Токарный автоматический станок


Токарный автомат продольного точения

Автомат продольного точения — это один из видов специализированного токарного оборудования, входящий в классификационную группу «Токарные автоматы и полуавтоматы». Такое оборудование применяют при массовом производстве высокоточных малогабаритных деталей типа тел вращения. В каталогах производственного оборудования (особенно зарубежных) для этих автоматов используется другое название — «токарный станок швейцарского типа» (swiss-type lathe).

Это связано с тем, что токарные станки с продольным перемещением шпиндельной бабки и неподвижным суппортом были созданы в конце девятнадцатого века швейцарскими часовщиками. За сто с лишним лет основная компоновка и принцип работы таких станков совсем не изменились, но при этом они получили множеством дополнительных возможностей . В настоящее время одним из самых распространенных видов такого оборудования является токарный автомат продольного точения с ЧПУ, в состав которого помимо традиционных неподвижных суппортов обычно входят противошпиндель и несколько позиционируемых блоков приводного и режущего инструмента.

Устройство оборудования

Традиционно в токарных станках формообразующее движение — это вращение главного шпинделя, а движение подачи — перемещение суппорта в поперченном к оси вращения направлении. При такой схеме процесса резания неизбежен ряд конструктивных сложностей по обеспечению жесткости, виброустойчивости и точности позиционирования суппорта, особенно при обработке деталей повышенной точности на больших скоростях. Для разрешения этой проблемы швейцарские конструкторы нашли нестандартное и революционное по тем временам решение. Они создали ручной станок (а затем и токарный автомат), в котором суппорт с инструментом находится в неподвижном состоянии, а движение подачи осуществляется подвижной шпиндельной бабкой по направлению оси вращения (т.е. вращающаяся деталь надвигается на неподвижный резец).

Хотя по своим производственным характеристикам токарный автомат продольного точения с ЧПУ значительно отличается от первых станков этого типа, он имеет ту же традиционную компоновку и состав основных узлов и агрегатов:

  • сплошная литая станина с направляющими для передней бабки;
  • подвижная бабка с полым шпинделем и цанговым зажимом;
  • люнетная втулка;
  • блок неподвижных суппортов с резцами;
  • приспособление для подачи прутковых заготовок через шпиндель.

Современный токарный автомат представляет собой многофункциональный обрабатывающий центр с числовым программным управлением. Помимо традиционных компонентов такое оборудования может включать в себя:

  • противошпиндель;
  • блок или револьверную головку с приводным инструментом;
  • позиционируемые в разных плоскостях блоки резцов;
  • магазин заготовок;
  • ловитель деталей и конвейер для готовых деталей;
  • систему подачи СОЖ;
  • конвейер стружкоудаления.

На станках такого типа можно выполнять независимую обработку резцовым и приводным инструментом одновременно двух деталей, закрепленных в шпинделе и противошпинделе. Кроме того, точная синхронизация вращения шпинделей дает возможность передавать обрабатываемую заготовку из одного шпинделя в другой, что позволяет производить за одну установку обработку обоих торцов детали. А наличие револьверной головки и различных блоков резцового и приводного инструмента дает возможность выполнять на одной установке детали весь спектр необходимых технологических операций: от точения, сверления и нарезания резьбы до плоского и контурного фрезерования.

К специфическим особенностям токарных автоматов продольного точения можно отнести высокие требования к качеству заготовок.

Считается, что точность обрабатываемого прутка, профиля или проволоки должны быть на квалитет вышее, чем получаемая из них деталь. Другая особенность — необходимость использования для повышения точности обработки невращающихся люнетных втулок, которые склонны к износу и нагреву.

Применение автоматов продольного точения

Автоматы продольного точения применяют для серийного изготовления малогабаритных цилиндрических деталей повышенной точности из калиброванных прутков, фасонного профиля и проволоки. Их производительность может достигать нескольких десятков готовых деталей в минуту. Диапазоны геометрических размеров этих изделий обычно составляют: по диаметру — 1-60 мм, по длине — 5-300 мм, а качественные характеристики — шестой-восьмой квалитет по диаметру и не менее восьмого квалитета по длине. Типичные примеры такой продукции — валы, втулки, оси, ригели, цанги, полые цилиндры и прецизионные резьбовые изделия для точных механизмов.

