрезерные (для контурного и объемного фрезерования),
гравильно-фрезерные,
специализированные (резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезерные и др.).

В современных фрезерных станках применяют раздельные приводы главного движения и подач, механизмы ускоренных перемещений стола (во всех направлениях), однорукояточное управление изменения скорости подач. В станках узла и детали широко унифицированы. Станки называют консольными потому, что стол станка установлен на консоли, перемещающейся вверх по направляющим станины.

К консольно-фрезерным станкам относят горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, универсальные и широкоуниверсальные. Основным размером фрезерных станков общего назначения является размер рабочей поверхности стола. У горизонтальных консольно-фрезерных станков ось шпинделя расположена горизонтально, и стол передвигается в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Универсальные консольно-фрезерные станки внешне почти не отличаются от горизонтальных станков, но имеют поворотный стол, который помимо возможности перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях может быть повернут вокруг своей вертикальной оси на ±45º. Это позволяет обрабатывать на станке винтовые канавки и нарезать косозубые колеса.

Вертикальные консольно-фрезерные станки по внешнему виду отличаются от горизонтальных вертикальным расположением оси шпинделя и отсутствием хобота. Хобот у горизонтальных станков служит для закрепления кронштейна, поддерживающего конец фрезерной оправки.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки в отличие от универсальных имеют дополнительный шпиндель, поворачивающийся вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Имеются также широкоуниверсальные станки с двумя шпинделями (горизонтальным и вертикальным) и столом, поворачивающимся вокруг своей оси. В широкоуниверсальных фрезерных станках шпиндель может быть установлен под любым углом к обрабатываемой заготовке.

Горизонтально-, вертикально- и универсально-фрезерные станки

Фрезерные станки непрерывного действия

При работе на фрезерных станках непрерывного действия заготовки на столах устанавливают и закрепляют без остановки движения. Производительность таких станков велика, их применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Фрезерные станки непрерывного действия делят на карусельные и барабанные. На карусельном станке заготовки устанавливают в приспособлениях на вращающемся столе, затем их пропускают для снятия припуска под одной или двумя фрезами и снимают со стола. Цикл обработки детали может быть выполнен и за несколько оборотов стола.

Барабанный станок для непрерывной работы применяют для обработки сравнительно крупных заготовок одновременно с двух сторон. Заготовку крепят в приспособлениях, которые устанавливают на периферии медленно вращающегося массивного барабана. Обработку ведут фрезами. Устанавливают заготовки и снимают детали в процессе работы станка с противоположной относительно фрезы стороны.

Делительные головки

Делительные головки применяют при работе на консольно-фрезерных станках для установки заготовки под требуемым углом относительно стола станка, поворота ее на определенный угол, деления окружности на нужное число частей, а также для непрерывного вращения заготовки при фрезеровании винтовых канавок. Различают делительные головки для непосредственного деления (делительные приспособления), оптические делительные головки и универсальные делительные головки. Универсальные делительные головки делят на лимбовые и безлимбовые. Наиболее распространены лимбовые головки. Универсальные делительные головки могут быть использованы для простого и дифференцированного деления.

Станки строгально-протяжной группы и Долбежные станки

Назначение строгальных, протяжных и долбежных станков

На строгальных и долбёжных станках обрабатывают плоские поверхности, прямолинейные канавки, пазы, различные выемки, фасонные линейчатые поверхности и т.д.

Эти станки делят на поперечно-строгальные станки (односуппортные и двухсуппортные), продольно-строгальные станки (одностоечные, двухстоечные и кромкострогальные) и долбежные станки.

Поперечно строгальные станки всех размеров изготавливают с механическим приводом и гидравлическим приводом. Станки имеют автоматические подачи стола и резцового суппорта; управляют ими с центральной кнопочной станции и удобно расположенными рукоятками.

Продольно-строгальные станки одностоечные и двустоечные являются станками общего назначения. Главным движением в этих станках является возвратно-поступательное прямолинейное движение стола с заготовкой. Стол обычно приводится в движение от электродвигателя постоянного тока через механическую коробку скоростей, что позволяет наряду с бесступенчатым регулированием скорости движения обеспечивать также плавное врезание резца в заготовку и замедленный выход его в конце рабочего хода. На базе продольно-строгальных станков общего назначения изготавливают специализированные станки и станки, в которых строгание сочетается с фрезерованием, растачиванием, шлифованием и т.д.

Протяжные станки предназначены для точной обработки внутренних и наружних поверхностей различного профиля.

Протяжные станки делят по следующим признакам:

являются основными модификациями консольно-фрезерных станков и представляют собой станки общего назначения;
по назначению – для внутреннего и наружного протягивания;
по степени универсальности – на станки общего назначения и специальные;
по направлению и характеру рабочего движения – на горизонтальные, вертикальные, непрерывного действия с прямолинейным конвейерным движением, с круговым движением протяжки или заготовки, с комбинацией различных одновременных движений заготовки и протяжки;
по числу кареток или позиций – с одной, двумя или несколькими каретками;
однопозиционные (обычные) и многопозиционные (с поворотными столами).

