Токарный револьверный станок с чпу по металлу

Обновлено: 05.10.2024

Для изготовления металлических деталей различной конфигурации часто используют токарно-револьверный станок. Особенностью револьверных станков является наличие многопозиционной поворотной головки, которая способна нести различные инструменты для целого ряда технологических операций (точение, сверление, зенкерование и многие другие). Такие устройства в зависимости от модели и назначения производятся с типовой конструкцией либо дополняются системой ЧПУ.

Современный токарно-револьверный станок с ЧПУ

Общие характеристики оборудования

Станки данной группы используются преимущественно для оснащения предприятий, выпускающих свою продукцию крупными и средними сериями. Заготовки, обрабатываемые на токарно-револьверном станке, – это прутки, поковки и отливки, а также детали, до этого прошедшие обработку на других устройствах.

Существует множество операций, для которых применяются токарно-револьверные станки: сверление и растачивание отверстий, обтачивание наружной поверхности детали, нарезание наружной и внутренней резьбы и др. Целесообразно применять такие станки в тех случаях, когда технологический процесс предполагает смену рабочих инструментов.

Конструкция станков данной группы разработана таким образом, что инструменты фиксируются в заданной последовательности в специальном приспособлении, которое называется револьверная головка. Данный узел станка, способный совершать поворот после выполнения одного рабочего хода, позволяет в требуемый момент использовать для выполнения обработки именно тот инструмент, который необходим. Для ограничения хода инструмента токарно-револьверные станки оснащены специальными упорами, отключающими продольную и поперечную подачу.

Одна из разновидностей конструкции револьверных головок

На станки данной группы можно устанавливать специальные, комбинированные и обычные инструменты и обрабатывать с их помощью партии деталей за одну установку, не выполняя предварительных промеров и проходов, не корректируя каждый раз настройки устройства.

Категории токарных станков револьверной группы

Токарно-револьверные станки от отечественных производителей классифицируются по двум основным параметрам.

По типу обрабатываемых деталей такие устройства подразделяются на модели для прутковых или патронных работ.
По расположению оси, в которой находится револьверная головка, станки делят на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Токарные станки револьверной группы могут быть оснащены планшайбами, трех- или четырехкулачковыми патронами, приводимыми в действие при помощи ручного или гидравлического привода, что дает возможность выполнять обработку заготовок, отличающихся значительными размерами. Это могут быть заготовки, которые были предварительно получены при помощи ковки, штамповки или литья.

Виды револьверных головок

Отдельную категорию составляют станки револьверной группы, на которых обрабатывают прутковые заготовки. Отверстие в шпинделе таких моделей имеет небольшой диаметр, а их дополнительным оснащением является механизм, обеспечивающий подачу и фиксацию заготовки-прутка. При необходимости на таких станках (если оснастить их обычным патроном) обрабатывают кованые, литые и штампованные детали.

В зависимости от расположения оси рабочей головки в станке может быть различное количество суппортов. Так, если ось рабочей головки расположена в горизонтальной плоскости, то на таком станке устанавливается только суппорт револьверного типа, способный совершать круговые движения и продольную подачу. Если ось рабочей головки токарно-револьверного станка располагается в вертикальной и наклонной плоскости, на нем может быть два суппорта – револьверный и поперечный. При этом на последнем устанавливаются два резцедержателя – передний и задний, – в которых фиксируется одновременно до шести рабочих инструментов. На другом суппорте находится револьверная головка.

Наклонная револьверная головка

Виды выполняемых на токарно-револьверном станке операций

Функциональные возможности, которыми обладает револьверный станок, позволяют выполнять с его помощью почти весь спектр токарных технологических операций. Деталями, которые обрабатываются на таких устройствах, могут быть болты, гайки, кольца, ступенчатые валики, фланцы, втулки и др. К самым распространенным типам операций, выполняемых на токарно-револьверных станках, относятся:

нарезание внутренней и наружной резьбы различными инструментами;
обработка торцевой поверхности заготовок;
обтачивание деталей цилиндрической формы;
протачивание канавок с различными геометрическими параметрами.

На отдельных моделях токарно-револьверных станков (с ходовым винтом) можно нарезать различные типы резьбы, применяя резцы и специальные головки.

В том случае, если резьба с использованием такого оборудования нарезается на деталях, выпускаемых серийно, применяются специальные головки, в которых установлены гребенки круглого, радиального и тангенциального типов (при этом максимальную точность параметров нарезаемой резьбы позволяют получить гребенки круглого типа). Использование специальных головок позволяет нарезать метрическую резьбу, параметры которой находятся в широком диапазоне: от М4 до М60.

Как говорилось выше, на токарно-револьверных станках можно также нарезать резьбу, используя для этого метчики и плашки. Для этого станок должен быть оснащен специальной державкой, которая может свободно перемещаться в осевом направлении. Такая державка дает возможность беспрепятственно вывинчивать плашку или метчик при рабочем ходе суппорта.

Кроме вышеперечисленных технологических операций, на станках токарно-револьверной группы можно обрабатывать детали:

с фасонным профилем (для этого можно использовать специальный криволинейный шаблон, устанавливаемый вместо копировальной линейки, либо фасонный резец, совершающий подачу в поперечном направлении);
с конической поверхностью (обработку выполняют посредством копировального инструмента или используют для этого резцы с широкой рабочей поверхностью).

Токарный станок с 12-позиционной револьверной головкой и ЧПУ

Особенности станков токарно-револьверной группы

Как обычные модели станков токарно-револьверной группы, так и устройства, оснащенные системой ЧПУ, отличаются высокой производительностью, которая достигается за счет ряда факторов.

