Особенности и принцип работы, виды токарно-револьверного станка

Общая информация об оборудовании

Стальные хромированные прутки

Данные станки способны работать с различными заготовками – прутками, отливками, поковками и многими другими. Также их можно применять для деталей, которые прошли обработку на другом оборудовании. Токарно-револьверные агрегаты целесообразно использовать для выполнения высокотехнологических операций, которые подразумевают частую смену рабочего инструмента.

Такие широкие возможности оборудования достигаются его конструктивными особенностями. Все инструменты фиксируются в нужной последовательности и определенном положении в специальном приспособлении. Это револьверная головка, которая способна совершать поворот после выполнения определенных рабочих операций.

Также она позволяет в определенный момент использовать конкретный инструмент, который необходим именно сейчас. Чтобы ограничить перемещение применяемых режущих элементов, револьверная головка оснащена специальными упорами. Они необходимы для того, чтобы ограничить подачу инструмента в определенных направлениях.

Токарно-револьверные станки с ЧПУ или даже те модели, которые не имеют программного управления всеми процессами, предоставляют возможность обработки деталей при помощи рабочих элементов разного типа. При этом все происходит без проведения дополнительных операций. Во время обработки заготовок не нужно вносить никаких изменений в настройки.

Техника безопасности

Перед работой с оборудованием необходимо пройти медицинскую комиссию. Также требуется обучение работе и технике безопасности. Она включает в себя следующие правила:

1. Выполнять только ту работу, которая вам предоставлена, и только безопасным способом.
2. Работать только на том оборудовании, в работе с которым у вас имеются специальные навыки.
3. Работать только в специальной униформе, которая выдается перед началом работы.
4. Работнику должны обеспечить широкое пространство для работы.
5. Перед работой требуется проверка исправности аппарата.
6. Ни в коем случае не пытаться ремонтировать устройство самостоятельно. Не трогать внутренний механизм станка
7. На рабочем месте не должно находиться лишних предметов.
8. Обрабатываемая деталь должна быть прочно закреплена.
9. Не прикасаться к обрабатываемому материалу.
10. Не прикасаться к заготовкам во время работы.

Какие работы может выполнять

Станки, в наличии которых есть функция ЧПУ, могут выполнять работы по многим видам токарной обработки: колец, валиков, ступенчатых болтов, втулок.

Многие манипуляции будут включать в себя нарезание при помощи специальных метчиков и головок внутренней и наружной резьбы.

А также надрезание и выравнивание торцов, обтачивание заготовки до цилиндрической формы, прокачивание листовых заготовок.

Агрегаты с программой ЧПУ и без управления будут иметь ходовой винт, который с помощью гребёнок и дополнительных резцов может выполнять разнообразные резьбы.

Когда изготовление деталей поставлено на поток (серийное производство), специалисты часто прибегают к помощи резьбонарезной головки. Такие головки имеют круглые гребёнки тангенциальной или радиальной формы. Наиболее высокая точность выполнения работ будет достигнута при использовании круглых гребёнок.

Для выполнения резьбы величина реза головки может быть от М5 до M65. Когда резьбы выполняются плашками или метчиками, то в их конструкции будут присутствовать специальные державки. Во время хода суппорта они будут помогать ввинчивать метчик либо плашку с помощью свободного передвижения по оси.

На станках револьверного типа также можно подвергать обработке фасонные поверхности. Для выполнения таких работу необходима установка криволинейного шаблона (станковое лекало) вместо копировальной линейки. Возможна обработка поверхности специфическими резцами, которые называется фасонными.

Технические параметры оборудования

Размеры деталей, изготавливаемых на станке 1341, обеспечиваются его параметрами. К ним относятся размеры (мм):

заготовки:

• при применении патрона – 400;
• над суппортом – 380;

прутка сечением:

круглого – 40;
квадратного – 27*27;
шестигранного – S32;
подача прутка – 150;
длина прутка – 3000;
отверстие шпинделя – 62;
длина получаемой резьбы – 50;
расстояние до центров – 200.