Кроме операций точения обработка на современных токарных автоматах включает в себя следующие виды технологических операций:

  • центрические и нецентрические сверление и нарезание резьбы;
  • фрезеровка плоскостей (уступов, лысок, пазов);
  • контурная фрезеровка торцов и образующих;
  • фрезеровка шлицев на торце и боковых поверхностях;
  • накатка рифления;
  • гравирование.

При этом, если полуавтомат токарный при переналадке на другое изделие или другой вид обтачивания требует замены кулачков и цанг управляющего механизма и установки нового комплекта режущего инструмента, то современные станки продольного точения с ЧПУ могут выполнять все эти операции за одну установку детали. Они имеют до 10-12 управляемых осей позиционирования и подачи и оснащены несколькими блоками и головками с разнообразным приводным и режущим инструментом. Поэтому такие токарные автоматы способны обрабатывать по заданной программе практически любые виды деталей.

Основные области применения продукции, изготавливаемой на токарных автоматах продольного точения — это:

  • приборостроение и часовая промышленность;
  • производство радиотехнических и электротехнических изделий;
  • автомобильная промышленность;
  • производство медтехники;
  • аэрокосмическая отрасль;
  • оборонный комплекс.

Кроме этого, такие прецизионные изделия нашли широкое применение в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии и ортопедических изделиях.

Классификация токарных автоматов

Токарные автоматы и полуавтоматы — это отдельная группа токарного оборудования, предназначенная для высокоскоростного массового выпуска малоразмерных деталей цилиндрической формы. Одной из их характерных особенностей является то, что в качестве заготовки на многих видах этого оборудования используется калиброванные пруток или проволока, подаваемая в зону обработки через полый шпиндель. Основные виды материалов, обрабатываемых на этих станках — это обычные и легированные сорта сталей, сплавы алюминия, латунь и другие сплавы меди.

Классификация токарных автоматов и полуавтоматов производится по следующим признакам:

  • область применения (специализированные, универсальные);
  • компоновка (вертикальные, горизонтальные;
  • количество шпинделей;
  • принцип подачи и фиксации заготовки;
  • тип управления (механическое, электромеханическое, электронное с цифровым приводом);
  • способ обработки;

Внутри классификационных групп используют дополнительные признаки, связанные с технологическими особенностями, назначением и видами обработки. Поэтому одношпиндельные токарные полуавтоматы, простейшие кулачковые токарные автоматы и обрабатывающие центры с продольным точением имеют идентичные названия, которые отличаются лишь указанием на вид управления и дополнительное оборудование. К примеру, полное название одной из групп современных автоматов продольного точения согласно этой классификации может звучать так: «универсальные горизонтальные одношпиндельные прутковые токарные автоматы продольного точения с ЧПУ, противошпинделем и револьверной головкой».

Дополнительный шпиндель станка продольного точения относят к дополнительному оборудованию, поэтому с учетом наличия револьверной головки его также можно назвать «одношпиндельный токарно-револьверный автомат продольного точения».

А токарный многошпиндельный автомат — это станок со шпиндельным блоком, состоящим из нескольких параллельных шпинделей, который смонтирован в передней бабке. Общее количество шпинделей в таком оборудовании — от двух до шести. Двухшпиндельные станки встречаются нечасто, а наибольшее распространение получил шестишпиндельный токарный автомат.

В таком токарном станке количество расположенных по кругу неподвижных суппортов с резцами соответствует числу одновременно вращающихся шпинделей. При повороте блока каждый шпиндель с зажатой в нем заготовкой перемещается в следующую позицию к очередному суппорту. На каждом суппорте установлены разные резцы, выполняющие точение определенной поверхности заготовки. Таким образом, за шесть фиксированных позиций поворота шпиндельного блока каждая из шести деталей подвергается обработке разными резцами шести суппортов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Классификация и основные принципы работы токарных автоматов и полуавтоматов

Автоматы — это такие станки, где все вспомогательные и основные операции автоматизированы, включая установку, подачу, закрепление заготовки, а также освобождение и выдачу обработанного изделия. Функции оператора при обслуживании автомата сводятся к таким процессам: периодическая загрузка, выборочный контроль и наблюдение за общей работой станка (может включаться и его подналадка).

