Виды токарных станков

Токарная обработка — одна из ключевых технологий, играющая важную роль в современной промышленности. Применяется, когда заготовкам нужно придать точные геометрические формы и достичь высокого качества поверхности. Метод востребован в машиностроении, авиастроении, судостроении, медицинской сфере и даже в ювелирном производстве.  

Современные токарные станки, особенно с ЧПУ, позволяют добиваться микронной точности при изготовлении деталей. Работают с металлами, пластиками, древесиной и композитными материалами, минимизируют отходы, существенно ускоряют производственный процесс и снижают себестоимость производства. От правильности выбора вида токарного станка во многом зависит насколько эффективно, быстро и качественно будут выполняться поставленные задачи.

В этой статье расскажем, в чем особенность токарной обработки, какие виды станков существуют,  как правильно подобрать подходящий вариант.

Токарный станок состоит из станины, шпиндельной и задней бабки, суппорта, фартука, привода, коробки скоростей и системы управления. Станина делает оборудование устойчивым и выносливым, придает конструкции жесткость.

Шпиндельная бабка содержит шпиндель, на котором закрепляется заготовка и передается вращение. Задняя бабка используется для поддержки длинных заготовок и установки инструментов, например, сверл. Суппорт перемещает режущий инструмент вдоль и поперек заготовки. Фартук управляет подачей суппорта. Привод и коробка скоростей отвечают за вращение шпинделя.

Принцип работы токарного станка заключается во вращении заготовки, закрепленной в шпинделе, и подаче режущего инструмента, который снимает слой материала, придавая детали нужную форму и размеры. Движение режущего элемента может быть продольным, поперечным или комбинированным.

Токарные станки обрабатывают широкий спектр материалов, включая сталь, алюминий, латунь, медь, титан, акрил, полиэтилен, ПВХ, капролон, твердые и мягкие породы дерева, карбон, стеклопластик.

Основные операции, которые выполняет оборудование: 

• точение, снятие слоя материала для получения цилиндрических или конических поверхностей;

• создание внутренней или внешней резьбы с помощью резьбонарезных резцов;

• растачивание, увеличение диаметра уже имеющегося отверстия;

• подрезка или обработка торцов заготовки для получения ровной поверхности;

• проточка канавок, создание углублений или пазов на заготовке;

• сверление, выполнение отверстий с помощью сверла, установленного в задней бабке.

Токарная и фрезерная обработки имеют свои определенные отличия. При токарной обработке заготовка вращается, а режущий инструмент перемещается вдоль или поперек нее. Применяется в основном для выполнения цилиндрических элементов. При фрезерной обработке заготовка остается неподвижной, вращается только фреза, которая режет материал в разных направлениях. Актуальна при производстве сложнопрофильных, плоских и призматических деталей.

Источник: pixabay.com

Токарно-фрезерные станки — универсальное оборудование, совмещающее возможности фрезерной и токарной обработки. Применяются для выполнения широкого спектра задач, так как способны заменить несколько станков одновременно. Существенно ускоряют производственный процесс и обеспечивают высокоточную обработку.

Токарно-фрезерные станки работают по следующему принципу. Деталь фиксируется в патроне или цанговом зажиме шпиндельного узла. Шпиндель вращает заготовку, а инструментальная головка выполняет токарные операции: обтачивание, растачивание, нарезание резьбы. При необходимости включается фрезерный шпиндель и делает контурную обработку: фрезерует плоскости, карманы, отверстия. Некоторые модели станков способны изменять угол наклона режущего элемента и заготовки, обеспечивая комплексную обработку за один цикл. Система СОЖ снижает температуру резания, а стружколомы или конвейеры убирают отходы. После завершения обработки деталь снимается.

Токарно-фрезерные станки широко используются в авиационной и автомобильной промышленности, машиностроении, энергетике для производства двигателей, шестерен, коленчатых валов, осей, сложных металлических конструкций, турбинных компонентов. 