Габариты станка – 3,0*1,2*1,6 м. Вес его составляет 2200 кг.

Электрическая схема токарно-револьверного станка 1341

Электродвигатель, вращающий шпиндель, обладает мощностью 5,5 кВт. Число используемых станком скоростей равно 8 (от 60 до 2000 об/мин). Кроме этого имеются электродвигатели:

• гидропривода для зажима и продвижения прутка (1,1 кВт);
• насоса охлаждения (0,125 кВт).

Суппорт перемещается на 560 мм.

Преимущества и недостатки револьверных головок

Для более быстрой замены одного инструмента на другой используются унифицированные крепления. По своей конструкции револьверные головки могут различаться по количеству инструмента и ориентации крепления. По количеству инструмента бывают 6-ти, 8-и, 12-и и 16-и позиционные револьверные головки.

Количество инструмента напрямую влияет на количество операций, которые станок способен выполнить за один технологический установ. Поэтому при выборе револьверной головки следует учесть, какое максимальное количество операций будет выполняться на этом станке за один установ. Чаще всего на станках устанавливают 12-и позиционные головки.

К примеру, черновую и чистовую обработку токарным резцом лучше выполнять разными инструментами, а отрезку и обработку канавок иногда можно выполнить одним инструментом.

Также револьверные головки отличаются по ориентации крепления инструмента. Существуют головки с радиальным креплением:

Такие головки, как правило, устанавливают на станки с противошпинделем, поскольку такая ориентация позволяет установить сразу два инструмента в одну позицию — для главного и для противошпинделя. При наличии оси Y на станке, можно установить двойной блок для резцов, что позволяет за счет смещения по оси Y работать другим резцом.

Недостатком такой револьверной головки можно считать меньший диаметр обработки при точении наружным резцом, так как за счет конструкции резец устанавливается ближе к центру вращения шпинделя.

Существуют также головки с торцевым креплением инструмента:

Такой тип чаще встречается среди простых станков, без оси Y и без противошпинделя. В такой компоновке доступен только тип крепления VDI, либо комбинированный VDI + PU (о типах мы поговорим позже). Основное преимущество такой головки — это компактность и удобство установки инструмента. Недостаток — ограничение типа крепления. Кроме того, на такую головку нельзя устанавливать многопозиционные блоки для токарных резцов, а при установке расточных резцов, как правило, приходится укорачивать хвостовик инструмента, чтобы уменьшить вылет, так как блок имеет ограниченную глубину фиксации.

Принцип работы

В серийном производстве пруток крепится в цанговый патрон при помощи гидравлики. Имеется встроенный механизм, который обеспечивает подачу заготовки на необходимую длину. При работе со штучными заготовками токарь закрепляет их вручную.

Обычно станки оснащены универсальной цангой со сменными кулачками для зажима круга и многогранника. В комплекте идут дополнительные оправки, втулки и другая оснастка.

Важно!

На некоторых моделях предусмотрена замена цанги трехкулачковым патроном.

Модификации станков для патронных работ предназначены для обработки литых, штампованых и кованых штучных заготовок. Они оснащены трехкулачковыми (либо четерехкулачковыми) патронами.

Все инструменты крепятся в револьверную головку. Выполнив рабочий ход одним резцом (сверлом, разверткой), она меняет позицию и подает новый инструмент. Длина рабочего хода инструмента ограничивается специальными упорами, которые отключают подачу.

Классификация

Благодаря универсальной конструкции, револьверный токарный станок с ЧПУ может быть спроектирован почти с любой конфигурацией. На этом основании, различают оборудование общего назначения, а также специализированные модели.

Наиболее важным параметром для выбора является расположение вращающейся револьверной головки. Ее местоположение определит возможность выполнения того или иного вида разворота.