Различие между автоматами и полуавтоматами заключается в том, что на полуавтомате оператор выполняет такие действия:

  1. установка и закрепление заготовки;
  2. пуск оборудования;
  3. освобождение и снятие готового изделия.

Прутковые токарные автоматы предназначены для их эксплуатации в серийном и массовом производствах. Объясняется это тем, что устройство таких автоматов предполагает использование достаточно сложных инструментальных наладок, которые занимают много времени для подготовки. Их рентабельность достигается только тогда, когда обработать нужно большую партию деталей.

Классификация

Токарные автоматы и полуавтоматы классифицируют следующим образом:

  1. по режиму холостых и рабочих ходов;
  2. по количеству и расположению шпинделей;
  3. по роду заготовок;
  4. по назначению.

По назначению

  1. Универсальные. Они предназначаются для выполнения токарных и прочих операций над разнообразными элементами.
  2. Специализированные. Используются для выполнения некоторых операций над определёнными элементами.

Полуавтомат предназначается для изготовления элементов только из штучных заготовок. В основном, в патроне (полуавтоматы патронные), в центре — реже.

В автоматах прутковых пруток вводится в полый шпиндель, а в дальнейшем для каждой изготовляемой детали подаётся и зажимается автоматически.

В автоматах магазинных заготовки загружаются в бункер или магазин, а уже оттуда подаются автоматически к зажимному приспособлению станка.

По расположению шпинделей

  1. Устройства с вертикальным шпинделем.
  2. Устройство с горизонтальным шпинделем.

По количеству шпинделей

  1. Одношпиндельные. Могут одновременно обрабатывать только один элемент.
  2. Многошпиндельные. Могут обрабатывать несколько элементов одновременно. Количество элементов равняется числу шпинделей или на один меньше.

Одношпиндельные автоматы

Автоматы одношпиндельные имеют разновидности. Наиболее распространены автоматы одношпиндельные прутковые. К ним относят:

  1. токарно-револьверные автоматы;
  2. продольного точения;
  3. фасонно-отрезные.

Фасонно-отрезные

Предназначены фасонно-отрезные автоматы для изготовления деталей коротких с малым диаметром, которые имеют простую форму. Материал закрепляется в шпинделе, который вращается при помощи цангового патрона. У станка имеется 2 или 4 суппорта, которые перемещаются только в поперечном направлении и несут отрезные и фасонные резцы. Чтобы получить деталь необходимой длины, в станке есть подвижный упор, который автоматически устанавливается после окончания цикла по оси шпинделя. Подаётся материал при помощи механизма подачи до соприкосновения с упором.

Основным движением таких станков является вращение шпинделя и движене подачи — перемещения суппортов поперечных. У некоторых моделей фасонно-отрезных оборудований имеется продольный суппорт, который перемещается вдоль оси шпинделя и позволяет сверлить отверстия.

Продольного точения

Это оборудование предназначено для изготовления в большом количестве элементов из бунта или прутка малого диаметра, но длинных. Используется такое оборудование на предприятиях точной индустрии (приборостроение, часовое производство и прочие). Высокие требования к чистоте поверхности и точности деталей обусловили ряд конструктивных особенностей таких автоматов. Во вращающемся шпинделе закрепляется заготовка при помощи цангового патрона. По направляющим станины перемещается шпиндельная бабка, сообщая движение подачи заготовке относительно неподвижного резца, который закреплён в суппорте.

Суппорт резцу установочные перемещения при переходе на обработку ступени иного диаметра и движение поперечной подачи при фасонном обтачивании и отрезке. В станке есть суппорт сбалансированного типа и два или три вертикальных суппорта. Суппорт сбалансированного типа несёт два резца и совершает вокруг оси, которая закреплена в кронштейне, качательное движение. Чтобы увеличить жёсткость системы, пруток (заготовка) перемещается в люнетной втулке. Нарезание резьбы, развёртывание, зенкерование, сверление могут осуществляться с помощью специальных приспособлений, которые устанавливаются напротив обрабатываемой заготовки.

Часто шпиндели этих приспособлений имеют независимый привод для поступательного и вращательного движений.