Токарно-винторезные станки выполняют обтачивание, растачивание, сверление, зенкерование. Их главная особенность — возможность точного нарезания метрической, дюймовой, модульной и питчевой резьбы. 

Принцип работы оборудования следующий. В центрах или патроне закрепляется заготовка. Задается определенная скорость вращения шпинделя. Резец подается вручную или автоматически, начинается обработка заготовки. Ходовой винт соединяется со шпинделем, обеспечивая синхронное движение суппорта и детали. По окончании работы удаляется стружка, заготовка снимается.

Токарно-винторезные станки востребованы в машиностроении, ремонтных мастерских, мелкосерийном производстве. Их используют для изготовления осей, валов, втулок, восстановления резьбовых соединений, ремонте элементов. 

Токарно-револьверные станки предназначены для массового и серийного производства как мелких, так и средних деталей. Их особенность — наличие револьверной головки, которая позволяет быстро менять инструмент без остановки работы, за счет этого существенно сокращается время обработки.

Токарно-револьверные станки состоят из станины, шпиндельного узла, шпинделя, цангового зажима или патрона, вращающейся или невращающейся револьверной головки, суппорта, коробки подач и скоростей, системы смазки, охлаждения и удаления стружки. В автоматических моделях также предусмотрен механизм, который подает новые заготовки без остановки станка.

Оборудование работает по такому принципу. В цанговом зажиме или патроне закрепляется заготовка. Револьверная головка оснащена резцами, сверлами, метчиками, которые поочередно подводятся к детали. Режущий инструмент меняется автоматически, без остановки шпинделя. Заготовка обрабатывается последовательно: точится, сверлится, растачивается или происходит нарезание резьбы. Когда процесс завершен, готовая деталь снимается.

Токарно-револьверные станки используются в отраслях, где требуется массовое производство точных деталей, например, в электронике, автомобильной промышленности, приборостроении, при производстве втулок, болтов, осей, гаек, изделий для корпусов и разъемов.

Универсальные токарные станки обрабатывают разные детали, обеспечивая выполнение операций по точению, растачиванию, сверлению и нарезанию резьбы. Работают с металлом, пластиком, деревом и другими материалами. Подходят для индивидуального и мелкосерийного производства. Незаменимы в ремонтных цехах и на небольших производствах. Также такие модели активно применяют в учебных заведениях по подготовке инженеров и токарей.

Конструкция универсальных токарных станков схожа с другими видами. Оборудование имеет станину, переднюю и заднюю бабку, суппорт, фартук, ходовой винт и вал, систему управления, смазки и охлаждения. Заготовка устанавливается в патроне или между центрами передней и задней бабки. Оператор задает необходимую скорость вращения шпинделя с учетом материала и типа обработки. В резцедержателе фиксируется подходящий инструмент. Резец перемещается автоматически или вручную с помощью ходового винта. Выполняется операция сверления, точения или нарезания резьбы, снимаются фаски, деталь шлифуется и по окончанию работ извлекается.

Токарные станки с ЧПУ полностью автоматизированы. Вместо ручного управления все движения инструмента выполняются по предварительно заданной программе. Станки с ЧПУ отличаются высокой точностью за счет полноценного компьютерного контроля, легко справляются со сложными операциями, не требуя участия и контроля оператора.

Оборудование минимизирует заводской брак и отходы, обеспечивает высокую производительность. С его помощью изготавливают шасси, турбины, корпусы для самолетов, протезы, имплантаты, инструменты для медицинской отрасли, оси, валы, поршни для транспортных средств.

Маркировка токарных станков обычно состоит из буквенно-цифровой комбинации, которая указывает на тип, характеристики и назначение станка.

Общие правила расшифровки маркировки:

• Первая цифра обозначает тип станка: 1 — универсальный, 2 — токарно-револьверный, 3 — токарный с ЧПУ, 4 — специальный токарный, 5 — токарно-винторезный,  6 — для обработки деталей с наружной и внутренней резьбой.

• Следующие цифры — это максимальный диаметр обрабатываемой заготовки в миллиметрах. 

