Станки токарной группы
Классификация и выбор основных технических показателей станков токарной группы
Токарная обработка (точение) предназначена для механического формирования геометрии деталей машиностроения лезвийным инструментом посредством снятия стружки. Кинематика резания определяется в основном относительным вращательным движением заготовки с пространственно фиксированной осью вращения и произвольным движением подачи. Объектами обработки являются чаще всего соосные поверхности вращения и плоские поверхности деталей типа валов, дисков и втулок, включая нарезание наружных и внутренних резьбовых поверхностей, а также поверхности некоторых других форм, например некруглых, путем введения дополнительного относительного движения инструмента. Формы поверхностей, получаемых способами токарной обработки, приведены в табл. 1.
Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недостаточна вследствие новых возможностей, предоставляемых устройствами ЧПУ в технологическом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, отражающих конструктивно-видовые особенности токарных станков, а именно: основной конструктивный признак; вспомогательный видовой признак; компоновка; количество позиций закрепления заготовок; число устанавливаемых инструментов; вид управления; класс точности [1].
Классификация станков по основным и вспомогательным признакам приведена в табл. 2.
Компоновка станков обусловлена положением главной оси вращения заготовки и относительным положением инструмента в пространственной системе координат, используемой в ISO recommendation R-841. IIo этому признаку выделяются горизонтальные и вертикальные компоновки.
|
Уровень концентрации операций, выполняемых на одном станке, характеризуется числом рабочих позиций и способом закрепления заготовок (одно- и многошпиндельная патронная; одно- и многошпиндельная цанговая (прутковая); одно- и многошпиндельная центровая; комбинированная), а также условиями, определяющими эффективность используемого инструмента: числом и сложностью форм обрабатываемых поверхностей с различным направлением подачи; числом разнотипных инструментов; возможностями пространственной ориентации инструментов относительно заготовки; сопоставимостью времен обработки поверхностей.
По числу позиций закрепления заготовок различают одно- или многошпиндельные конструкции, а по числу устанавливаемых инсгрументов - станки одно- или многоместные, много инструментальные и с магазином инструментов.
В этой связи особое внимание уделяется концентрации операций токарной обработки, созданию многоцелевых токарных станков, объединяющих выполнение внецентрового сверления, некоторых фрезерных и других подобных операций. При этом принимаются меры для сокращения внецикловых потерь, связанных с переналадкой, контролем, загрузкой-выгрузкой, сменой инструмента и другими, что возможно при наличии развитой системы управления станком на базе ЧПУ.
Возможности и классификация современных токарных станков по степени автоматизации приведены в табл. 3.Точность станков регламентируется государственными (отраслевыми) стандартами, в целом содержащими пять классов точности.
|
Распределение основных видов станков токарной группы по классам точности приведено в табл. 4. Специальные и специализированные станки таблицей не охватываются. Технические и технологические показатели токарных станков определяются совокупностью компонентов и их составляющих, основные из которых отражены в табл. 5.
Таблица 1. Типовые поверхности, получаемые при токарной обработке
Форма поверхности | Способ получения |
1. Внешняя круглая цилиндрическая | а) Внешнее продольное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны; б) Внешнее поперечное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи взаимно перпендикулярны; в) Внешнее бесцентровое точение: продольное круглое точение несколькими вращающимися инструментами с малым вспомогательным углом в плане при большой подаче |
2. Внутренняя круглая цилиндрическая | а) Внутреннее продольное круглое растачивание: ось вращения заготовки и линия подачи параллельны; б) Внутреннее продольное сверление (зенкерование, развертывание): ось вращения заготовки и ось инструмента совпадают; в) Внутреннее поперечное круглое растачивание канавки: ось вращения заготовки и подачи взаимно перпендикулярны на некотором участке |
3. Внешняя (внутренняя) торовая поверхность | Внешнее (внутреннее) круглое двустороннее точение с произвольной подачей комбинацией способов la, 16 и 2а, 2в |
4. Внешняя коническая | а) Внешнее продольное точение со смещением одного из центров станка; б) Внешнее продольное точение с поворотом направляющих движения инструмента; в)Внешнее продольное точение с направляющей линейкой; г) Внешнее поперечное точение инструментом с широкой наклонной режущей кромкой |
5. Внутренняя коническая | Внутреннее продольное растачивание аналогично способам 46, 4в. поперечное - способу 4г |
6. Внешняя винтовая | а) Внешнее продольное винтовое точение однозубым инструментом с подачей, равной шагу, и профилем режущей кромки, соответствующим профилю резьбы; б)То же, многозубым инструментом (резьбовой гребенкой); в)То же, многозубым охватывающим инструментом (плашкой); г) Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом; д) Внешнее продольное охватывающее фрезерование многозубым инструментом; г) Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом; д)Внешнее поперечное винтовое точение торцовых спиралей с произвольным шагом, равным подаче, и профилю резьбы по способу 1б; е) Внешнее продольное наружное фрезерование многозубым инструментом |
