Классификация, обозначения и характеристики групп станков

РАЗДЕЛ 1. Общие сведения о станках и их кинематике.

Классификация, обозначения и характеристики групп станков

Классификация. Станкостроительная промышленность выпускает большое число металлорежущих станков, различных по назначению, конструкции, технологическим возможностям, универсальности, размерам и точности. Число разновидностей станков увеличивается, так как ежегодно появляются все новые и новые станки и модернизируются действующие. Для того чтобы было легче отличить один тип станка от другого, все серийно выпускаемые станки разделены на десять групп по виду выполняемой обработки или назначению. Кроме того, каждая группа разделена на десять типов по назначению, конструктивной особенности (компоновке, числу шпинделей и др.), универсальности, степени автоматизации, точности, виду применяемого инструмента.

По степени универсальности металлорежущие станки делят на следующие группы: универсальные - на них выполняют разнообразные операции на деталях широкой номенклатуры в индивидуальном и мелкосерийном производствах, а также используют при ремонтных работах; станки, предназначающиеся для выполнения большого числа разных работ, называют широкоуниверсальными; широкого назначения — станки, на которых выполняют ограниченное число различных операций с широкой номенклатурой деталей, их используют преимущественно в

мелкосерийном производстве; специализированные — предназначены для обработки однотипных деталей разных размеров в крупносерийном и массовом производствах; специальные — обрабатывают детали одного типоразмера, их используют только в массовом производстве.

По весу, зависящему от габаритных размеров, станки делят на легкие — 10 кН, средние — до 100 кН и тяжелые— свыше 100 кН. Тяжелые станки бывают крупными — от 100 до 300 кН, собственно тяжелыми — 300 кН — 1 МН и особо тяжелыми (уникальными) — более 1 МН.

По степени точности станки делят на классы: Н — нормальной точности, П — повышенной точности, В — высокой точности, А — особо высокой точности, С — особоточные (мастер-станки). Станки классов В, А и С эксплуатиру­ются в специальных термоконстантных помещениях, в которых автоматически регулируются температура и влажность воздуха.станка (например, высоту центров для токарно-винторезных стан­ков, диаметр сверления отверстия для сверлильных). Буква после первой или второй цифры указывает, что станок модернизирован, а буква, стоящая после цифр, — модификацию (видоиз­менение)

базовой модели станка. На­пример, модель токарно-револьверного одношпиндельного автомата с максОбозначение. Принято цифровое и цифробуквенное обозначение модели станка .Оно состоит из 3-4 цифр и одной двух букв ,первая цифра обозначает номер группы, вторая тип, последняя - характеризует один из важнейших технологических параметров станка(его главный размер, например ,высоту цетров для токарно-винторезных танков, диаметр сверления отверстия для сверлильных). Так, модель токарно-револьверного

одношпиндельного автомата с максимальным диаметром обрабатываемого прутка 24 мм будет иметь обозначение — 1124, а 1Б124 — его модификацию (в станке изменена конструкция привода). Базовую модель токарно-винторезного станка с высотой центров 200 мм обозначают 16К20, а его модификацию — токарный станок с высотой центров 200 мм с ЧПУ обозначают 16К20ФЗ. Здесь буква Ф показывает наличие числового программного управления в станке.

Для обозначения специальных и специализированных станков заводом - изготовителям присваивается индекс из одной или двух букв, после которого ставится номер модели станка, например, специализированный станок для обработки реек Егорьевского станкостроительного завода «Комсомолец» обозначают ЕЗ-9.

Характеристика. Рассмотрим характеристики станков нескольких групп.

