Токарные станки по металлу

Токарный станок по металлу предназначен для обработки металлических заготовок в виде тел вращения путем их резания (точения) с помощью специальных инструментов. На токарных станках можно выполнять:

• Черновое и чистовое точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей;
• Нарезание и накатку резьбы;
• Подрезку и обработку торцов;
• Сверление, зенкерование и развертывание отверстий;
• При установке дополнительного оборудования – шлифование, фрезерование, сверление радиальных отверстий и многие другие виды обработки.

Оборудование токарной группы составляет значительную часть станочного парка на многих металлообрабатывающих производствах.

Основные типы токарных станков

1. Универсальный токарный станок — наиболее распространённый тип, подходит для широкого спектра операций, включая токарную обработку, сверление, нарезание резьбы и другие.
2. Токарно-карусельный станок — используется для обработки больших и тяжёлых деталей, таких как фланцы, крышки и колеса.
3. Токарные станки с ЧПУ — станки с числовым программным управлением, обеспечивающие высокую точность и повторяемость за счёт автоматизации процесса.

Принцип работы

Токарные станки работают по принципу вращения заготовки вокруг своей оси, в то время как режущий инструмент совершает подводящее движение, срезая лишний материал. Это позволяет выполнять обработку цилиндрических, конических и других форм поверхностей. Важной частью токарного станка является его шпиндель, который обеспечивает вращение заготовки, и суппорт, который удерживает инструмент и перемещается по направляющим.

Инновации и технологии

С развитием технологий токарные станки эволюционировали от простых механических устройств до сложных многофункциональных систем с CNC. Современные токарные станки могут иметь дополнительные оси, что позволяет выполнять более сложные и точные операции, такие как фрезерование и сверление в одной настройке. Их способность быстро и точно обрабатывать металлические заготовки делает их незаменимыми в многих секторах. Продолжающиеся инновации и улучшения в дизайне и функциональности токарных станков обещают дальнейшее расширение их возможностей и улучшение производительности.

Безопасность

Обеспечение безопасности на рабочем месте — ключевой аспект при работе с токарными станками. Важно соблюдать правила техники безопасности, регулярно проводить техническое обслуживание и проверять станки на наличие износа и неисправностей. Правильная эксплуатация и уход за станком не только предотвращает несчастные случаи, но и продлевает срок его службы.

Узлы токарного станка

Токарный станок состоит из множества важных узлов, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию.

1. Станина

Основание, или станина, — это основная несущая конструкция станка, на которой закреплены все остальные его элементы. Станина обычно изготавливается из чугуна или стали для обеспечения необходимой прочности и устойчивости. Она служит для поддержания жесткости и точности всей конструкции.

Конструкция и материалы

Станина токарного станка обычно изготавливается из высокопрочного чугуна или стали. Эти материалы выбираются из-за их способности поглощать вибрации, что критически важно для точности металлообработки. Чугун, в частности, обладает хорошими демпфирующими свойствами и способностью сопротивляться деформации под нагрузкой.

Функции станины

• Поддержка компонентов. Станина служит монтажной платформой для установки всех ключевых рабочих частей станка, обеспечивая их правильное выравнивание. Это гарантирует, что все движения в рабочей зоне станка происходят гладко и точно.
• Вибрационная устойчивость. Подавление вибраций — одна из ключевых функций станины. Эффективное поглощение вибраций уменьшает износ компонентов и повышает качество обработки. Чугунные станины обычно предпочтительнее для тяжелых или высокоточных операций, так как они лучше справляются с вибрациями.
• Термическая стабильность. Материалы, из которых изготавливается станина, должны быть устойчивы к термическим изменениям, чтобы минимизировать влияние колебаний температуры на размеры и формы обрабатываемых деталей.
• Долговечность. Станина должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать постоянные нагрузки от металлообработки в течение многих лет. Поэтому важно регулярно осматривать и обслуживать станину, проверяя её на наличие трещин, износа и других потенциальных повреждений.
• Дизайн. Современные станины часто спроектированы с учетом эргономики и доступности. Это включает в себя оптимизацию расположения компонентов для удобства оператора и легкости обслуживания.

2. Шпиндель

Шпиндель — это вращающаяся ось, которая удерживает и приводит в движение обрабатываемую деталь или инструмент. Шпиндель должен обладать высокой точностью вращения и стабильностью, чтобы минимизировать вибрацию и обеспечивать равномерную обработку.

Основные функции шпинделя

• Вращение заготовки. Шпиндель обеспечивает вращение обрабатываемой заготовки, что является основным принципом токарной обработки.
• Крепление заготовки. Через шпиндель проходит ось, на которую можно установить различные приспособления для крепления заготовок, такие как патроны или цанги.