Станки с ЧПУ

В зависимости от основных операций обработки станки с ЧПУ объединены в различные технологические группы.

Токарные станки с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ являются наиболее многочисленной группой в парке станков с ЧПУ. Их выпускают в следующих исполнениях: центровые, патронные, патронно-центровые и карусельные. В основном токарные станки имеют горизонтально расположенную ось шпинделя. Исключение составляют двухсуппортные станки и карусельные станки для обработки крупных деталей. По расположения направляющих суппорта токарные станки с ЧПУ выпускают с горизонтальным, вертикальным или наклонным расположением. Станки с вертикальными и наклонными направляющими оригинальны в своем исполнении и имеют следующие преимущества: удобство обслуживания, облегчение схода и удаление стружки, расположение ходового винта станка между направляющими, что способствует повышению точности перемещения суппорта.

Расточные станки с ЧПУ

Расточные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы: с горизонтальным или вертикальным расположением шпинделя. На расточных станках фрезеруют плоскости и пазы, сверлят и зенкеруют отверстия, растачивают отверстия, подрезают торцы, нарезают резьбу метчиками. На расточных станках с вертикальным расположением шпинделя целесообразно обрабатывать плоские заготовки, на горизонтально-расточных – корпусные детали.

Сверлильные станки с ЧПУ

Сверлильные станки с ЧПУ изготавливают в двух исполнениях: вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. На них можно выполнять разнообразные работы: сверление, зенкование, зенкерование, развертывание, нарезание резьб, фрезерование и т.д. Наличие крестового стола, возможность работать последовательно несколькими инструментами, а в некоторых случаях и многоинструментальными головками значительно расширяют возможности станка.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ компонуют по типу вертикальных и горизонтальных консольных и бесконсольных одно- и двухжстоечных станков. Горизонтально-фрезерные станки оснащают поворотным столом, управляемым по программе. На фрезерных станках с вертикальным шпинделем преимущественно изготавливают плоскостные и коробчатой формы детали небольших габаритных размеров, а также сложные поверхности плоских и объемных кулачков, шаблонов и других деталей. На станках с горизонтальным шпинделем обрабатывают поверхности корпусных деталей, расположенные в различных плоскостях.

Многоцелевые станки обеспечивают выполнение большой номенклатуры технологических операций без перебазирования детали и с автоматической сменой инструмента. Режущий инструмент расположен в специальных инструментальных магазинах большой емкости, что дает возможность в соответствии с принятой программой автоматически устанавливать в шпинделе станка любой инструмент, требуемый для обработки соответствующей поверхности детали.

ТОКАРНЫЕ АВТОМАТЫ И ПОЛУАВТОМАТЫ: 1И125П, 1И140П, 1П752МФ305, 1Д112, SARO25B, 1В116П, AWA-10M, АТС45, 1А240П-6, 1Б240-6, 1Б240-6К, 1Б265НП-6К, 1К282, 1Е365БП.

ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ: 7216Г, 65А60Ф131, 6А56, 6650, 692Р-1, 6Р13, 6Р13Ф3, 6Т12-1, 6М13СН2, FU400 (Heckert), 6Р81, 6Р81Ш, 6Р82Г, СФ-676, 6Т82-1, ВМ127, СФ35, УФ, 5К328А, 53А30П, ЕЗС380.31(аналог 53А11), 6Г463.

ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ: 3М131, 3У131, COBURG, 3А183, 3Б722, 3Д711АФ11, 3Л722А, 3Е711В, 3Б70В, 3Г71, 3Г71М, SPC20b, 3У10А, HAUSER 3SM, 3Д180, 3Б633, 3К634, 3В853.

РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ: 2Н636, 2Н636ГФ3, 2Б635, 2Д450П, 2А614-1, 2А622-1, 2А470, 2Е450АМФ4, 2254ВМФ4, 2620, 2620Г, 2620ГФ1

СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ: 2Н118, 2Н125, 2С132, 2Н135, 2532Л, 2А554, 2А554Ф1, 2М55.

ДОЛБЁЖНЫЕ СТАНКИ: 5А140П, 7Д430,

ОТРЕЗНЫЕ СТАНКИ: 8В66А, 8Г662, ВТС-50

ЗАТОЧНЫЕ СТАНКИ: 3Д642, 3Д692, 3Б662ВФ2, NUA-25M (аналог 3Е642, 3Е642Е), ТчПА-7.

ТРУБОНАРЕЗНЫЕ СТАНКИ: 9М14, 1Н983

ПРОЧИЕ СТАНКИ: 3Е816Ф1, 4Л723, 5С276П, Sunnen 1804, Agiecut 200, 4732ФЗМ, 5А714, HS-300.125, Машина плазменной резки.

Токарный станок – это универсальный агрегат, на котором можно вытачивать детали, сверлить отверстия, зенкеровать их, нарезать резьбу, а также выполнять многие другие операции. Если раньше станки можно было увидеть только на заводе, то в последнее время они уверенно завоевывают домашние мастерские, став вещью, обойтись без которой можно, но сложно.

Однако токарный станок – не дешевая покупка. Прежде чем его приобретать, стоит взвесить все «за» и «против», а главное – понять, какой именно станок вам нужен.