Токарные станки. Детали на этих станках обрабаты­вают преимущественно точе­нием (при вращении загото­вки и поступательном движе­нии резца). Однако на них применяют и другие виды обработки — сверление, раз­вертывание, накатывание рифленых поверхностей, шлифование и т. п. При об­работке детали несколькими инструментами один инстру­мент последовательно заме­няют другим. Наибольшее распространение получили токарно-винторезные, ре­вольверные, одно- и много­шпиндельные автоматы. Уни­версальные токарно-винто­резные станки нормальной точности предназначены для точения деталей, образован­ных поверхностями враще­ния, нарезания резьб; их ис­пользуют в единич­ном и мелкосерий-

ном производствах и для ремонтных работ. При наружном чистовом точении с их помо щью можно получить точность обработки по 7—8-му квалитетам.

В табл. 2 приведены основные техни-
ческие характеристики наиболее рас-
пространенных токарно-винторезных
станков, выпускаемых заводом «Крас-
ный пролетарий» им. А. И. Ефремова:
16К20 — базовый станок нормальной
точности; 16К20П — станок повышен-
ной точности; 16К20Г — станок нор-
мальной точности с выемкой в станине;
16К25 — облегченный станок нормаль-
ной точности с увеличенным диаметром
обработки.

На рис. 1. показан универсальный токарно-винторезный станок мод. 16К20, элементы и компоновка которого являются типовыми для токарно-винто­резных и многих других станков. Подвижными элементами станка явля­ются суппорт и фартук, а переустанавливаемым — задняя бабка и люнет. * Жесткая коробчатой формы станина 15 с закалеными шлифованными направляю­щими установлена на монолитном ос­новании 16, одновременно служащим стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости. Шпиндель с фланцевым передним концом смонтиро­ван в прецизионных подшипниках качения. Выходной вал шпиндельной бабки через сменные зубчатые колеса 4 соединен с коробкой подач 3, обеспечи­вающей перемещение суппорта 10. Перемещение суппорта 10 может быть осуществлено от ходового вала при точении или от ходового винта при нарезании резьб. Для нарезания резьб повышенной точности предусмотрено непосредственное соединение ходового винта с выходным валом коробки подач3. Механические перемещения суппорта 10 осуществляют с помощью рукоятки фартука, направление поворо­та которой совпадает с направлением перемещения суппорта. Быстрые пере­мещения суппорта 10 включают допол­нительным нажатием кнопки, встроен­ной в рукоятку. Фартук 12 оснащен механизмом отключения подачи, позво­ляющим обрабатывать детали по упо­рам при продольном и поперечном точении.

Примечание. Габаритные размеры станка од. 16К.20 при £ = 1400; мм 3195X1 196X1500 мм; асса станка 3225 кг.

Промышленность выпускает токарно-винторезные станки с межцентровым расстоянием до 12 500 мм для обработки

Рис. 1. Универсальный токарно-винторезный станок мод. 16К20:

/ —;передняя тумба 2 — ременная передача; 3 — коробка подач; 4 — коробка передач {сменные зубчатые колеса); 5 — шпин­дельная бабка; 6 кнопочная станция; 7 — орган управления; 8 — мостик; 9 — люнет; 10 — суппорт; // — резцедержатель; 12 — фартук; 13 — предохранительный щиток; 14 — задняя бабка; 15 — станина; 16 — основание

деталей диаметром 160—1250 мм, но эти предельные параметры корректируются при составлении типажа металлорежу­щих станков.

Специализированные станки. Лоботокарные станки применяют в индиви­дуальном производстве для обработки заготовок больших диаметров (до 3200 мм) и небольшой длины. Особен­ность их конструкции состоит в том, что основание, имеющее продольные направляющие, на которых расположен суппорт, можно переставлять по плите в поперечном направлении. Это расширя­ет диапазон диаметров обрабатываемых деталей.

Токарные многорезцовые станки предназначены для обработки деталей типа ступенчатых валиков. Особенность обработки ступенчатого валика на токарно-многорезцовом станке одно­временно семью резцами заключаются в том, что верхний суппорт 3 осущест­вляет только поперечные подачи s_n, а нижний '4— продольные s_np (рис. 2). Три резца, закрепленные в верхнем суппорте, производят выточку канавок и один резец — снятие фаски. Три резца, закрепленные на нижнем суппорте, обтачивают цилиндрические поверхности, причем левым и средним резцами обтачиваются различные учас­тки одной поверхности (на рисунке суппорт показан в крайнем левом положении). Вращение заготовке 2 пе­редается от двухкулачкового патрона /.