• С продольной подачей. Эта конструкция характерна только для обработки деталей по горизонтальной оси. Используется в полупрофессиональном оборудовании. Небольшой набор функциональных возможностей. Но

станок имеет относительно простую конструкцию, что сказывается на трудоемкости его технического обслуживания и ремонта;

• Продольные и поперечные подачи. Устанавливается на модели с вертикальным и наклонным положением токарного станка. Возможность перемещения режущей части вдоль двух осей увеличивает набор операций.

1. Имеется всего два типа заготовок, которые мы можем обработать на станках данной группы — прутковые и патронные. Например, к патронным относятся валы достаточно больших диаметров, а к прутковым длинные пруты, но имеющие небольшой диаметр.
2. Токарные станки данной группы могут быть горизонтальными, вертикальными или наклонными. Огромная популярность у модели, на которой можно расположить заготовку в горизонтальном и вертикальном положении, в то время как наклонные станки встречаются очень редко. Наклонные модели дают возможность производить нужный наклон детали для точения отверстий, либо выполнения любых других операций, которые можно выполнить лишь под углом.

В паспорте револьверного токарного станка имеются все нужные сведения, которые могут понадобиться при выборе конкретного станка. Имеются модели, которые могут оборудоваться планшайбами с 3-мя либо с 4-мя кулачками, которые приводятся в движение гидравлическими приводами. Данный факт полностью позволяет обрабатывать детали, которые имеют большие габариты. Например, это может быть заготовка, которая была получена при помощи ковки либо литья.

Токарно-револьвериый станок 1А341

Станок является универсальным. На нем можно производить многоинструментную наладку для точения, сверления, растачивания, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и других операций. Особенностью станка является наличие командоаппарата с шестью кулачками, которыми при движении или повороте револьверной головки действуют на конечные выключатели, управляющие электромагнитными муфтами. Командоаппарат служит для предварительного набора и автоматического управления частотами вращения шпинделя, подачами револьверной головки и периодическим поворотом ее в нужную позицию по заданной программе. Кроме того, станок имеет гидравлический механизм подачи и зажима прутка, копировальную линейку для обработки конических поверхностей и резьбонарезное устройство.

Кинематическая схема

Кинематическая схема станка показана на рис. 72. От электродвигателя Ml через зубчатые колеса 1-2 вращение сообщается валу П. Далее вращение передается валу III через колеса 3-4 при включенной муфте ЭМ или через колеса 5 — 6 при включенной муфте ЭМ2. Затем через колеса 7 — 8 и муфту ЭМ4 или колеса 9 — 10 и муфту ЭМЗ вращение получает вал IV и через колеса 11 — 12 или 13 — 14 — шпиндель V.Механизм подач. Вращение валу VI коробки подач сообщается от шпинделя К через зубчатые колеса 15 — 16 и далее через колеса 17 — 18 или 19 — 20 передается на вал VII. Затем через зубчатую пару 21-22 и муфту ЭМЗ или колеса 23 — 24 и муфту ЭМ6 получает вращение вал VIII и через колеса 25 -26 и муфту ЭМ8 или колеса 27 — 28 и муфту ЭМ7 получает вращение вал IX. С этого вала через предохранительную муфту 61 вращение передается на вал X револьверного суппорта.

Движения подачи

Продольная подача суппорта осуществляется с вала X через колеса 30 или 31-32 на вал XI, затем через червячную пару 33 — 34 и муфту ЭМ7 сообщается валу XII и далее через колеса 35-36 передается на ре-4ную пару 37 — 38.

Круговая подача револьверной головки осуществляется от вала X через ток колес 29, 31 на вал XI, затем через червячную пару 33 — 34 и муфту М11 передается на вал XII, и через колеса 40, 41, 42, 43, муфту ЭМ13, вал XV, колеса 44 — 45 и 46 — 47 получает вращение револьверная головка 62. Быстрое продольное перемещение револьверного суппорта осуществляется от отдельного электродвигателя М2 через зубчатые колеса 48 — 49 на вал XVIII и через червячную пару 58 — 59 и муфту ЭМ9 передается на вал XIII реечной пары 37 — 38.