Токарно-револьверные

Эти приспособления представляют собой токарно-револьверные станки, которые предназначаются для производства деталей сложной формы. Эти автоматы в основном рассчитаны на выполнение работ из прутка, но некоторые модели могут выполнять и обработку штучных изделий. Пруток закрепляется во вращательном шпинделе.

Револьверная головка совершает автоматические перемещения, которые связаны с подачей продольной, включая автоматические повороты для замены инструментов. Поперечная подача осуществляется двумя или тремя суппортами. Принцип работы и конструкция такого оборудования изучается в лабораторных условиях.

Многошпиндельные автоматы

Это оборудование подразделяется на два вида:

  1. параллельного действия;
  2. последовательного действия.

Распределительный вал является характерной деталью в токарных полуавтоматах и автоматах. На нём монтируются кулачки различной формы и конструкции (в зависимости от назначения). Они управляют всеми вспомогательными и рабочими движениями станков через систему механических и иных связей.

Наиболее употребительными исполнениями кулачков являются такие:

  1. барабанные. Они предназначены для управления вспомогательными и рабочими движениями станков. Он представляет собой цилиндр, который снабжён накладными кулачками или фасонными выфрезерованными канавками;
  2. дисковые. Нужны для приведения рабочих органов полуавтоматов и автоматов в движение — суппортов и револьверных головок.

Диски с торцевыми накладными кулачками используются только для включения движений вспомогательных (поворотов револьверной головки, зажима и движения прутка и других). Диски имеют раздельную шкалу. Чаще всего она разделяется на сотые доли оборотов. Эта шкала необходима для установки кулачков в нужном месте.

Многошпиндельные горизонтальные

Они нужны для обработки элементов из калиброванных прутков шестигранного, квадратного и круглого профилей, а также из труб при массовом и крупносерийном производстве различных отраслей машиностроения.

Основными технологическими операциями, которые выполняются на этом оборудовании, являются:

  1. фасонное обтачивание;
  2. накатывание резьбы;
  3. отрезка;
  4. нарезание резьбы;
  5. развёртывание;
  6. сверление;
  7. обтачивание.

Все нужные движения в оборудовании происходят автоматически при помощи кулачков, которые располагаются на распределительном валу. При одном его обороте происходит полный комплекс движений механизмов устройства, который необходим для производства одного обрабатываемого элемента. Такой комплекс определяет цикл обработки, а время цикла — это период, за который производится один оборот распределительного вала.

В многошпиндельном горизонтальном прутковом устройстве шпиндели располагаются в шпиндельном блоке по окружности. Поперечные суппорты находятся с торца шпиндельного блока, а продольный суппорт может перемещаться на центральной гильзе. Шпиндели устройства получают через зубчатые колёса вращение от центрального вала. После того как готовое изделие отрезается, шпиндельный блок разворачивается на угол, который соответствует количеству шпинделей.

Через направляющие трубы вводится прутковый материал в отверстия шпинделей и закрепляются в цанговых патронах устройства. На каждой позиции последовательно осуществляется обработка каждого элемента. Все заготовки находятся в обработке одновременно. На последней позиции производят отрезку готового изделия. Поперечные суппорты обслуживают каждую позицию. Суппорт продольный может обслуживать все позиции. Могут на нём находиться державки с независимым друг от друга и от продольного суппорта приводом продольной подачи.

А ещё на нём могут размещаться инструментальные шпиндели для сверлильного инструмента с независимой скоростью вращения от рабочих шпинделей. Бесступенчато осуществляется регулирование величины ходов поперечных и продольного суппортов.

Токарные многошпиндельные полуавтоматы изготавливают аналогично многошпиндельным автоматам в вертикальном и горизонтальном положениях. Отличаются такие полуавтоматы тем, что на них штучные заготовки обрабатываются в патронах, а загрузка заготовок производится при помощи загрузочного устройства или вручную. У полуавтомата многошпиндельного имеется гидропривод, который нужен для зажима в патронах заготовок. В полуавтоматах шести- и восьмишпиндельных поперечных суппортов установлено только пять, а на загрузочных позициях суппорты отсутствуют.

В позициях загрузочных установлены приспособления для выключения и включения вращения шпинделя и зажима в патроне заготовки. В полуавтоматах нет механизма зажима прутка и его подачи.