7. Внутренняя винтовая | а) Внутреннее продольное нарезание однозубым инструментом, профиль режущей кромки которого соответствует профилю впадины резьбы; б)Внутреннее продольное нарезание многозубым инструментом (метчиком) соосно оси вращения заготовки с подачей, равной шагу резьбы метчика |
8. Внешняя плоская | а) Внешнее поперечное подрезное точение направление подачи перпендикулярно оси вращения заготовки; б) Внешнее продольное подрезное точение; главная режущая кромка инструмента перпендикулярна оси вращения заготовки; в)Внешнее прорезное точение |
9. Внутренняя плоская | Внутреннее поперечное подрезное точение аналогично способам на рисунках 8в и продольное по 8б |
10. Внешняя фасонная | а) Внешнее поперечное отрезное точение профильным инструментом; б) Внешнее продольное точение вращающимся профильным инструментом; в) Внешнее копировальное точение с управляемым движением подачи |
11. Внешнее некруглое | а) Внешнее прорезное некруглое точение с управляемым движением подачи; б) Внешнее продольное некруглое точение при тех же условиях |
Таблица 2. Классификация станков токарной группы по основным и вспомогательным признакам
|
Основные признаки | Вспомогательные признаки |
Токарные и токарно-винторезные станки | Универсальные токарно-винторезные Патронные и патронно-центровые Патронно-прутковые и патронно-центровые прутковые Настольные |
Токарные полуавтоматы и автоматы | Поперечного и продольного точения Одно шпиндельные программируемые Одно шпиндельные вертикальные Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися заготовками Многошпиндельные горизонтальные с вращающимися инструментами Многошпиндельные вертикальные Фронтальные |
Токарные револьверные станки | Горизонтальная револьверная головка Вертикальная револьверная головка |
Токарные копировальные станки | Многорезцовые Гидрокопировальные |
Карусельные и лобовые станки | Одностоечные Двухстоечные Лобовые |
Токарные затыловочные станки | Простые Универсальные |
Резьбо обрабатывающие станки | Гайконарезные Резьбонарезные Резьботокарные |
Токарные специализированные и специальные | Для обработки турбинных колес, гильз, цилиндров, труб, коленчатых валов и др. |
Таблица 3. Классификация токарных станков по степени автоматизации
Степень автоматизации | Набор автоматически выполняемых функций |
Ручное управление | Установка заготовки и инструмента, позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов вручную. Автоматизированное позиционирование рабочих органов и формирование базовых циклов |
Полуавтоматическое управление | Постоянство базовых циклов, сформированных вручную. Частичное изменение этапов базовых циклов вручную. Произвольное изменение базовых циклов с заменой инструмента вручную |
Автоматическое управление | Произвольное автоматическое изменение базовых циклов с заменой инструмента. Произвольное автоматическое изменение порядка выполнения базовых циклов с соответствующей сменой порядка работы инструмента. То же, включая манипуляции с заготовкой и обработанной деталью. Полная автоматическая организация цикла изготовления детали |
Таблица 4. Классы точности и основные виды станков токарной группы
Основные виды станков | Класс точности станка | ||||
Н | П | В | А | С | |
Токарные и токарно-винторезные | + | + | + | + | + |
Токарные полуавтоматы и автоматы | + | + | + | - | - |
Токарные револьверные | + | + | + | + | - |
Токарные копировальные | + | + | - | - | - |
Карусельные и лобовые | + | + | + | - | - |
Затыловочные и резьбо обрабатывающие | + | + | + | + | - |
Многоцелевые, специализированные и специальные | - | + | + | + | - |
Компоненты и составляющие, отражающие технические и технологические показатели станков токарной группы
Основные условия функционирования | Производительность, штучная | Точность обработки | Эксплуатационные свойства |
1. Размеры рабочего пространства для размещения заготовок, инструмента и приспособлений. 2. Расположение обрабатываемых поверхностей, их количество и размеры. 3. Наибольшая масса устанавливаемых заготовок и способы закрепления. 4. Пределы частот вращения и подач рабочих органов 5. Основная форма обрабатываемых заготовок (определяет пространственное размещение рабочих органов станка). 6. Количество, форма и параметры устанавливаемых инструментов для штатных методов обработки. 7. Количество управляемых (включая одновременно) перемещений рабочих органов. 8. Дискретность перемещения по осям координат | 1. Мощность главного привода и подач. 2. Количество перс- ходов и проходов. 3. Скорости холостых и установочных перемещений. 4. То же рабочих перемещений. 5. Наличие автоматизации основных и вспомогательных циклов. 6. Оснащенность дополнительными приспособлениями и устройствами. 7. Количество одновременно обрабатываемых заготовок и установленных инструментов | 1. Выходная точность станка. 2. Точность установки изделия и стабильность позиционирования рабочих органов. 3. Исходная точность заготовки и объемная стабильность качества. 4. Размерная износостойкость инструмента. 5. Статические, динамические и тепловые деформации несущей системы, групп узлов заготовки и инструментов. 6. Возможность корректирования перемещений формообразующих элементов. 7. Характер износа элементов и узлов станка | 1. Масса станка. 2. Площадь, занимаемая станком. 3. Надежность работы систем и узлов. 4. Удельная энергоемкость. 5. Материалоемкость. 6. Техническая и эксплуатационная безопасность и экономичность. 7. Удобство управления и обслуживания. Ремонтопригодность |
https://studfiles.net/preview/4596876/