Быстрый поворот револьверной головки осуществляется также от электродвигателя М2 через зубчатые колеса 48 — 49, червячную пару 50 — 5,. муфту ЭМ10, вал XIX, колеса 52 — 53, 54 — 55, вал XV, коническую пару 44-45, вал XVI и колеса ’46-47.

Рис. 72 Кинематическая схема станка мод. 1А341

Ручное перемещение револьверного суппорта производится штурвалом через вал XX, зубчатые колеса 39 — 36 и вал XIII на реечную пару 37-38, а поворот револьверной головки — маховичком 64 через колеса 56-60, муфту ЭМ12, вал XIV, колеса 54-55, вал XV, колеса 44-45 и 46-47.На валу X VII револьверной головки 62 находится барабан 6.5 с упорами.

Приспособление для нарезания резьбы

Приспособление для нарезания резьбы резцом или гребенкой, установленное на станке, работает следующим образом. От шпинделя I (рис. 73) вращение через зубчатые колеса 15-60, 61-62 или 63-64 передается на сменный резьбовой копир 7 с шагом . Рычаг 1 опу-скается до упора 4. Вместе с ним опускается, занимая рабочее положение, суппорт 2 с резцом 3 (или гребенкой) и резьбовая губка 5 с грузом 6. Вращающийся резьбовой копир 7 перемещает резьбовую губку, штангу IV и суппорт с инструментом, обеспечивая нарезание резьбы. При передаточном отношении передачи oт шпинделя I до резьбового копира (вал III) i= 1 (в зацеплении колеса 61 — 62) шаг нарезаемой резьбы равен шагу копира. А при передаточном отношении пени i=lI2 (в зацеплении колеса 63 — 64) шаг нарезаемой резьбы равен половине шага копира.

Рис. 73 Приспособление для нарезания резьбы

Продольное перемещение суппорта 2 ограничивается упором (на рисунке не показан) рычага I. В результате действия упора рычаг и суппорт приподнимаются, губка 5 выходит из контакта с копиром 7, и штанга IV под действием пружины 8 возвращает суппорт в исходное, правое положение. Для повторения прохода следует снова опустить рычаг I. После каждого прохода надо перемешать резей или гребенку на глубину резания.

Устройство

Устройство станков в целом имеет сходство с другими группами токарного оборудования. Основу составляет станина, на которой расположены остальные узлы.

Коробка скоростей

На револьверных станках коробка скоростей встроена в шпиндельную бабку. В зависимости от модели, она имеет определенное число диапазонов оборотов шпинделя и подач инструмента.

Суппорт

Узел несет на себе револьверную головку для крепления режущего инструмента. Он устанавливается в пазы головки и закрепляется при помощи специальных державок. Они, в свою очередь обеспечивают жесткость и надежность фиксации инструментов. Суппорт перемещается в продольном и поперечном направлении с помощью ручной или автоматической подачи.

Также на суппорте расположены командоаппарат и барабан упоров. Командоаппарат отвечает за включение/выключение заданной частоты оборотов и скорости подачи для каждого инструмента. Барабан упоров обеспечивает автоматическую остановку суппорта, когда инструмент пройдет заданное расстояние.

Некоторые модели оснащены револьверным и поперечным суппортом. Конструкция последнего позволяет устанавливать два резцедержателя одновременно с шестью инструментами. Это удобно во время обработки сложных деталей.

Узел шпинделя

Данный узел обеспечивает подачу и фиксацию прутковой заготовки. Главным движением в станке как раз является вращение шпинделя с заготовкой в прямом или обратном направлении.