Многошпиндельные вертикальные полуавтоматы необходимы для обработки в патронах, а реже — в центрах, элементов сравнительно небольшого размера в крупносерийном производстве. Вертикальные многошпиндельные полуавтоматы по принципу работы могут подразделяться на такие типы:

  1. параллельного действия;
  2. последовательного действия.

В шестишпиндельном полуавтомате с последовательным действием на основании установлена колонна, около которой стол с шестью шпинделями периодически поворачивается. Пять шпинделей одновременно обслуживают пять суппортов с режущим инструментом. Готовую деталь снимают в загрузочной позиции, а вместо неё ставят новую. Шпиндели получают вращение после поворота стола на шестую часть оборота, а готовую деталь вновь снимают на исходной позиции и устанавливают новую.

Время цикла работы подобных полуавтоматов состоит из времени, которое требуется для выполнения холостых ходов и обработки самой трудоёмкой позиции (установка новой заготовки, фиксация детали и стола, поворот).

В полуавтоматах параллельного действия установлена вертикальная неподвижная колонна на основании. Около неё вращается непрерывно стол, несущий шпиндели и шестигранная гильза с шестью суппортами, которая представляет собой карусель — единое целое. Суппорты при повороте гильзы перемещаются по направляющим, установленным вертикально, от неподвижного барабана, с которым их связывают тяги. На каждом шпинделе, который проходит загрузочную зону, за один оборот завершается обработка детали. Здесь выключается автоматически вращение шпинделя, деталь освобождается от зажима, суппорт уходит в верхнее положение, готовая деталь снимается, а новая вставляется.

tokar.guru

Автоматические токарные станки

На сайте Станкофф.RU вы можете купить автоматические токарные станки ведущих производителей. В наличии и под заказ более 7 моделей автоматических токарных станков по дереву по лучшим ценам. Только выгодные предложения с подробными описаниями и фото. Уточняйте цены у менеджеров.

Классификация токарных автоматов

Многофункциональные устройства с полной автоматизацией всех рабочих операций используются для обработки деталей цилиндрической формы в штучном или прутковом исполнении. Токарный станок автомат современной модификации способен выполнять качественное сверление и чистовую обработку отверстий, нарезание зубцов и резьбы, операции по подрезанию торцов и шлифовке поверхности.

Работу электрического токарного станка обеспечивает двигатель, соединенный с механизмом роторным устройством или ременной передачей. В зависимости от использованной производителем модели агрегат позволяет устанавливать одну или несколько скоростей вращения шпинделя, который может быть расположен в вертикальном или горизонтальном положении. Технологические и конструкционные особенности токарного оборудования позволяют классифицировать устройства на виды:

  • традиционные, требующие максимального участия оператора в процессе работы;
  • полуавтоматические, нуждающиеся в ручной загрузке заготовок;
  • автоматические, не требующие вмешательства человека в рабочий процесс.

Последняя категория подразделяется на группы, принадлежность станков к которым зависит от особенностей производимых работ:

  • Токарно-револьверные автоматы. Универсальное оборудование для многоэтапной обработки круглых или многогранных элементов. Отличается возможностью работы с заготовками большой толщины и небольшим количеством отходов.
  • Фасонно-продольные автоматы. Применяются при серийном производстве мелкоштучных деталей для обработки фасонной поверхности на заготовках с большими продольными параметрами. Отличаются перемещением режущего инструмента по радиусу элемента.
  • Фасонно-отрезные автоматы. Используются в производстве деталей простой формы путем отсечения коротких отрезков прутка перпендикулярно расположенным к оси заготовки резцом.

Станки могут относиться к универсальной или специализированной категории. Узкопрофильные или многофункциональные автоматы показывают полную надежность при больших нагрузках, практичны в применении и экономны в эксплуатации.

Достоинства автоматического оборудования

Широкие операционные возможности автоматического токарного станка позволяют получать максимальную отдачу при изготовлении продукции с высокими качественными характеристиками на предприятиях с разными направлениями деятельности. Автоматические и полуавтоматические модели комплектуются большим набором разнообразных сверл и резцов, предназначенных для однотипного или комбинированного использования при изготовлении крупных или мелких партий изделий. Токарные автоматы относятся к самоуправляемым видам оборудования. Устройство способно осуществлять контроль работы на всех этапах производственного процесса.