Конечно, крупногабаритные станки, какие используются на производстве, не влезут в мастерскую или гараж. Но это не нужно: существуют более компактные и простые модификации – настольные токарные станки по металлу, школьные станки, и мини-станки.

Как устроен токарный станок

Для начала – посмотрим на фото токарного станка по металлу и расскажем несколько слов о его устройстве.

Основа станка – это станина, как правило, отлитая из чугуна. На ней расположены все остальные элементы.

Заготовка детали укрепляется между передней (шпиндельной) бабкой, на которой расположен шпиндель, и задней бабкой. Шпиндель представляет собой металлический вращающийся вал с коническим отверстием в центре. В нем можно закрепить патрон для детали, планшайбу и другие необходимые приспособления.

Кроме того, на передней бабке есть коробка передач с рычагами для регулировки частоты вращения шпинделя.

Задняя бабка – узел, который нужен для фиксации детали с другой стороны. Также на ней можно устанавливать метчики, сверла, и другие инструменты, которые требуются для обработки детали. Для этого предназначена пиноль – цилиндр, в центре которого, как и у шпинделя, есть коническое отверстие.

Установленную на специальной плите, заднюю бабку можно передвигать вдоль станины. Таким образом можно отрегулировать расстояние между ней и шпинделем, и прочно зафиксировать заготовку детали. Подвижная задняя бабка нужна и тогда, когда требуется просверлить в детали сквозное отверстие.

Параллельно оси станка перемещается каретка, на которой укреплен суппорт. На суппорте стоит резцедержатель, головка которого способна поворачиваться и вести резец не только продольно, но и в поперечном направлении. Головку резцедержателя можно фиксировать под различными углами.

Основные параметры токарного станка

Как выбрать токарный станок? Есть важные характеристики, на которые следует обратить внимание.

Первый параметр — это расстояние между центрами передней и задней бабки (РМЦ). От него зависит наибольшая длина детали, которую можно обрабатывать на данном станке. Ось вращения между центрами является основной осью станка.

Второй параметр – максимальный диаметр обработки над станиной, измеряемый в миллиметрах. По нему определяют максимальный диаметр детали, которую можно установить в станок.

Наконец, важная характеристика — диаметр центрового отверстия шпинделя, куда можно установить заготовку. Особенно это важно при обработке прутковых деталей.

Как шпиндель, так и пиноль задней бабки должны быть хорошо отцентрованы и вращаться ровно, с минимальным биением. Для маленького домашнего станка это особенно важно.

Станина должна быть устойчивой и прочной, тогда вибрации, возникающие при работе станка, будут сведены к минимуму, и можно будет качественно обрабатывать на нем детали.

Хорошие станки оснащены коробкой передач на несколько скоростей (чаще всего – на две).

Некоторые станки имеют переключатель реверса. Реверс – это возможность менять направление движения резца. Такая функция бывает полезной во многих случаях.

Заглянув в инструкцию по эксплуатации токарного станка, предназначенного для работ по металлу, можно найти и другие технические характеристики:

Габариты (длина, ширина) и масса (в килограммах). Как правило, длина станков, которые можно поставить в своей домашней мастерской, не превышает 170 сантиметров, а ширина – 60 сантиметров. Весят «домашние» станки максимум 200 килограммов.

Мощность привода в киловаттах (до 0,6 кВт). Питающее напряжение в вольтах (В) и тип подключения к сети. К сожалению, не все станки работают от обычной трехфазной сети переменного тока.

Включение станка – осуществляется с помощью кнопки, а у некоторых моделей – с помощью реостата.

Число оборотов. У односкоростных станков оно варьируется от 0 до 1500 оборотов в минуту. У двухскоростных – 0-500 об/мин на первой скорости, и 0-2500 об/мин на второй скорости.

Дешевый или дорогой, простой или универсальный

Для работы дома лучше выбрать универсальный станок по металлу. Сложно угадать, что именно с его помощью придется изготавливать или ремонтировать – фронт работ у домашнего мастера очень широкий, и есть вероятность, что узкоспециализированный станок будет простаивать без дела.

Токарные станки различаются и по цене, и по оснащенности. Иногда не требуется тратить лишние деньги, чтобы приобрести дорогой станок с полным комплектом всевозможных приспособлений, ведь многие из них могут никогда не понадобиться. Целесообразнее купить более простой агрегат, а потом оснастить его теми устройствами, которые нужны вам.

Разновидности станков

Настольные, они же – токарные мини-станки по металлу. Обратите внимание, что некоторые модели этого типа выпускаются без задней бабки, что может существенно затруднить работу. В целом это станки наиболее простой конструкции: малые габариты, малый вес, достаточно легкая и неустойчивая станина.

Школьные станки, больше размером, чем предыдущие. У них имеется коробка передач на две скорости, и реверс.

Токарно-винторезные станки. Они больше подходят для гаража, чем для дома, имеют прочную станину, благодаря которой при работе почти не возникают ненужные вибрации.

Шпиндель в таких станках вращается почти без биения. Минусов у них только два: габариты и высокая цена.