• Буквы указывают на  классы точности, особенности конструкции или вид исполнения. Особая точность — С, высокая точность — В, нормальная точность — Н, особо высокая точность — А, повышенная точность — П. К — консольный станок с возможностью передвижения инструмента,  Т — токарный с нарезанием резьбы, Л — легкий, малогабаритный,  Н — настольный, П — с патроном или с приспособлениями для закрепления заготовок.

• Число после букв указывает на год выпуска или серию.

Рассмотрим примеры маркировок токарных станков:

• 16К20: 16 — максимальный диаметр обрабатываемой заготовки (160 мм), К — консольная версия станка, 20 — максимальная длина обрабатываемых деталей (200 мм). Назначение модели: для мелкосерийного производства и ремонта.

• 1К62: 1 — универсальный токарный станок, К — консольный с возможностью регулировки положения инструмента, 62— максимальный диаметр заготовки  620 мм. Модели подходит для обработки крупных деталей в машиностроении.

• 2А30: 2 — токарно-револьверный станок,  А — специальное исполнение, 30 — диаметр обрабатываемых заготовок  до 300 мм. Предназначен для производства мелких и серийных деталей с возможностью смены инструмента.

При выборе токарного станка для производства важно учитывать несколько ключевых факторов, чтобы обеспечить оптимальную производительность и качество обработки. Рассмотрим основные критерии выбора, параметры моделей и рекомендации по производителям.

• Задачи производства: единичное или серийное. 

Для обработки небольших партий или уникальных деталей подходят универсальные токарные станки. Обеспечивают гибкость и позволяют выполнять разные операции. Для массового производства деталей рекомендуется использовать токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Отличаются максимальной точностью, полностью автоматизируют процессы,  существенно сокращают время на переналадку. 

• Основные параметры оборудования. 

Мощность определяет способность станка обрабатывать материалы различной твердости и размера. Для мелкосерийного производства достаточно мощности от 150 до 400 Вт, в то время как для промышленного оборудования мощность может достигать 7500 Вт. 

Максимальный диаметр обработки указывает на максимальный размер заготовки, которую обрабатывает конкретная модель. 

Станки с ЧПУ обеспечивают высокую точность и автоматизацию процессов, что особенно важно для серийного производства. Универсальные станки — для единичного производства, выполняют операции вручную. 

• Производители и бренды

На рынке представлены как российские, так и зарубежные производители токарных станков. Особым спросом у потребителей пользуется оборудование ALTECO, PROMA, «Калибр», Metal Master.

При выборе станка обращайте внимание на такие моменты:

• оценивайте требования конкретного производства, определяйте, какие операции и объемы необходимы;

• учитывайте технические параметры, выберите модель с подходящей мощностью, максимальным диаметром обработки и типом управления, соответствующим конкретным задачам;

• исследуйте производителей, сравните предложения разных брендов, учитывайте их репутацию, качество оборудования и послепродажное обслуживание;

• консультируйтесь с экспертами, обратитесь к специалистам в области металлообработки для получения рекомендаций и помощи в выборе оптимальной модели.

Подведем итоги. Существует несколько видов токарных станков: универсальные, токарно-револьверные, токарно-винторезные, токарно-фрезерные, с ЧПУ. У каждого оборудования есть свои особенности, которые влияют на эффективность, скорость и качество работы.  Например, для единичного производства подойдут универсальные модели с ручным управлением, тогда как для серийного производства более предпочтительны станки с ЧПУ, обеспечивающие высокую точность и автоматизацию процессов.

Очень важно при эксплуатации своевременно обслуживать оборудование и придерживаться рекомендаций по применению. От этого напрямую зависит долговечность, эффективность и бесперебойность функционирования станка.

На маркетплейсе «Рывок» представлен широкий ассортимент токарных станков, которые подойдут для решения различных задач: от мелкосерийного производства до высокоточной обработки для крупных предприятий. Предлагаем модели от проверенных производителей в рамках любого бюджета. Доставка заказов по всей России.