Рис. 2.Схема обработки ступенчатого валика на токарно-многорезцовом станке

Рис.3. Токарно-револьверный станок -

Токарно-револьверные станки пред­назначены для многоинструментальной обработки партий деталей сложной конфигурации — из прутка и штучных заготовок. Характерной особенностью токарно-револьверных станков (рис. 3) является наличие продольного суппорта 6 с револьверной головкой 5, в которую устанавливают державки с инструментом. В резцедержатель поперечного

суппорта 4 также устанавливают резец. В станке предусмотрена работа про­дольного и поперечного суппортов по упорам. Для этого продольный суппорт оснащен барабаном задних упоров 7, а поперечный — барабаном передних упоров 8.

Главное движение шпинделю переда­ется от электродвигателя (на рис. 3 не показан) через коробку скоростей, вмонтированную в корпус передней бабки 3. Продольному и поперечному суппортам движение передается от шпинделя и коробки подач 2. Все механизмы монтируют на чугунной станине 1. Револьверные станки выпол­няют с многогранными и круглыми головками. Станки с круглой револь­верной головкой поперечных суппортов не имеют. Поперечная подача инстру­ментов в них осуществляется круговой подачей головки при медленном ее вращении.

Токарно-карусельные станки предна­значены для обработки больших по весу и размерам деталей диаметром 800—25000 мм и 'высотой 800—500 мм. Карусельные станки имеют вертикаль­ную компоновку, т. е. направляющие станины расположены вертикально, а стол с планшайбой — горизонтально. Такая компоновка облегчает загрузку заготовок и наблюдение за процессом обработки. При больших размерах карусельного станка, с диаметром обрабатываемой детали 25000 мм, стол устанавливают по высоте так, что его планшайба находится на уровне пола. Это также облегчает загрузку тяжелых деталей. Карусельные станки с диамет­ром обработки до 1500 мм делаются одностоечные, а свыше — двустоечные.

На рис. 4 показан двустоечный токарно-карусельный станок, который состоит из станины 1 с круговой направляющей, карусели 2 с планшайбой, стоек 3, соединенных поперечиной 7, траверсы 4, несущей вертикальный суппорт 6 с коробкой подач 5 и револьверный суппорт 8 (9—револьверная головка) с коробкой подач 10 (коробки подач 5 и 10 с независимым приводом), бокового суппорта 11 с коробкой подач 12.

На карусельных станках производят многоинструментальную обработку: бо­ковым суппортом обтачивают наружные поверхности, вертикальным — наруж­ные и внутренние, револьверным — внутренние поверхности, сверлят, зен­керуют, нарезают резьбу метчиком. С помощью специальных приспособ­лений можно фрезеровать и шлифо­вать.

Токарные автоматы и полуавтоматы используют в массовом и крупносерий­ном производствах для обработки заготовок сложной формы — из прутка и штучных заготовок. Зажим прутка осуществляют цанговыми патронами, а штучных заготовок (большие по разме­рам, литье, поковки) — универсаль­ными кулачковыми патронами. Детали на этих станках обрабатывают многими инструментами, которые устанавливают на суппорте револьверной головки и в специальных приспособлениях (свер­лильных, резьбонарезных и др.).

Высокая производительность этих станков достигается полной автомати­зацией рабочих и холостых ходов и их частичным совмещением.

Рис. 5. Вертикально-сверлильный станок мод. 2AI35. / — фундаментная плита; 2— стол; 3— шпиндель; 4— коробка подач; 5 — коробка скоростей; 6— станина (стойка с направляющими)

.