Данные станки оснащаются скоростными механизмами, отвечающими за фиксацию заготовки и ее подачу.
Обработка осуществляется за счет эффективного комбинирования работы двух суппортов – поперечного и револьверного.
Все рабочие приспособления станка оперативно заменяются.
Станки оснащаются многорезцовыми державками, а для обработки применяются инструменты комбинированного типа.

Конечно, для того чтобы обработка на токарно-револьверных станках отличалась высокой производительностью, необходимо правильно выполнить настройку всех параметров их работы. К таким параметрам, в частности, относятся:

перечень рабочих инструментов и их установка на оборудовании в правильной технологической последовательности;
регулировка положения установленных инструментов и рабочих приспособлений в радиальном и осевом направлениях;
квалифицированная установка упоров, ограничивающих продольные и поперечные подачи.

Большинство токарно-револьверных станков, в частности хорошо знакомая специалистам модель 1341 и ее модификация 1К341, оснащены командоаппаратами, которые обеспечивают автоматическое переключение режимов вращения шпинделя и подач. Использование таких устройств позволяет значительно сократить время выполнения вспомогательных технологических операций.

Модели станков данной группы, на которых для фиксации детали установлен патрон, могут использоваться для обработки заготовок, сечение которых находится в интервале 16–63 см. Основными характеристиками агрегатов, на которых обрабатывают прутковые детали, являются:

максимальная длина обработки, зависящая от наибольшего расстояния, на которое способна перемещаться рабочая головка;
наибольшее сечение детали, которая может обрабатываться над суппортом или над станиной;
максимальное расстояние, на котором может быть расположен передний край рабочей головки от переднего края шпиндельного узла.

Токарно-фрезерные обрабатывающие центры по металлу — универсальные станки с ЧПУ

Токарно-фрезерный станок для работы по металлу, оснащенный системой ЧПУ, который также называется обрабатывающий центр, сегодня можно встретить на многих производственных предприятиях. Широчайшие возможности такого универсального оборудования позволяют подвергать качественной токарной и фрезерной обработке заготовки из металла.

Многоцелевой токарно-фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

Виды токарно-фрезерных центров на современном рынке

Станки данной категории подразделяются на две большие группы: устройства без ЧПУ и с ЧПУ. К оборудованию без системы ЧПУ относятся ручные, полуавтоматические и автоматизированные станки. В рамках данной статьи рассматриваются устройства, на которых реализовано числовое программное управление. Обрабатывающие центры с ЧПУ, выпускаемые современной промышленностью, подразделяются на несколько видов:

простой конструкции;
с противошпинделем;
с приводным центром;
с установленной С-осью.

Объединяет эти обрабатывающие центры, имеющие свои конструктивные особенности, то, что они одновременно обладают функциональностью токарных и фрезерных станков.

Компактный настольный токарно-фрезерный станок, не оснащенный ЧПУ

Характеристики токарно-фрезерных обрабатывающих центров

Выполнять несколько типов технологических операций (сверлильные, токарные и фрезерные) на одном устройстве позволяют и токарно-револьверные станки, но из-за недостаточно высокой подвижности револьверов объем производимой с их помощью продукции ограничен.

Этого недостатка лишены токарно-фрезерные обрабатывающие центры, в конструкции которых имеется специальная фрезерная головка. Посадочное отверстие в такой головке может быть выполнено под различные типы конусов (Capto, HSK, BT или ISO), что позволяет устанавливать в нее токарные резцы. Благодаря этому подобные токарно-фрезерные станки могут применяться для выполнения таких технологических операций по металлу, как сверление, зенкерование, нарезание резьбы, создание фасок и канавок, обработка торцов и их подрезка, развертывание и др.

Используя специальную переходную оправку, на обрабатывающие центры с ЧПУ можно устанавливать резцы с квадратным хвостовиком и режущий инструмент с особой формой посадочной части. В одном шпинделе станков этой категории можно закреплять как неподвижный, так и вращающийся рабочий инструмент. Меняются инструменты в токарно-фрезерных обрабатывающих центрах, оснащенных системой ЧПУ, автоматически, за это в конструкции станка отвечает особый механизм – сменщик.

Наибольшее распространение обрабатывающие центры с ЧПУ получили на предприятиях, которые занимаются изготовлением имеющих сложные формы деталей и конструкций из металла. При производстве таких изделий необходимо неоднократно чередовать операции точения и фрезерования, что и обеспечивается токарно-фрезерным обрабатывающим центром.

На обрабатывающих центрах преимущественно используется инструмент цельного типа или со сменными пластинами, выполненными из твердого сплава. В очень редких случаях может применяться инструмент, режущие пластины которого зафиксированы при помощи пайки.

Рабочие органы обрабатывающего центра с ЧПУ

Обрабатывающие центры с противошпинделем и С-осью

Оборудование с С-осью – это одна из первых модификаций обрабатывающего центра токарно-фрезерной группы. Для придания вращения режущему инструменту (сверлу и фрезе) на таком станке устанавливается отдельный привод. За автоматизированную смену инструментов на этом токарно-фрезерном устройстве, как и на обрабатывающих центрах других типов, отвечает специальный механизм – сменщик.

Важными функциями обрабатывающих центров с С-осью являются контроль за скоростью вращения обрабатываемой детали и индексация ее углового положения. Точность такой индексации, что важно, составляет порядка 0,001 градуса.

Противошпиндель с осью С значительно увеличивает функциональность станка

фрезерная обработка элементов червячных передач;
изготовление и обработка коленчатых валов;
обработка шестерен.

Оснащение обрабатывающих центров с ЧПУ противошпинделем – это следующий этап в развитии устройств токарно-фрезерной группы. Второй шпиндель таких станков, обладающих еще большей функциональностью, устанавливают вместо задней бабки. В него вставляется правая сторона заготовки, что дает возможность подвергать обработке ее противоположной край.