Структура шпинделя

• Корпус шпинделя. Изготавливается из высокопрочных материалов, таких как закалённая сталь или чугун, для минимизации износа и вибрации. Корпус должен обеспечивать жёсткость и долговечность.
• Подшипники. Очень важный элемент, который поддерживает вал шпинделя и обеспечивает его гладкое и точное вращение. Обычно используются роликовые или шарикоподшипники высокой точности.
• Вал шпинделя. Самая критичная часть шпинделя, которая должна быть изготовлена с высокой точностью. Вал подвергается термообработке и шлифовке для обеспечения необходимой твёрдости и износостойкости.
• Приводной механизм. Шпиндель может приводиться в движение электромотором напрямую или через ременную передачу. В современных станках с ЧПУ часто используются серводвигатели для управления скоростью вращения шпинделя.

Типы шпинделей

1. Ручные шпиндели. Приводятся в движение вручную, используются в учебных и маломасштабных производствах.
2. Механические шпиндели. Используют механический привод и наиболее распространены в традиционных токарных станках.
3. Шпиндели с ЧПУ. Имеют высокоточный электронный контроль скорости и положения, что необходимо для сложной и высокоточной обработки.

Производительность и точность

Шпиндель должен поддерживать необходимую скорость вращения и точность, что важно для достижения требуемой геометрии деталей. Необходимо также учитывать тепловое расширение и другие факторы, которые могут влиять на точность.

Обслуживание

Подшипники шпинделя подвержены износу и могут требовать регулярной замены или обслуживания для поддержания оптимальной работы станка. Также важно следить за чистотой и смазкой шпинделя, чтобы избежать преждевременного износа.

3. Суппорт

Суппорт токарного станка обеспечивает точное позиционирование режущего инструмента и его перемещение в процессе обработки вдоль заготовки. Его конструкция и функциональность непосредственно влияют на точность, скорость и качество обработки металлов.

Существуют разные типы суппортов:

• Продольный суппорт перемещается вдоль оси станка, позволяя резцу совершать продольные проходы по заготовке.
• Поперечный суппорт перемещается поперек оси станка, что позволяет резцу выполнять поперечную обработку.
• Верхний суппорт используется для крепления режущего инструмента и его точной настройки под разные углы обработки.

Компоненты суппорта

• Основание суппорта. Основание служит основой для всех других элементов суппорта. Оно крепится к направляющим станины станка и обеспечивает стабильное и надёжное перемещение суппорта вдоль оси обработки.
• Поперечная каретка. Поперечная каретка позволяет режущему инструменту перемещаться поперек оси обрабатываемой заготовки. Это необходимо для выполнения операций, таких как нарезание канавок или обработка торцов.
• Продольная каретка. Продольная каретка перемещается вдоль оси заготовки. Она используется для осуществления продольной токарной обработки, такой как цилиндрическое или коническое точение.
• Верхняя каретка. Верхняя каретка поворачивается вокруг своей оси и позволяет установить инструмент под нужным углом к поверхности обработки, что особенно важно при выполнении конических или криволинейных операций.
• Шпиндель суппорта. На шпинделе крепятся различные режущие инструменты. Шпиндель позволяет быстро и удобно менять инструменты в зависимости от требований операции.
• Рукоятки и механизмы управления. С помощью рукояток оператор станка управляет перемещениями кареток суппорта, точно настраивая положение инструмента относительно заготовки.

Функции суппорта

1. Позиционирование инструмента. Суппорт обеспечивает точное позиционирование режущего инструмента для выполнения различных видов обработки — от простого цилиндрического точения до сложных профильных и конических операций.
2. Автоматизация процессов. На современных станках с числовым программным управлением (CNC) суппорт автоматически перемещается по заданным программой траекториям, что минимизирует вероятность ошибок и повышает производительность.
3. Многофункциональность. С помощью различных приспособлений, которые можно установить на суппорт, его функциональность значительно расширяется, позволяя выполнять такие операции, как сверление, нарезание резьбы и фрезерование.

4. Бабка

Бабка токарного станка — это вспомогательный узел, предназначенный для поддержки длинных или тяжёлых заготовок в процессе обработки, что повышает точность и стабильность работы. Бабки бывают двух основных типов: центровые и револьверные. Центр бабки обычно может свободно вращаться или быть жестко закрепленным, в зависимости от операции.

Центровая бабка

Центровая бабка, также известная как задняя бабка, обычно расположена на противоположном конце станка от шпинделя главного движка. Она используется для поддержки заготовки посредством выдвижного пина, который фиксируется в центральное отверстие заготовки. Это позволяет обрабатывать материал с большей точностью, так как минимизируются вибрации и прогибы.

Компоненты центровой бабки:

• Корпус — основа бабки, прикреплённая к станине станка.
• Пинола — подвижная часть, которая выдвигается и удерживает центр заготовки.
• Рукоятка или механизм привода — служит для выдвижения пинолы.

Револьверная бабка

Револьверная бабка предназначена для выполнения нескольких операций без переналадки станка. Она оснащена револьверной головкой, на которую можно установить несколько различных режущих инструментов. Это позволяет автоматизировать процесс обработки, существенно сократить время переналадки и увеличить производительность.

Компоненты револьверной бабки:

• Револьверная головка — вращающийся элемент, снабжённый несколькими позициями для установки инструментов.
• Механизм индексации — обеспечивает точное позиционирование головки для смены инструментов.
• Привод — может быть механическим или гидравлическим, управляет вращением головки и перемещением бабки.

Функции бабки в токарной обработке

• Поддержка заготовок — обеспечивает необходимую поддержку для длинных или нестабильных деталей, что предотвращает их деформацию из-за сил резания.
• Повышение точности — стабилизация заготовки снижает вибрации, улучшая качество и точность обработки.
• Многопроцессорная обработка — револьверные бабки позволяют выполнять множество операций на одной установке, что ускоряет производство и снижает общие затраты на изготовление детали.

5. Резцедержатель

Резцедержатель предназначен для крепления и точной настройки положения режущего инструмента. Он обеспечивает стабильность резца во время обработки и позволяет оператору быстро и легко сменять режущие инструменты, необходимые для различных операций токарной обработки. Резцедержатель может быть простым (для одного инструмента) или многопозиционным (для нескольких инструментов), что особенно удобно на станках с ЧПУ.

Конструкция резцедержателя

Резцедержатель состоит из нескольких основных компонентов:

• Основание. Основание служит для крепления всей конструкции резцедержателя к суппорту токарного станка. Оно обеспечивает надежность и устойчивость крепления.
• Клинья или зажимы. Для фиксации режущего инструмента в резцедержателе используются специальные клинья или зажимы. Они обеспечивают прочное и надежное крепление инструмента, предотвращая его смещение во время работы.
• Регулировочные винты. С помощью регулировочных винтов можно точно настроить положение инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Это позволяет выполнить точную настройку глубины реза и угла резания.
• Крепежные элементы. Крепежные элементы (винты, гайки) используются для закрепления резцедержателя на суппорте и фиксации регулировочных настроек.

Типы резцедержателей

1. Простой резцедержатель. Наиболее базовый тип, позволяющий крепить один инструмент. Прост в использовании и обслуживании, но требует ручной смены инструмента для различных операций.
2. Многопозиционный резцедержатель. Позволяет установить несколько инструментов одновременно, что сокращает время на перенастройку станка и увеличивает производительность.
3. Быстросменный резцедержатель. Обеспечивает возможность быстрой смены инструментов без потери точности установки, что особенно важно в условиях серийного и массового производства.
4. Специализированные резцедержатели. Разработаны для выполнения специфических операций, например, для нарезки резьбы или выполнения точных пазов.

Функции резцедержателя

1. Фиксация инструмента. Обеспечивает надежное удержание режущего инструмента во время обработки, предотвращая его смещение или вибрации.
2. Точность настройки. Позволяет оператору точно настроить параметры резания, включая глубину, угол и направление реза.
3. Быстрая смена инструмента. Ускоряет процесс смены инструментов, снижая простои и увеличивая общую производительность работы на станке.

6. Привод

Привод обеспечивает необходимую мощность для работы шпинделя и механизмов перемещения, позволяя станку совершать различные операции, такие как точение, растачивание, сверление и другие. В зависимости от типа станка, привод может быть ременным, цепным или прямым. В станках с ЧПУ обычно используются серводвигатели для точного контроля движений.

Компоненты привода токарного станка:

1. Двигатель. Основной источник мощности для привода. В современных станках обычно используются электрические двигатели из-за их эффективности и способности точно контролировать скорость вращения.
2. Передаточный механизм. Включает в себя шестерни, ремни и пули. Этот механизм передает мощность от двигателя к шпинделю, позволяя регулировать скорость вращения шпинделя и крутящий момент.
3. Контрольные и регулирующие устройства. Включают в себя системы управления, которые могут быть как механическими, так и программными (в случае ЧПУ станков). Они позволяют оператору устанавливать и корректировать параметры работы станка, такие как скорость вращения и направление.

Типы приводов токарных станков

• Механический привод. Использует систему шестерен и ремней для передачи мощности. Этот тип привода прост в обслуживании, но менее точен в плане управления скоростью по сравнению с электрическими или гидравлическими системами.
• Электрический привод. Наиболее распространён в современных токарных станках. Он обеспечивает высокую точность и контролируемость, позволяя легко изменять скорость и направление вращения. Электрические приводы часто используют переменные частотные преобразователи, которые точно регулируют частоту и фазу тока, подаваемого на двигатель.
• Гидравлический привод. Используется в тяжелых токарных станках для обеспечения большой силы и крутящего момента. Гидравлические системы обеспечивают плавное и стабильное движение, что важно при обработке больших и тяжелых деталей.
• Пневматический привод. Менее распространен и используется в специализированных или легких станках, где требуется быстрое и легкое изменение скорости или направления.

7. Панель управления

Панель управления позволяет оператору управлять всеми функциями и процессами обработки, включая скорость вращения шпинделя, направление его движения и перемещение суппорта. На современных станках с ЧПУ панель управления включает в себя компьютерное устройство для программирования и контроля процессов.

Компоненты панели управления:

• Кнопки включения/выключения. Это основные кнопки для запуска и остановки станка. Обычно они выделяются размером или цветом для быстрого доступа в случае необходимости.
• Экстренная остановка. Кнопка экстренной остановки ("грибок") предназначена для немедленной остановки всех механизмов станка в случае аварии или появления непредвиденной опасной ситуации.
• Дисплей. Современные токарные станки оснащены цифровыми дисплеями, которые показывают информацию о текущем состоянии станка, параметрах обработки, ошибках в работе, и другую важную информацию. Дисплей может быть сенсорным, что облегчает управление.
• Клавиатура или панель сенсорного ввода. Используется для ввода данных, настроек и программ обработки. В зависимости от комплексности станка, клавиатура может быть простой с ограниченным числом кнопок или представлять собой полноценную QWERTY-клавиатуру.
• Переключатели режимов работы. Позволяют выбирать различные режимы работы станка, например, ручное управление, полуавтоматический режим или полностью автоматический режим.
• Регуляторы скорости и подачи. Для настройки скорости вращения шпинделя и скорости подачи инструментов. Эти регуляторы могут быть выполнены в виде вращающихся ручек или электронных слайдеров.
• Переключатели направления вращения. Позволяют изменять направление вращения шпинделя, что необходимо для различных операций, таких как нарезание резьбы.

Функции панели управления

• Управление процессом обработки. Панель управления позволяет оператору настраивать и контролировать все этапы обработки, от скорости вращения до глубины резания.
• Программирование. На панели управления можно программировать сложные циклы обработки, используя предварительно заданные или создаваемые оператором программы.
• Мониторинг и диагностика. Панель обеспечивает отображение информации о состоянии станка, что позволяет оперативно реагировать на возникающие проблемы и предотвращать аварии.
• Интерфейс пользователя. Современные интерфейсы делают процесс управления станком более интуитивно понятным и доступным, уменьшая время на обучение и увеличивая эффективность работы.

Промышленные токарные станки

Компания «Интервесп» предлагает современные модели промышленных токарных станков по металлу от ведущих мировых производителей нескольких видов:

• Универсальные – предназначены для выполнения всех основных типов токарных работ;
• Станки с ЧПУ и токарные автоматы – более технологичные и высокопроизводительные модели универсальных станков, способные работать в автоматическом режиме по заданным программам;
• Прутковые токарные автоматы продольного точения – служат для крупносерийного производства деталей в автоматическом цикле из прутка различных материалов (сталь, алюминий, медь, титан и др.);
• Токарно-карусельные – обладают вертикальной осью вращения и необходимы для любого вида токарной обработки деталей большого веса и габаритов.

Все представленные нашей компанией модели токарного оборудования разработаны и созданы с применением новейших технологий и достижений в современном станкостроении. Они отличаются жесткостью и прочностью конструкции, максимальной точностью обработки материалов, высоким уровнем производительности, простотой и удобством эксплуатации, а также соответствуют всем стандартам безопасности производства.

Наши менеджеры готовы оказать помощь и более подробно проконсультировать вас при выборе и покупке необходимых токарных станков, а технические специалисты «Интервесп» проведут их настройку, которая уже включена в стоимость. Мы подберем оборудование, оптимально соответствующее масштабам и потребностям вашего производства, а также удобные условия его покупки в рассрочку, лизинг или кредит.