Оборудование с многошпиндельной системой намного ускоряет рабочий процесс за счет способности одновременно осуществлять обработку нескольких деталей на протяжении одного рабочего цикла. Обслуживание станка оператором заключается только в регулировке рабочих параметров и проверке хода и результатов деятельности устройства. Унифицированная конструкция делает техническое обслуживание станка легким и дает возможность оперативно производить ремонтные работы. Поперечное расположение обрабатываемых заготовок по отношению к фасонному резцу позволяет выполнять расточку внешних и внутренних поверхностей заготовки.

www.stankoff.ru

Автоматические токарные станки по металлу: модели, характеристики

Разнообразные автоматические токарные станки по металлу — великое изобретение человечества. Благодаря деталям, полученным с их участием, функционирует большая часть окружающих нас машин и механизмов.

Современное оборудование способно работать с заготовками из различных материалов:

  • металл;
  • пластмассы;
  • керамика.

Нужная форма придается изделиям путем использования специального режущего инструмента, снимающего с заготовки стружку в нужном месте и в строго определенном количестве. Для резцов используют материалы, которые гораздо прочнее и тверже, чем обрабатываемые элементы.

В большинстве случаев токарный станок по металлу автомат (да и ручной тоже) комплектуется механизмом, в состав которого входят шпинделя, салазки, перемещаемые в продольной и поперечной плоскости столы, ходовые винты.

Числовое программное управление таких аппаратов на основе составленной заранее программы, состоящей из последовательных команд, приводит в действие приводные механизмы (гидроцилиндры, электромоторы), отвечающие за передвижение суппорта. При этом режущая кромка инструмента и положение детали в пространстве подстраиваются друг под друга соответствующим образом.

Учитывая производительность и, конечно же, стоимость подобной техники, нетрудно догадаться, что встретить ее можно на крупных производственных предприятиях, занимающихся серийным выпуском металлических деталей.

Что предлагает рынок?

В настоящее время в нашей стране можно приобрести технические устройства как отечественного, так и импортного производства. Во втором случае довольно крупную нишу смогли завоевать станки, поставляемые из Соединенных Штатов Америки.

Предлагаем ознакомиться с особенностями и характеристиками одного из «американцев» — HAAS ST-10Y. Производящая его компания была основана в 1983-ем. Особенности ее продукции — высокое качество и доступная стоимость. В частности, названная модель обойдется примерно в 98 тысяч долларов США.

Она представляет собой станок нового поколения. Он экономен и компактен. Позволяет осуществлять обработку деталей небольших размеров. Несмотря на скромные габаритные размеры, он имеет функционал полноценного — крупногабаритного — аппарата.

Многоцелевой автоматический токарный станок по металлу ST-10Y разрабатывался «с нуля». В результате у американских разработчиков получился высокоточный и термостабильный агрегат. Жесткость конструкции обусловлена оптимизацией литых элементов. Конструкторам удалось значительно упростить процесс обслуживания техники и улучшить отвод СОЖ и стружки.

Характеристики модели:

Обрабатываемый диаметр max мм 228
Длина точения max мм 356
D патрона мм 165
D прутка max мм 44
Инструментальные гнезда шт. 12
Частота вращения шпинделя max об/мин 6 тыс.
Тип инструментального револьвера VDI
Габариты мм 3 048 на 2 108 на 1 803
Ориентировочный вес т 2,27

Обрабатывающий центр поставляется покупателям с 3-хкулачковым патроном гидравлического типа и векторным приводом, мощность которого составляет 11,2 киловатта. Кроме того, базовое оснащение включает в себя систему для нарезания жесткой резьбы и цветной ЖК-дисплей (диагональ 15 дюймов).

Из особенностей конструкции модели отметим полностью литую станину из чугуна, герметичную защиту (ограждение), серводвигатели перемещений с прямой передачей момента, подшипниковые блоки направляющих из высококачественной стали, систему автоматической смазки, бак для СОЖ (встроенный).

Поделиться:

Нет комментариев

tokstan.ru


Смотрите также