Оснащение обрабатывающего центра противошпинделем позволяет превратить это устройство в полноценную производственную линию, обладающую исключительной функциональностью. Если оснастить такой фрезерно-токарный обрабатывающий центр вторым сменщиком инструментов, то эффективность его использования возрастет в разы. Что важно, качество обработки от этого нисколько не пострадает.

Наглядно принцип работы противошпинделя можно увидеть на видео ниже:

На современном рынке представлено большое разнообразие обрабатывающих центров по металлу от различных производителей. Рассмотрим некоторые из них.

Обрабатывающие центры торговой марки TRENS

Фрезерно-токарные обрабатывающие центры данной торговой марки отличаются особенной конструкцией и имеют характерный признак – наклонную раму. Это придает станкам исключительную прочность и жесткость, что позволяет выполнять на них обработку деталей с высокой точностью. Как правило, таким оборудованием оснащаются крупно- и среднесерийные производства, занимающиеся выпуском деталей со сложной конфигурацией. Перечислим наиболее популярные модели токарно-фрезерных станков данной торговой марки.

Конструкция данной модели более простая, по сравнению с рассмотренной выше, что не мешает такому станку эффективно справляться с нарезанием резьбы, основными фрезерными операциями, обработкой деталей сложной конфигурации. Особого внимания заслуживает шпиндель станка, отличающийся высокой жесткостью и исключительной надежностью, что дает возможность эксплуатировать его на высоких скоростях довольно долго. Не менее примечательны и характеристики С-оси данного устройства, создающей отличный крутящий момент и обеспечивающей быстрое переключение рабочих режимов. Таких характеристик С-оси производителям удалось достичь за счет того, что в ней реализована особая система фиксации дискового типа.

Станок с ЧПУ Trens SBL 300 производства Словакии

Возможности станка данной модели позволяют обрабатывать на нем заготовки, вес которых достигает 1050 кг. Обрабатывающий центр оснащается электроприводом ТМ Siemens или Fagor, в его конструкции имеется противошпиндель, легко настраиваемая и надежная система ЧПУ. Перемещения бабки станка и фиксация заготовок осуществляются при помощи гидравлических механизмов. О возможностях такого токарно-фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ говорит и то, что на нем можно выполнить сложнейшую технологическую операцию – внеосевое сверление – за одну установку.

Станок TRENS SBL 500A

Этот фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ является наиболее современной моделью оборудования, выпускаемого под ТМ TRENS. Технические возможности такого станка позволяют выполнять на нем обработку заготовок из металла прямолинейной, ступенчатой и криволинейной конфигурации, вес которых может доходить до 2500 кг. Обрабатывающий центр комплектуется системой ЧПУ ТМ Siemens, которая обеспечивает точное перемещение инструмента в процессе обработки. Работа станка и перемещение инструмента в такой системе ЧПУ описывается простым 3D-программированием, а ее подключение к устройству обеспечивается посредством Ethernet-протокола.

Станок Trens SBL 700

Обрабатывающий центр модели 1728С

Универсальный обрабатывающий центр этой модели заслужил особую популярность в России. Функциональные возможности позволяют такому устройству справляться со следующими технологическими операциями по обработке заготовок из металла: сверление прямое и под заданным углом, растачивание, долбление, обычное и контурное фрезерование, точение при помощи фрез и др. Обрабатывать заготовки из металла на этом токарно-фрезерном станке с ЧПУ можно как в патроне, так и в его центрах. Высокая точность, с которой на данном центре обрабатываются заготовки, обеспечивается следующими его конструктивными особенностями.

Основные узлы станка характеризуются повышенной жесткостью и виброустойчивостью.
В узлах оборудования установлены подшипники высокой точности.
В конструкции станка предусмотрены специальные термосимметричные элементы, которые компенсируют деформации, возникающие от температурного воздействия.
Перемещение и работа инструмента постоянно контролируются при помощи специальных элементов.
Оборудование оснащено современной и надежной системой ЧПУ.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели 1728С

Токарно-фрезерный станок данной модели позволяет обрабатывать заготовки диаметром до 40 см и длиной до 3 метров. Шпиндель станка имеет величину конца А8, на нем установлен патрон с сечением 40 см, диаметр отверстия в котором составляет 9,7 см.

Любой токарно-фрезерный обрабатывающий центр, включая данную модель, позволяет значительно снизить затраты на выполнение технологических операций в комплексе.

Краткий обзор других моделей обрабатывающих центров

На российских производственных предприятиях, занимающихся выпуском изделий из металла и дерева, популярными являются обрабатывающие центры, выпускаемые на Тайване под торговой маркой TAKISAWA. При своей исключительной функциональности станки данной торговой марки отличаются доступной стоимостью. На современном рынке оборудование ТМ TAKISAWA представлено следующими сериями: LA, NEX, EX и LS. Станки данных серий успешно используются на предприятиях автомобильной и авиастроительной промышленности, на машиностроительных заводах.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр за работой

Наиболее популярными моделями оборудования ТМ TAKISAWA являются 4500TT, 4500S, 4500ST. В конструкции станков этих моделей имеются два токарных узла и один фрезерный, их магазин для инструмента и рабочих приспособлений может вместить в себя до 90 позиций. Такие станки, в оснащении которых есть револьверная головка, обеспечивают высокую точность и эффективность выполнения токарных и фрезерных работ по металлу.

Среди обрабатывающих центров токарно-фрезерной группы, заслуживших высокую популярность у отечественных производителей, стоит отметить станки испанской компании GMTK, которые также выпускаются в нескольких сериях: HR800, HR1000, HR1200, HR1500. Применение таких обрабатывающих центров с ЧПУ необходимо для изготовления деталей из металла, которые отличаются высокой сложностью и должны быть обработаны с максимальной точностью.

