Токарные станки по металлу предназначены для обработки главным образом тел вращения. При точении с них снимается стружка, и заготовка приобретает нужную форму. Доказано, что токарный станок является одним из древнейших, созданных человеком. Впоследствии именно на его основе были сконструированы сверлильные, расточные и другие станки.

Современные токарные станки очень разнообразны и составляют значительную часть всего выпускаемого металлорежущего оборудования. Выделяют, например, универсальные станки с полноценной системой управления, станки с малыми габаритами, токарно-револьерыне центры. Токарный станок позволяет выполнять следующие основные операции:

наружное точение и внутреннее растачивание;
сверление, зенкерование и развертывание отверстий;
нарезание резьбы резцом и метчиком;
обработка канавок и отрезка.

Кроме того, на некоторых токарных станках можно выполнять и фрезерные операции. Существуют также специализированные токарные станки по металлу для обработки труб различного диаметра, муфт, колесных пар и прочих изделий.

Стремление максимально автоматизировать производство привело к появлению на рынке токарных станков с ЧПУ (с числовым программным управлением). Наряду с традиционной, в станках с ЧПУ используется компоновка, которая подразумевает наличие у станины наклонных направляющих. Это существенно упрощает процесс удаления стружки. Рабочая зона, закрытая специальными кожухами, является герметичной.

Токарные станки с ЧПУ состоят из следующих основных узлов.

Жесткая станина. Чаще всего, это массивная литая чугунная конструкция с ребрами жесткости, которая обеспечивает стойкость к изгибающим нагрузкам и демпфирование вибраций.
Шпиндель, с помощью которого вращается заготовка. Шпиндель может вращаться как по часовой стрелке, так и против. Необходимая скорость вращения задается в управляющей программе. Современные станки с ЧПУ умеют поддерживать постоянную скорость резания, автоматически изменяя обороты шпинделя при уменьшении диаметра обработки.
Револьвер для автоматической смены инструмента. Револьверные головки бывают разных типов и рассчитаны на разное количество инструментов (обычно, от 8 до 24).
Задняя бабка для поджима деталей большой длины. Задняя бабка может быть гидравлической или с сервоприводом, может быть полностью управляемой или только с подвижной пинолью.

Общая конструкция токарного станка

На видео ниже показан процесс создания современного токарного станка с ЧПУ от изготовления станины до установки кожухов.

Современные токарные станки с ЧПУ также часто имеют следующие управляемые элементы.

Щуп для обмера/привязки режущего инструмента. Щуп позволяет проводить обмер инструмента, как в ручном, так и в автоматическом режиме. Безаварийное функционирование станка во многом определяется правильностью выполнения привязки. С помощью такого щупа можно также контролировать износ инструмента.
Система удаления стружки. На токарных станках чаще применяется транспортер для удаления стружки ленточного типа. Такой транспортер лучше справляется со сливной токарной стружкой. Применяется также и система шнекового типа.
Подача СОЖ высокого давления через инструмент. Давление СОЖ может достигать 70 бар. Струя подается непосредственно в зону резания, охлаждая инструмент и деталь и эффективно удаляя стружку. Все это увеличивает срок службы инструмента и повышает качество обрабатываемой поверхности.
Люнет для работы с деталью большой длины. Используется, когда поджима задней бабкой недостаточно или когда такой поджим невозможен (внутренняя обработка с торца). Зажим-разжим гидравлического люнета происходит по команде из управляющей программы.
Ловитель деталей. Применяется при работе токарного станка с автоматическим податчиком прутка или вытягивателем прутка. Ловитель деталей увеличивает автоматизацию производства: нет необходимости останавливать станок и открывать дверь, чтобы достать готовую деталь.

Токарные станки с ЧПУ обладают многими преимуществами. Наиболее важными из них являются:

высокий уровень автоматизации производственного процесса и его автономности;
вмешательство оператора в работу станка сводится к минимуму и, в основном, ограничивается визуальным контролем и загрузкой заготовок;
высокая производственная гибкость и простота наладки: для обработки деталей одного типа на станке с ЧПУ необходимо всего лишь произвести замену управляющей программы;
высокий уровень точности ЧПУ-обработки и ее повторяемость: при необходимости по одной и той же программе на современном токарном станке можно изготавливать тысячи деталей, практически идентичных между собой;
продолжительный срок работы до капитального ремонта, высокая надежность, износостойкость и долговечность.

Для подготовки управляющей программы для станка с ЧПУ сейчас широко применяются компьютерные технологии — CAD/CAM системы. Использование таких систем позволяет значительно сократить сроки проектирования и изготовления изделий, снижает вероятность ошибок. С помощью CAD/CAM систем можно выполнить трехмерную имитацию процесса обработки, перед изготовлением детали непосредственно на станке, т.е. выполнить проверку на возможные столкновения.

Таким образом, токарные станки с ЧПУ — современное и многофункциональное оборудование, призванное решать самый широкий круг задач, связанных с металлообработкой. Его использование позволяет оптимизировать производственный процесс предприятия, наладить выпуск конкурентоспособной продукции, отвечающей самым высоким требованиям потребителей.

Общие сведения про токарные станки по металлу

Общие сведения про токарные станки по металлу