Конструктивные особенности токарного станка с ручным управлением. Компоновка станка и ее основные составляющие

Для токарных станков без ЧПУ наиболее рациональной является горизонтальная компоновка, так как зона резания должна быть приближена к рабочему.

Приводы главного движения станков с ЧПУвыполнены на базе двигателей постоянного и переменного тока с бесступенчатым регулированием, автоматически переключаемых переборных коробок и клиноременных передач. В более ранних выпусках моделей станков использованы АКС в сочетании с переборным блоком.

Приводы подач состоят, как правило, из высокомоментных двигателей, зубчатой или зубчатоременной передач, кругового датчика обратной связи, установленного на оси ходового винта. Реже применяют электрогидравлические шаговые двигатели. Скорость ускоренных перемещений составляет 5-10 м/мин.

Токарные станки с ЧПУ отличаются высокой степенью автоматизации, по программе отрабатывается не только геометрическая информация по осям X и Z, но и различные технологические команды: изменение частот вращения шпинделя, величин рабочих подач и вспомогательных перемещений, смена инструмента, включение и выключение механизмов стружкодробления и стружкоудаления, включение и выключение системы охлаждения, введение коррекции на положение инструмента, частоту вращения шпинделя и подачи.

Компоновка

Современные станки средних размеров имеют, как правило, ориги­нальную компоновку, позволяющую повысить их жесткость, улучшить защиту направляющих и винтовых передач, обеспечить свободный отвод стружки и удаление ее из рабочей зоны, применять загрузочные устройства любых типов, обеспечить свободный доступ к инструменту и приспособлениям, повысить безопасность работы. В большинстве случаев станки с горизонтальной осью шпинделя имеют компоновки следующих типов: наклонную, вертикальную или угловую с задним по отношению к шпинделю расположением станины.

При наклонной компоновке (рис. 1.11) верхний 3 и нижний 7 суппорты перемещаются (координаты Z ₁и Z ₂по наклонным направляю­щим станины 8 (обычно с углом 60...75° к горизонтали). Револьверные головки 4 и 6 имеют поперечные перемещения Х₁ и Х₂ соответственно. На станине устанавливается шпиндельная бабка 2; двигатель главного движения 1 обычно располагается на плите или кронштейне, установ­ленном на торце станины. При патронно-центровом варианте станок оснащается задней бабкой 5, имеющей для перемещения индивиду­альный привод или перемещаемой с помощью продольного суппорта.

Рис. 39. Токарный станок с ЧПУ

При вертикальной компоновке станины зеркало направляющих располага­ется подуглом 90⁰к горизонтали. При угловой компоновке (рис.39) и одном крестовом суппорте на станине имеются верхние горизонтальные направляю­щие 2. Для получения поперечной подачи револьверной головки относительно шпинделя 1 продольная каретка 2 снабжена направляющими 3, расположен­ными обычно под углом 30...45° к горизонтальной плоскости.

Рис.40. Угловая компоновка токарных станков с ЧПУ: а- с одним суппортом; б – с двумя суппортами

П

а

ри наличии второго крестового суппорта 7 (рис. 40,б) станина имеет нижние направляю­щие 5 для его продольного перемещения; на этих же направляющих устанав­ли­вается и задняя бабка 6 (при патронно-центровом исполнении).

Токарные станки с ЧПУ с горизонтальной осью шпинделя имеют на­клонную, вертикальную или угловую по отношению к шпинделю расположе­ние ста­ни­ны. При наклонной компоновке направляющие нижнего и верхнего суппортов расположены под углом 60…75^ок горизонту, при вертикальной – 90^о. У стан­ков угловой компоновки с одним суппортом имеются горизонталь­ные направ­ляющие, с двумя суппортами – вертикальные и наклонные. Такая компоновка обеспечивает более высокую жесткость, защиту направляющих и винтов, сво­бодный доступ при загрузке заготовок и смене инструмента, лучшее удаление стружки.

Двухшпиндельные токарные станки с ЧПУ, позволяющие вести либо параллельную обработку двух заготовок, либо полностью обра­батывать детали с двух сторон, оснащаются двумя крестовыми суп­портами с независимыми приводами и выполняются обычно по двум основным схемам.

При параллельном расположении (рис. 40, а) шпин­делей 2 и 3 (существуют компоновки и с вертикальной осью шпин­делей), переустановка заготовок 1 осуществляется чаще всего спе­циальным манипулятором 6, установленным на шпиндельном блоке 4. Суппорты с револьверными головками 5 и 7 получают перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях (Z₁ X ₁и Z₂, X₂ - соответ­ственно) по наклонным (горизонтальным) направляющим станины.

При противоположном (оппозитном) расположении (рис. 40,6) не­подвижных шпиндельных бабок 2 и 4 и координатном перемещении крестовых суппортов с револьверными головками 3 и 5 переустановка обрабатываемых заготовок 1 обычно осуществляется манипуляторами или одной из револьверных головок.

В последнее время появились станки, в которых перемещения по координатам Z₁ и Z₂ осуществляют шпиндельные бабки, а суппорты имеют перемещения только по осям Х₁ и Х₂ соот­ветственно. В этом случае переустановка заготовок при двух­сторонней обработке осуществляется перемещением одной из шпин­дельных бабок.

Для полной обработки деталей малых диаметров (особенно из прутка) применяется схема с дополнительным шпинделем 3, установленным в одном из гнезд верхней револьверной головки 2. Обработка заготовки 6 с противоположной стороны производится ин­струментом задней, обычно неперемещающейся револьверной головки 1. Как правило, станок оснащается и нижним крестовым суппортом 4 для обработки заготовки в основном шпинделе 5

11) Токарные станки с чпу. Кинематическая структура и анализ.