Среди уникальных конструктивных особенностей этого оборудования можно выделить следующие: сменщик инструмента и рабочих головок, гидростатические направляющие, система температурной стабилизации. Приобретение обрабатывающих центров с ЧПУ испанской компании GMTK требуется предприятиям, продукция которых характеризуется высокой сложностью и точностью обработки.

Комплексный токарно-фрезерный центр DMC

Есть еще ряд зарубежных компаний, обрабатывающие центры которых хорошо зарекомендовали себя среди отечественных производственных предприятий.

Выпуском оборудования для обработки заготовок из металла и дерева компания занимается более 70 лет. Ее станки отличаются надежной и технологичной конструкцией, качественными комплектующими. Примечательно, что для изготовления станин своего оборудования компания использует особый сорт чугуна.

Под этой торговой маркой выпускается универсальное оборудование, оснащенное современными системами ЧПУ. В зависимости от необходимости станки могут быть оснащены задней бабкой или вторым шпинделем. Технические возможности оборудования данной марки позволяют выполнять фрезерную обработку заготовок по пяти координатам, осуществлять точение, шлифовку и прорезку, а также фрезеровать кулачки и осуществлять другие операции по металлу.

DMC (Южная Корея)

Обрабатывающие центры данной компании, отличающиеся исключительной функциональностью и высокой производительностью, относятся к категории премиум-класса.

Токарно-фрезерные центры, которыми оснащаются современные предприятия, – это станки, отличающиеся широкой функциональностью. Используя такое оборудование, можно выполнять сложнейшие фрезерные операции и различные виды токарной обработки с деталями, изготовленными из металла.

Виды, особенности конструкции револьверной головки токарного станка

Револьверная головка токарного станка с ЧПУ используется как носитель инструментов в токарных, токарно-фрезерных и карусельных станках и более автоматизировать их. Как правило, конструкция головки представлена несколькими гнездами: от 5 до 8 штук.

История создания и производства

Появление револьверной головки токарного станка с ЧПУ- процесс, ставший следствием развития индустрии металлообработки. Это обусловлено тем, что применение револьверной головки токарного станка в сочетании с ЧПУ влияет на скорость обработки заготовок, повышает точность размеров и уровень шероховатости поверхности.

Виды и их классификация

В зависимости от поставленной задачи и принципа действия револьверные головки токарного станка с ЧПУ делятся на:

Шлифовальные. Применяются без станочного оборудования; принцип работы основан на использовании собственного электродвигателя. Посредством таких головок обрабатываются поверхности любого уровня сложности.
Токарно-фрезерные головки работают с инструментами, закрепленными в патронах станка. Их применение обеспечивает высокую точность угловых перемещений.
Делительные головки предназначены для повышения точности поворотов станка при обработке деталей. Они обеспечивают обработку граней, фрезерование канавок и пазов.
Резьбонарезные револьверные головки справляются с высокоточным нарезанием резьбы деталей. Уровень производительности инструмента значительно выше, чем эффективность ручного оборудования.
Приводные головки предназначены для закрепления инструментов при выполнении большого количества операций — от нарезания резьбы до фрезерования плоскостей разного типа.

Кроме того, производители оборудования для обработки деталей и поверхностей предлагают головки вихревого, резьбонакатного и многорезцового типов.

Техническое описание

Параметры револьверных головок токарного станка с ЧПУ практически идентичны параметрам аналогичного оборудования. Однако существует ряд характеристик, которые необходимо рассмотреть подробно.

Основным параметром выбора револьверной головки токарного станка с ЧПУ являются ее характеристики. Также необходимо учесть количество устанавливаемых режущих инструментов, их конфигурацию, длину и возможность подключения к ЧПУ. Список команд, посылаемых в блок обработки, определяет функциональность станка.

К другим стандартным характеристикам револьверной головки токарного станка с ЧПУ относятся:

Максимальные и минимальные размеры обрабатываемой заготовки, возможность ее установки в суппорт и в центрах.
Скорость смены резцов. Эти характеристики будут влиять на производительность конкретной модели и ее применение.
Наличие и диаметр сквозного отверстия, используемого для токарной обработки длинных цилиндрических заготовок.
Параметры подачи суппорта — максимальное смещение в продольном и поперечном направлениях, значения для одного шага
Точность позиционирования режущего инструмента. Возможно формирование различных типов резьбы, таких, как дюймовые, метрические и притчевые. Их характеристики обязательно должны быть указаны в паспорте оборудования.
Масса головок может составлять от 36 до 460 кг.

Плюсы и минусы

Среди преимуществ использования револьверных головок для токарных станков с ЧПУ следует обратить внимание на:

Высокая производительность, обусловленная ростом машинного времени производства.
Сокращение штата сотрудников на производстве.
Возможность эксплуатации универсального оборудования.
Точность изготовления деталей.

Однако, у производственного процесса, предполагающего использование револьверной головки токарного станка с ЧПУ, есть ряд недостатков, главным из которых является высокая стоимость оборудования, а также особые требования относительно квалификации специалистов.

Особенности конструкции

Главным элементом револьверной головки токарного станка с ЧПУ является планшайба. Для обеспечения ее движения используется сервопривод, который проворачивает шайбу на заданный угол в зависимости от заданной ЧПУ программы. В момент поворота к заготовке подводится определенный инструмент, посредством которого проводится необходимая операция.

Следует обратить внимание на жесткое крепление планшайбы на приводной вал: для этого используются специализированные подшипники из стали высокой прочности.

Место крепления револьверной головки токарного станка с ЧПУ — штатный резцедержатель. В зависимости от поставленных задач определяется число мест для установки инструментов; одновременно могут быть использованы резцы, сверла, фрезы и метчики.