Диаметр шпиндельного отверстия на конкретном агрегате определяет наибольший размер прутка, с которым можно работать. В зависимости от модели, в него можно установить пруток с максимальным диаметром 10, 16, 18, 25, 40, 65, 100 мм.

Частота вращения шпинделя и подача настраивается при помощи командоаппарата, либо вручную путем установки находящихся на шпиндельной бабке рукояток в нужные позиции.

Токарно-карусельные станки

Такие станки обрабатывают детали весом в несколько тонн, имеющие большой диаметр при малой высоте. Горизонтально расположенный рабочий стол (планшайба) существенно облегчает загрузку и центрирование тяжелых заготовок.

На карусельных станках обработка цилиндрических и конических поверхностей (наружных и внутренних) проводится резцом. Установленная револьверная головка с инструментами позволяет высверливать и обрабатывать отверстия, нарезать резьбу.

Главным движением станка является вращение планшайбы. Два суппорта: вертикальный и боковой — осуществляют движения подачи инструментов. Основными характеристиками данных станков являются размеры обрабатываемых заготовок: диаметр и высота.

Токарно-карусельные станки изготавливаются промышленностью с одной или двумя стойками. На одностоечных обрабатывают детали до 2500 мм: выполняется обработка поверхностей, сверление, развертка и зенкование отверстий; прорезают канавки, обрабатывают торцы.

Установка системы ЧПУ позволяет вести обработку деталей, имеющих сложный, криволинейный профиль. Основные механизмы станков с ЧПУ имеют сходство со станками, имеющими ручное управление. Обычно с применением системы ЧПУ, цифровых приводов подач и многопозиционной резцедержки и защиты кабинетного типа станок переименовывается в вертикальный токарный станок

Настройка

Настройку станка производят при запуске серии одинаковых деталей. Она предусматривает:

разработку:

• технологии изготовления детали;
• карты наладки;

карта предусматривает изображение детали, инструмента после завершения обработки (по каждому переходу);
производят подбор необходимого инструмента, оснастки, державок (при необходимости их проектируют, изготавливают);
выверяют расположение инструмента после установки, обеспечивающей получение нужного размера по эталонной детали;
устанавливают кулачки командоаппарата на места, позволяющие включить/отключить заданные по техпроцессу:

обороты шпинделя;
величину подачи;
проводят аналогичные действия по оснастке, инструменту на следующей позиции головки согласно очередности операций;
регулируют гидравлику, обеспечивающую операции закрепления, подачи прутка;
производят окончательную наладку станка по полученным результатам обработки 2 деталей.

https://youtube.com/watch?v=_yb2NaWntls

Перечень основных технических характеристик

Работа станка с револьверным резцедержателем

Параметры токарных станков с револьверным резцедержателем практически ничем не отличаются от характеристики аналогичного оборудования с классической компоновкой. Но есть перечень характеристик, которые необходимо рассмотреть детально.

Главным параметром выбора являются характеристики револьверной головки. Помимо вышеописанных качеств (расположение и свойства суппорта) следует учитывать количество устанавливаемых резцовых инструментов, их конфигурацию и длину

Также берется во внимание возможность подключения к блоку ЧПУ. Перечень команд, передаваемых на блок обработки, определит функциональные возможности оборудования

К другим стандартным характеристикам токарной установки с револьверным блоком обработки можно отнести такие:

• максимальный и минимальный размер обрабатываемой детали, возможность ее крепления в суппорте и в центрах;
• скорость смены резцов. Их характеристики повлияют на производительность определенной модели и назначение;
• наличие и диаметр сквозного отверстия для выполнения токарных работ на поверхности прутка;
• параметры подачи суппорта – максимальное смещение в продольном и поперечном направлении, значение для одного шага;
• точность позиционирования режущего инструмента;
• возможность формирования резьбы различного типа – дюймовых, метрических и притчевых. В паспорте оборудования обязательно указывают их характеристики.