Токар. Спеціальна технологія. 3 розряд. Тема 9. п. 9.1.

Класифікація і нумерація токарних верстатів, їх основні вузли і механізми

 

Навчальні питання

1.Класифікація і нумерація токарних верстатів.

2. Приклади маркування верстатів.

3. Основні вузли і механізми сучасних токарних верстатів. 

 

Основні типи токарних верстатів:

 Токарні автомати і напівавтомати (одно- і багатошпіндельні);
 Токарно-револьверні верстати;
 Свердлувально-відрізні токарні верстати;
 Токарно-карусельні верстати;
 Токарно-гвинторізні і токарно-лобові верстати;
 Багаторізцеві токарні верстати;
 Спеціалізовані токарні верстати;
 Токарні верстати різного призначення.

В основу системи класифікації металорізальних верстатів покладено технологічний метод обробки заготовок у відповідності з такими ознаками, як вид різального інструмента, характер оброблюваної заготовки та схема обробки. За цією системою металорізальні верстати поділені на дев'ять груп:

1 - група - токарні верстати;
2 - свердлильні й розточувальні;
3 - шліфувальні;
4 - комбіновані;
5 - верстати для обробки зубчастих коліс і нарізання різьб;
6 - фрезерні;
7 - стругальні, довбальні та протяжні;
8 - розрізні;
9 - різні верстати та пристрої, що не ввійшли до жодної з перелічених груп (балансувальні, ділильні, для виготовлення пилок тощо).

 

Таблиця 1. Класифікація металорізальних верстатів

 p9 1

В кожній групі верстати об'єднані за спільністю технологічного методу обробки або близькі за призначенням (наприклад, свердлильні та розточувальні).
Кожна група верстатів поділяється на дев'ять типів за технологічним призначенням, конструктивними особливостями, кількістю головних робочих органів, ступенем універсальності тощо.
Всередині кожного типу верстати різняться своїми характерними, притаманними кожному типу розмірами. У відповідності з прийнятою системою класифікації кожній моделі
верстата присвоюють певний номер, що складається з трьох або чотирьох цифр і літер. Перша цифра вказує на групу верстата, друга - на тип у цій групі.
Третя або третя та четверта цифри показують умовний розмір верстата: для токарних верстатів - це висота центрів над станиною в сантиметрах або дециметрах, для свердлильних - максимальний діаметр отвору, який можна просвердлити на цьому верстаті, для фрезерних - умовний розмір стола тощо. Літера, що стоїть після першої або другої цифри, вказує на модернізацію (поліпшення) основної базової моделі верстата, а літера, що стоїть у кінці номера, означає модифікацію (видозміну) базової моделі.
Приклади нумерації верстатів: 162 - це верстат токарної групи (1), токарно-гвинторізальний (6), висота центрів 2дм (200 мм); 1А62, 1К62 - це токарно-гвинторізальні верстати, основна базова модель яких (162) пройшла послідовну модернізацію (літери А і К) із поліпшенням конструкції, зокрема, із підвищенням потужності та діапазону частот обертання шпинделя; номер 2135 означає, що це верстат належить свердлильній групі (2), вертикально-свердлильний (1), із найбільшим діаметром свердління 35 мм.
За рівнем спеціалізації розрізняють верстати універсальні, призначені для виконання різноманітних робіт із використанням заготовок багатьох найменувань в умовах одиничного, дрібносерійного та ремонтного виробництв; спеціалізовані, на яких обробляють деталі одного найменування, але різних розмірів, наприклад, колінчасті вали; спеціальні, на яких виконують певний вид робіт на одній певній деталі в масовому виробництві. За ступенем точності верстати поділяють на п'ять класів:
Н - нормальної точності,
П - підвищеної,
В - високої,
А - особливо високої точності,
С - особливо точні верстати.
За ступенем автоматизації розрізняють верстати з ручним керуванням, напівавтомати, автомати та верстати з програмним керуванням.
Автоматами називають верстати, на яких після їх включення всі операції здійснюються автоматично без участі оператора за циклом, що періодично повторюється. До циклу входить установлення й закріплення заготовки на верстаті, обробка її поверхонь, знімання обробленої деталі, подача й закріплення наступної заготовки.
Напівавтомати відрізняються від автоматів тим, що знімання обробленої деталі, установлення нової заготовки на верстат і включення верстата здійснює оператор. Цикл обробки заготовки - автоматичний. Металорізальні верстати із системами числового програмного керування (ЧПК) мають високий рівень автоматизації, включаючи автоматичну заміну різальних інструментів і заготовок, зміну режимів різання, отримання заданих розмірів поверхонь деталей. Їх застосовують як для виконання простих операцій (свердління отворів, обточування валів тощо), так і для обробки складних фасонних поверхонь.