В случае, если в работе используется станок с числовым программным управлением, применяются головки, оснащенные не одним, а несколькими электроприводами, что обеспечивает независимую работу планшайбы.

В каких сферах применяется

Револьверные головки токарного станка с ЧПУ отличаются от другого промышленного оборудования широкой сферой применения в таких областях, как:

Металлообрабатывающая. С их помощью выполняется гравировка, нарезание резьбы и обработка деталей, сверление сложных отверстий, разработка сложных деталей с высоким уровнем точности.
Электронная. Используются при производстве приборных панелей, плат, радиаторов.
Аэрокосмическая промышленность требует применения деталей из материалов, которые нуждаются в сложной обработке — шасси, обшивки, втулки, крылья, редукторы, разъемы.
Телекоммуникация. Обеспечивают производство деталей антенн, рупоров, радиаторов.
Медицина. Оборудование необходимо для выпуска кардиостимуляторов, протезов, инструментария.
Машиностроение. Обеспечивают производство внутренних деталей и механизмов, мостов, коробок передач.
В мебельном производстве они необходимы для создания фасадов, раскроя материалов, плит, а также используются при производстве розеток сложной формы, художественной резьбы.

Следует обратить внимание, что револьверные головки токарного станка с ЧПУ применяются для создания моделей, прототипов и архитектурных форм разного типа, штампов и клише.

Инструкция по безопасной эксплуатации

В процессе эксплуатации револьверной головки токарного станка с ЧПУ необходимо в обязательном порядке соблюдать правила безопасности: это позволит свести к минимуму риск получения травмы или заболевания.

Допуск к управлению оборудованием получают только те специалисты, которые успешно прошли медицинский профессиональный осмотр и подтвердили знания правил эксплуатации специализированного оборудования.

По результатам экзамена оператору присваивается рабочий разряд, что подтверждается квалификационным свидетельством.

Среди основных правил важно отметить такие, как:

Обязательное отключение привода станка при необходимости установить заготовку или снять изделие.
Выключение устройства при удалении стружки, выполнении замеров или во время замены рабочего инструмента.
Использование защитного экрана или очков при проведении работ, во время которых образуется металлическая стружка.
Применение щетки и специализированных крючков в процессе очистки станка от стружки.

Оператор револьверной головки токарного станка с ЧПУ в обязательном порядке должен знать конструкцию устройства, на котором он работает, неисправности, с которыми можно столкнуться в процессе эксплуатации, а также санитарные нормы и правила. На рабочем месте категорически запрещено употреблять спиртные напитки и управлять станком в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.

Документация

Для работы с револьверной головки токарного станка с ЧПУ необходимо подготовить ряд разрешительных документов. Обязательной является декларация, в которой прописано соответствие прибора все требованиям технических регламентов.

Гарантия и цена в полной комплектации

Стоимость данного приспособления зависит от технических параметров, расположения и наличия дополнительных деталей и элементов, цены на револьверную головку токарного станка с ЧПУ разные ориентировчный диапазон от 300$-4000$ и могут быть выше.. Выбор модели определяется задачами, для решения которых приобретается станок.

Видео,револьверная головка со встроенным приводом

Особенности и принцип работы, виды токарно-револьверного станка

В процессе металлообработки задействовано разное оборудование. Отдельную категорию представляют токарно-револьверные станки. По принципу работы они во многом схожи с универсальными агрегатами.

Но на револьверных станках можно обрабатывать заготовку с применением нескольких инструментов, при этом токарю не нужно их менять и переустанавливать.

Общие технические характеристики

Токарно-револьверные станки применяются на предприятиях для серийного производства деталей. Отличительная черта, особенность станков данной группы — наличие револьверной головки для крепления нескольких режущих инструментов. Оборудование выгодно использовать, когда технологический процесс подразумевает неоднократную смену инструмента.

Одновременно можно устанавливать 4 и более инструмента, смена происходит путем поворота револьверной головки. Инструмент устанавливается в необходимой для работы последовательности. За счет этого ускоряется цикл обработки одной детали по сравнению с аналогичным процессом на универсальном токарном станке.

Классификация

Токарно-револьверные агрегаты классифицируются по следующему принципу:

По количеству режущего инструмента — в среднем головка имеет 6-12 гнезд, но на некоторых современных моделях их число доходит до нескольких десятков.
Направление револьверной головки — вертикальное, горизонтальное или под углом.
По типу управления — ручные, полуавтоматы, с ЧПУ.
По принципу работы — прутковые или для обработки штучных заготовок.
По типу заготовок — легкие (детали из прутка), средние (обработка прутка и штучных заготовок), тяжелые (работа только со штучными заготовками в патроне).
По типу привода — ручной или гидравлический.

Назначение оборудования

Универсальные револьверные станки предназначены для обработки прутков до 100 мм в диаметре, а также для изготовления изделий из штучных (литых, штампованных и др.) заготовок диаметром до 630 мм. Какие операции можно выполнять:

Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей.
Нарезка резьбы метчиками и плашками.
Обработка торцов.
Развертывание отверстий для получения нужных параметров.
Вытачивание канавок.

Справка! При нарезании резьбы резцом вместо него используют круглые, радиальные и тангенциальные гребенки. Они движутся в продольном направлении, скорость подачи равна шагу резьбы.

Возможна обработка сложных фасонных поверхностей. Для этой цели вместо копировальной линейки устанавливается криволинейный шаблон. Для некоторых операций используются фасонные резцы, которые подаются в поперечном направлении.

Работа на токарно-револьверном станке позволяет добиться высокой точности обработки. Также можно точить изделия, которые прошли черновую обработку на другом оборудовании.

Станки револьверной группы целесообразно применять в серийном производстве для изготовления крупных партий однотипных изделий.

Устройство

Устройство станков в целом имеет сходство с другими группами токарного оборудования. Основу составляет станина, на которой расположены остальные узлы.

Коробка скоростей

На револьверных станках коробка скоростей встроена в шпиндельную бабку. В зависимости от модели, она имеет определенное число диапазонов оборотов шпинделя и подач инструмента.

Суппорт

Узел несет на себе револьверную головку для крепления режущего инструмента. Он устанавливается в пазы головки и закрепляется при помощи специальных державок. Они, в свою очередь обеспечивают жесткость и надежность фиксации инструментов. Суппорт перемещается в продольном и поперечном направлении с помощью ручной или автоматической подачи.

Также на суппорте расположены командоаппарат и барабан упоров. Командоаппарат отвечает за включение/выключение заданной частоты оборотов и скорости подачи для каждого инструмента. Барабан упоров обеспечивает автоматическую остановку суппорта, когда инструмент пройдет заданное расстояние.

Некоторые модели оснащены револьверным и поперечным суппортом. Конструкция последнего позволяет устанавливать два резцедержателя одновременно с шестью инструментами. Это удобно во время обработки сложных деталей.

Узел шпинделя

Данный узел обеспечивает подачу и фиксацию прутковой заготовки. Главным движением в станке как раз является вращение шпинделя с заготовкой в прямом или обратном направлении.

Диаметр шпиндельного отверстия на конкретном агрегате определяет наибольший размер прутка, с которым можно работать. В зависимости от модели, в него можно установить пруток с максимальным диаметром 10, 16, 18, 25, 40, 65, 100 мм.

Частота вращения шпинделя и подача настраивается при помощи командоаппарата, либо вручную путем установки находящихся на шпиндельной бабке рукояток в нужные позиции.

Принцип работы

В серийном производстве пруток крепится в цанговый патрон при помощи гидравлики. Имеется встроенный механизм, который обеспечивает подачу заготовки на необходимую длину. При работе со штучными заготовками токарь закрепляет их вручную.

Обычно станки оснащены универсальной цангой со сменными кулачками для зажима круга и многогранника. В комплекте идут дополнительные оправки, втулки и другая оснастка.

Модификации станков для патронных работ предназначены для обработки литых, штампованых и кованых штучных заготовок. Они оснащены трехкулачковыми (либо четерехкулачковыми) патронами.

Все инструменты крепятся в револьверную головку. Выполнив рабочий ход одним резцом (сверлом, разверткой), она меняет позицию и подает новый инструмент. Длина рабочего хода инструмента ограничивается специальными упорами, которые отключают подачу.

Техника безопасности

Обработка металла на токарных станках приравнивается к работам с повышенной опасностью. Рабочие допускаются к процессу только после проведения предварительного инструктажа. Во время работы токарь обязан соблюдать правила техники безопасности:

Прочно фиксировать заготовку.

Не приступать к работе при обнаружении неисправностей.
Выполнять только порученную мастером работу.
Если обратный конец прутка выступает из шпинделя, необходимо оградить эту зону.
Не допускать, чтобы кулачки выступали за пределы наружного диаметра патрона или планшайбы. В таком случае необходимо применить другую оснастку.
После закрепления заготовки вынуть ключ.
Не оставлять в револьверной головке инструмент, который больше не используется.
Измерять, снимать и устанавливать деталь после полной остановки механизмов.
При шлифовке изделия вручную отводить револьверную головку.
Во время работы станка не открывать заграждающие устройства.

Современные модели с ЧПУ

Обычные станки вытесняются с производства усовершенствованными моделями с программным управлением. Они позволяют полностью автоматизировать рабочий процесс и обеспечивают высокую точность обработки. Также нет необходимости выполнять замеры после каждого прохода.

На современном производстве актуальны следующие модели оборудования.

1В340Ф30 — оснащен устройством ЧПУ Электроника НЦ-31 и револьверной головкой на 8 инструментов. Позволяет обрабатывать штучные заготовки диаметром не более 20 см, а также изготавливать изделия из прутка диаметром до 4 см.

1П426ДФЗ — оснащен двумя револьверными головками. Первая позволяет использовать 8 режущих инструментов, предназначена для обработки наружных поверхностей. Вторая головка предусмотрена для работы с внутренними поверхностями.

ST и DS — серия револьверных станков с ЧПУ американского производства. Универсальные агрегаты, предназначенные для обработки заготовок из разных типов, стали.

Токарно-револьверные станки целесообразно применять в серийном производстве для изготовления больших партий однотипных изделий. Но их функциональность револьверной немного ограничен по сравнению с токарно-винторезными станками.

Выполнение некоторых операций (к примеру, нарезка резьбы, точение фасонных поверхностей) требует использования дополнительных приспособлений.

Конструкция и принцип работы токарных станков по металлу с ЧПУ: технические характеристики

Токарные станки с ЧПУ – это хорошо зарекомендовавшее себя оборудование, предназначенное для серийного производства. Благодаря ему появляется возможность делать детали с высокой точностью, что немаловажно для токарных станков.

ЧПУ позволяет ему улучшить работу без вмешательства человека, делая его практически идеальным для токарных работ и давая ему автономность.

Предназначение устройства ЧПУ

Числовое программное управление (ЧПУ) предназначено для нарезки резьбы на заготовках, выточке деталей из них и тому подобное без вмешательства человеческого фактора для избежание брака на производстве.

Если разделять станки с ЧПУ на виды, то нужно брать во внимание назначение и выполняемые им работы. В таком случае их можно разделить на пять видов:

вертикально и горизонтально-фрезерные;
консольные;
продольные;
широкоуниверсальные;
инструментальные.