 

 2. Приклади маркування верстатів

Перша цифра позначення моделі верстата характеризує групу верстатів (розшифровування по вертикалі). Кожну групу, в свою чергу, розбито на дев'ять типів. Номер типу у позначенні моделі визначається другою цифрою після номера групи (розшифровування по горизонталі). Є ще десята група та десятий тип, що позначаються цифрою 0, але вони резервні. Решта цифр і літер за класифікаційною таблицею не розшифровуються та позначають: цифри — найхарактернішу для цієї групи верстатів ознаку (наприклад, висота центрів для токарно-гвинторізних верстатів), а літери — модифікацію верстата.
Модифікація — це зміна конструкції всіх верстатів, які випускає завод-виготовлювач. Наприклад, завод «Красный пролетарий» багато років випускав верстат моделі 1К62, а потім перейшов на випуск нових верстатів, змінивши їхню конструкцію. Нова модель дістала номер 16К20. Наведемо приклад розшифровування моделі верстата:
16К20:
1 — перша цифра, що позначає групу верстатів (у даному разі — токарну);
6 — друга цифра, що позначає тип верстата у відповідній групі, в даному разі – токарні та лобові;
20 — висота центрів (для токарних верстатів це найважливіша технологічна характеристика, в даному разі — 200 мм);
К – модифікація верстата.
Висновок: верстат моделі 16К20 — токарний верстат із висотою центрів 200 мм.
Токарні верстати поділяються на автомати й напівавтомати (одношпиндельні та багатошпиндельні), револьверні, свердлувально-відрізні, карусельні, лоботокарні, багаторізцеві, спеціалізовані.
Спеціалізовані верстати використовують для оброблення певних деталей, наприклад гладеньких та ступінчастих валів, осей колісних пар залізничного транспорту тощо.
З універсальних верстатів найпоширенішими є токарно-гвинторізальні (рис. 2.7.1) і токарні; останні призначені для виконання всіх токарних операцій, за винятком нарізування різьби різцями.

p9 2

Зі спеціалізованих напоширенішими є багаторізальні та гідрокопіювальні верстати, призначені для оброблення гладеньких і ступінчастих валів, різного роду втулок, фланців та інших деталей.
На токарно-гвинторізальних верстатах, окрім виконання звичайних токарних робіт можна нарізувати різцями зовнішню та внутрішню різьбу. Деякі токарно-гвинторізальні верстати оснащуються копіювальними пристроями, що дозволяють оброблювати складні контури без спеціальних фасонних різців і комбінованого інструмента, а також значно спрощують налагодження і підналагоджування верстатів.
Токарно-револьверні верстати застосовують у серійному виробництві для оброблення деталей з пруткового матеріалу або окремих заготовок (рис. 2.7.2). На цих верстатах можна виконувати всі основні токарні операції. Револьверні верстати відрізняються від токарно-гвинторізальних тим, що у них немає задньої бабки і ходового гвинта, а є револьверна головка, в якій установлюють різний різальний інструмент (різці свердла, зенкери, розгортки). Інструмент кріпиться також і в різцетримачі поперечного супорта. Токарно-револьверні верстати раціонально застосовувати в тому випадку, якщо, за технологічним процесом, потребується велика кількість різальних інструментів. Основна перевага токарно-револьверних верстатів — можливість скорочення машинного часу завдяки застосуванню багаторізцевих державок для одночасного оброблення кількох поверхонь деталей інструментами, встановленими в револьверній головці та на поперечному супорті.
p9 3
Для оброблення коротких заготовок великого діаметра та невеликої довжини на кшталт шківів, маховиків, зубчастих коліс великого розміру в індивідуальному виробництві та в ремонтних майстернях використовують токарні лобові верстати (рис. 2.7.3). За зовнішнім виглядом вони відрізняються від токарних верстатів порівняно малою довжиною та великим (до 4 м) діаметром планшайби, а також відсутністю задньої бабки. На сьогодні, зважаючи на невисоку точність, складність установлення заготовки, а також низької продуктивності, лобові верстати застосовують рідко; їх витіснили більш досконалі карусельні верстати.
p9 4
Карусельні верстати (рис. 4) застосовують для оброблення важких деталей великого діаметра і порівняно невеликої довжини; на них можна виконувати майже всі види токарних робіт. Горизонтальне розташування площини круглого столу (планшайби), на якому кріпиться заготовка, значно полегшує її установлення та вивірення, що дуже ускладнено при обробці великих важких заготовок на токарних і токарно-лобових верстатах.
p9 5
Токарні автомати й напівавтомати застосовують у великосерійному та масовому виробництві при обробленні заготовок з пруткового матеріалу або одиничних заготовок. За кількістю шпинделів автомати й напівавтомати поділяються на одношпиндельні та багатошпиндельні (рис. 5); за розташуванням осі шпинделів — на горизонтальні та вертикальні; за технологічним призначенням — на фасонно-відрізні, фасонно-поздовжні та револьверні.

p9 6

Для фасонно-відрізних автоматів характерна наявність тільки поперечних супортів, за допомогою яких виконують фасонні та відрізні роботи (при поперечній подачі) з прутків діаметром до 15 мм.
На фасонно-поздовжніх автоматах заготовки обробляють різним інструментом, установленим на поперечних супортах. Окрім поперечного пересування супортів забезпечується поздовжня подача шпиндельної бабки, а іноді тільки шпинделя.
На револьверних автоматах заготовки обробляють інструментом, установленим на двох-трьох поперечних супортах і в револьверній головці, що має кілька позицій і отримує рух поздовжньої подачі.
Застосування пристроїв дозволяє значно розширити технологічні можливості верстатів токарної групи. За допомогою спеціального оснащення на токарному верстаті можна здійснювати фрезерні роботи, виконувати оброблення протяжками різної конфігурації. Нині випускають універсальні токарно-гвинторізальні верстати з набором пристроїв, що дозволяють виконувати деякі роботи, раніше не характерні для цього типу верстатів. За лічені хвилини токарний верстат може перетворитися на гідрокопіювальний напівавтомат. Робітникові достатньо обробити самостійно тільки першу деталь із партії, установити її в центрах і в подальшому використовувати як копір для тиражування подібних їй деталей.
У верстатів токарної групи головним рухом — рухом різання є обертання шпинделя верстата із закріпленою на ньому заготовкою. Рухом подачі є відносне пересування різального інструмента й оброблюваної заготовки в поперечному та поздовжньому напрямках.

Основні вузли і механізми сучасних токарних верстатів

 Токарний верстат, оснащений спеціальним пристроєм для нарізування різьби, називають токарно–гвинторізним, або універсальним (рис. 3.5). Розглянемо головні частини й вузли верстата.

Станина 8 – це масивна чавунна основа, на якій змонтовано головні вузли верстата. Верхня частина її має дві плоскі й дві призматичні напрямні, по яких переміщуються супорт і задня бабка. Станина встановлюється на двох тумбах.

p9 0
Рис. 3.5. ЗАГАЛЬНИЙ ВИГЛЯД ТОКАРНО–ГВИНТОРІЗНОГО ВЕРСТАТА:
1 – гітара змінних зубчастих коліс (шестерень); 2 – перед¬ня бабка з коробкою швидкостей; 3 – коробка подач; 4 – супорт; 5– задня бабка; 6– шафа з електроустаткуванням; 7 – фартух; 8 – станина


Супорт 4 – це пристрій для закріплення різця й забезпечення руху подачі, тобто перемі¬щення різця в поздовжньому й поперечному напрямах. Рух подачі може здійснюватися вруч¬ну або механічно. Механічний (автоматичний) рух подачі супорт дістає від ходового вала або ходового гвинта (при нарізуванні різьби). Су¬порт складається з таких вузлів: каретки, котра переміщується по напрямних станини; фар¬туха, в якому розташований механізм перетво¬рення обертального руху; ходового вала й хо¬дового гвинта на прямолінійний рух супорта; поперечних полозків; верхніх (різцевих) полозків; різцетримача.
Коробка подач 3 становить механізм, який передає обертання від шпинделя до ходо¬вого вала або ходового гвинта. Вона слугує для зміни швидкості руху подачі супорта (або кроку різьби). Обертальний рух до коробки передач передається від шпинделя через реверсивний механізм (трензель) і гітару зі змінними зубчас¬тими колесами.
Гітара 1 призначена для настроювання верстата на різні кроки нарізуваної різьби.
Задня бабка 5 слугує для підтримування кінців довгих заготовок у процесі обробки, а та¬кож для закріплювання й подавання стерж¬невих інструментів (свердел, зенкерів, розвер– ток).
Електроустаткування верстата розміщено в шафі 6.
Вмикання й вимикання електродвигуна, пуск та зупинка верстата, керування коробкою швидкостей, коробкою подач, механізмом фар¬туха тощо здійснюються відповідними орга¬нами керування (рукоятками, кнопками, маховичками).
Для закріплення заготовок на шпинделі то¬карного верстата застосовують затискні пристрої: патрони, планшайби, центри, люнети, оправки тощо.