Основные преимущества

Если сравнивать с ручными станками, те, что оснащены ЧПУ, производительнее в четыре. Хотя диапазон производительности колеблется от заданных настроек и может составлять от полтора до пяти раз.

Благодаря тому, что в станке с ЧПУ совмещается гибкость универсального оборудования и высокая производительность автоматического станка решается проблема использования такой технологии как в серийном, так и единичном производстве.

Благодаря новейшей электронике и лучшей вычислительной техники машиностроение, а именно изготовление деталей для автомобилей, выходит на преимущественно новый уровень.

Из-за того, что процесс становится практически полностью автоматизирован, потребность в квалифицированных работников, которые будут работать на станках, падает. Однако, к безработице это привести не сможет, так как теперь требуются мастера, которые будут следить за исправностью станка с ЧПУ. Благодаря этому без последствий поднимается качество работы.

Время, которое необходимо на пригоночные работы, значительно сохраняется из-за того, что детали делаются, можно сказать, по одному шаблону, поэтому они взаимозаменяемые.

Благодаря тому, что все программы по изготовлению новых изделий записаны в компьютер, пропала надобность переобучать персонал перед переходом на работу с новыми изделиями. Достаточно просто включить нужную программу.

Детали, которые делаются на станке с ЧПУ, изготавливаются намного быстрее. Кроме того, из-за отсутствия человека уровень брака и незавершённой работы значительно сокращаются.

Какие операции по металлу можно выполнять

Благодаря тому, что человеческий фактор был сведён к минимуму, операции по металлу стали значительно легче и приносят меньше брака. Получается так из-за программы, которая заложена в компьютер.

Она является таким своеобразным шаблоном, по которому компьютер понимает — готова деталь или нет. В этом разделе будет рассказано об операциях, которые может выполнять по металлу станок с ЧПУ.

Внешнее и внутреннее вытачивание деталей

Здесь всё просто, по крайней мере, для машины. Установленная заготовка, которая в будущем станет деталью, закрепляется на станке. Она может быть закреплена вручную или, если установлено соответствующее оборудование автоматически (чаще всего применяют именно автоматический вариант).

После начинается внешнее обтачивание детали при помощи либо лазера, либо лезвия, которое установлено на станок. Постепенно срезая лишнее, заготовка приобретает форму нужной детали. Так делается внешнее обтачивание деталей на станке с ЧПУ.

С внутренним всё примерно также, только с изменениями. После установки заготовки станок начинает сверлить, или как это называют по-другому, рассверливать отверстие у основания заготовки.

Продольная обработка заготовки

Продольная обработка — это метод, который применяют для изготовления полос, штрипсе, лент. В зависимости от программы, которая установлена в компьютер.

Такие работы на станке с ЧПУ выполняются преимущественно при помощи лазера, так как это позволяет избавиться от брака и ускоряет процесс работы. После установки заготовки, числовое программное управление на станке будет его обрабатывать в соответствии с заданным алгоритмом действий. Лазерный портал приводится в действие шаговыми двигателями, на котором он закреплён.

Черновая и чистовая обработка

Для начала что это вообще, такое. Черновая обработка металла состоит из подгона детали под нужный размер при помощи снятия слоёв металла.

Обычно в станке с ЧПУ эту роль выполняет компьютер после того, как деталь уже вырезана. Чистовая обработка идёт потом и представляет собой полировку поверхности изделия. Всё это станок выполняет по заданным алгоритмам.

Регулировка длины деталей

В программе, которую дают компьютеру, чётко прописаны размеры детали. Заготовки также дают подходящего размера. Перед тем, как вставить деталь, станок регулирует и настраивает сам себя для изготовления.

После этого он начинает выполнять работу, после чего сравнивает размер с теми, что были даны человеком. Если отклонений нет — деталь готова. Если есть — станок с ЧПУ начинает обтачивать деталь, снимая слои металла и регулируя длину.

Вытачивание пазов, выемок и отверстий

Пазы и выемки — это отверстия, которые делают на детали. Такие отверстия могут служить либо для того, чтобы в них могла войти другая деталь, либо для установки к какому-либо устройству. Станок с ЧПУ вытачивает такие отверстия при помощи лазера, делая при этом высокоточные разрезы.

Они могут быть прямоугольными, Т-образными, типа «ласточкин хвост», фасонными, сквозными, открытыми, закрытыми и другими. То, какой формы будет отверстие, зависит от детали и программы, которую человек установил в числовое программное управление.

Нарезание резьбы дюймового и метрического типа

Этот тип резьбы видели практически все. Она используется в основном для того, чтобы одна деталь могла прикручиваться к другой. Главными параметрами при изготовлении такой резьбы являются шаг и величина. Под шагом в данном случае имеется в виду:

наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Все параметры нужно вбить в компьютер станка, после чего он сам вырежет отличную и ровную резьбу при помощи лазера.

Справка! В любом случае параметры для изготовления резьбы на изделии вносятся человеком в компьютер станка, а тот, действуя согласно алгоритму, при помощи лазера делает превосходную резьбу.

Устройство и принцип работы

Токарные станки, оснащённые ЦПУ, бывают трёх типов — контурного, позиционного и адаптивного. Каждый из них обладает своими преимуществами и может подходить для разных типов работ.

Первый тип станка нельзя назвать максимально самостоятельным, так как вмешательство со стороны человека необходимо для его работы. Работает он только по заданной оператором траектории.

Второй тип станков может выполнять работу с деталью точечным образом.

Третий тип — универсальный. Он может выполнять работу обоих станков, при этом обладая тем же функционалом, поэтому этот тип самый дорогой и самый полезный при производстве разных деталей.

Если сравнивать с более старыми аналогами, которые уже устарели, новейшие станки с установленной системой числового программного управления имеют повышенную жёсткость, что позволяет сократить время изготовления даже при довольно сложных типах работ.
Такой уровень обеспечен особенностями устройства станков.

Токарный станок с ЧПУ состоит из:

станины;
шпиндельной или передней бабки;
суппорта;
коробки подач;
электрической части;
револьверных головок.

Станина является одной из главных частей любого станка, так как на именно на ней располагаются все остальные части станка. Шпиндельная (или передняя бабка) имеет две части станка: собственно, шпиндель и коробки для переключения скоростей на станке.

Ещё одна важная часть — это суппорт. Именно он регулирует скорость вращения заготовки, которая закрепляется в нижней и верхней каретках. Управляется суппорт с помощью одной из частей шпиндельной, а именно: коробки передач.

Револьверные головки тоже очень важны для работы станка, так как они производят автоматическую замену изношенного оборудования.
Заготовка устанавливается в станок, а после он сам делает работу, используя заранее написанную оператором программу.

Как написать управляющую программу

Программы для работы станков с ЧПУ делаются в три шага, на каждом из которых определяется — как будет выглядеть новая деталь:

Создание трёхмерной модели. Этот этап — создание модели заготовки, с которой будет осуществляться работа. Этим, в основном, занимаются не операторы, а дизайнеры, так как не все так хорошо понимают, как сделать хорошую трёхмерную модель.
Инструкция. Имея трёхмерную модель, оператор задаёт параметры, которые станок должен будет выполнить при работе с заготовкой чтобы получилась деталь.
Тестовый запуск. Он необходим чтобы проверить — правильно ли была написана программа для работы. Ведь если плохую программу сразу, без теста, запустить на станке — он испортит все заготовки. Поэтому оператор смотрит — правильно ли станок выполняет работу с заданной программой, а после смотрит на результат и решает — требуется доработка или нет. Чаще всего она, конечно, требуется, но никаких критических ошибок она вывести не может.

После того как программа была установлена — станок готов к работе.
Для написания таких программ существует пять специальных приложений:

AutoCAD.
T-FlexCAD.
NanoCAD.
ArtCam.
SolidWorks.

Сейчас о каждой будет рассказано по отдельности

AutoCAD

Эта программа была разработана компанией Autodesk специально для автоматического проектирования токарных работ. В AutoCAD есть функции трёхмерного моделирования, а также возможность работы с трёхмерными данными сканирования, что позволяет не тратиться на дизайнеров. Но, из-за отсутствия трёхмерной параметризации эта программа не является лучшим выбором.

T-FlexCAD

Эта программа была разработана компанией «Топ Системы» для разработки разного вида работ с токарными станками.
Имеет все нужные для этого функции, но лучшим выбором не является и популярностью не пользуется.

NanoCAD

Эта программа может работать как с трёхмерными, так и с двухмерными моделями. С её помощью могут проводиться расчёты работ, готовятся 3D и 2D модели, разнообразные чертежи и ещё много чего. Благодаря этой программе значительно облегчается работа операторов.

ArtCam

Эта программа нужна исключительно для создания трёхмерной модели. Расчёты работ или что-то подобное на ней производиться не может, зато модели получаются очень качественные.

SolidWorks

Это уже непросто программа, а целый программный комплекс. Выпущен он был ещё в 1995 году, но до сих пор считается одним из лучших среди разработки программ для токарных станков системой ЧПУ. Правда, стоит этот программный комплекс прилично, зато принцип «цена равна качеству» он прекрасно показывает.

Разновидности

Разновидностей токарных станков хватает для выполнения самых разнообразных работ. Всего их бывает пять штук:

горизонтально токарно-револьверные;
токорно-лобовые; ;
многошпиндельные;
токарно-фрезерные.

Сейчас будет рассказано о всех по отдельности.

Горизонтально токарно-револьверные

Предназначены в основном для серийного производства деталей. При помощи патрона устанавливаются детали, которые и будут обрабатывать заготовку до того, как она станет деталью.

Токорно-лобовые

Этот станок используется для обработки деталей, диаметр которых превышает размер заготовки. В основном это железнодорожные колёса, маховики и прочие. Также он может удалять торцы, делать детали цилиндрической формы, протачивать канавки и так далее.

Токарно-карусельные

Такие станки предназначены для заготовок, которые весят по несколько тонн. Также заготовки для такого станка имеют диаметр больше их высоты. Благодаря патрону и установленным на него режущим частям есть возможность нанести резьбу на заготовку или сверлить отверстия.

Многошпиндельные

Как ясно из названия — в конструкции этого станка находятся несколько шпинделей, которые обеспечивают обработку заготовки до состояния детали в нескольких местах либо одновременно, либо посменно через каждый определённый промежуток времени.

Токарно-фрезерные

Токарно-фрезерные станки с установленным ЧПУ — универсальны. Они могут выполнять самые разнообразные работы с изделиями. Всё будет зависеть от того, какая программа была установлена в компьютер числового программного управления и от того, какие инструменты были установлены на патроны.

Данный станок может выполнять любые функции узконаправленной аппаратуры, будь то токарное, сверлильное, фрезерное. Он справится с любым типом работ.

Обзор современных моделей станков токарной группы с ЧПУ

По сравнению с более старыми моделями современные токарные станки стали более простыми в использовании, стали выполнять гораздо больше функций. Работа таких станков стала быстрее и лучше, предоставляя лучшее качество и меньшее количество бракованных изделий.

Таким образом, можно сказать, что за токарными станками с числовым программным управлением будущее. Благодаря ему количество брака вследствие недоработок человека стал практически нулевым, притом, что рабочие места никто не потерял — просто теперь специалисты, которые раньше работали на станках, теперь за работой этих станков следят, исправляя поломки и давая им новые программы.

Читайте также: