Токарно-револьверные станки

Токарно-револьверные станки предназначены для обработки деталей сложной формы в серийном производстве, когда согласно технологическому процессу требуется применение многих инструментов: резцов, сверл, зенкеров, плашек и т. д. Эти станки менее универсальны, чем токарно-винторезные, но значительно превосходят их по производительности, так как машинное время обработки на них сокращается вследствие использования многоинструментальных державок.

Вспомогательное время уменьшается в результате предварительной настройки на размер режущего инструмента и ограничителей ходов, а также при применении автоматического управления изменениями частот вращения шпинделя и величин подач, имеющегося в большинстве современных моделей станков.

Токарно-револьверные станки по виду обрабатываемой заготовки делят на станки для обработки деталей из прутка и из отдельных заготовок. Типажом предусмотрены токарно-револьверные станки для обработки прутков диаметром 10 – 100 мм, а заготовок диаметром 160 – 630 мм. Часть станков приспособлена для обработки обоих видов работ.

Токарно-револьверные станки не имеют задней бабки и ходового винта, а на их продольном суппорте установлена поворотная револьверная головка, в гнездах которой устанавливают различный режущий инструмент, а при использовании специальных комбинированных державок в одном гнезде револьверной головки устанавливают несколько режущих инструментов. Каждый режущий инструмент при повороте револьверной головки последовательно производит обработку детали. Эти станки рекомендуется применять в серийном производстве при партии деталей не менее 10 – 20 штук и если технологический процесс предусматривает применение большого числа режущего инструмента.

Компоновка токарно-револьверных станков определяется, в основном, расположением оси револьверной головки. На рис. 3. 9 приведены два основных вида компоновки токарно-револьверных станков.

а б

 

Рис. 3. 9. Внешний вид токарно-револьверных станков

На станине 1 токарно-револьверного станка с вертикальной осью револьверной головки (рис. 3.9, а) слева расположены коробка подач 2 и коробка 3 привода вращения шпинделя 4. На направляющих станины размещены каретка 11, несущая поперечный суппорт 5, и продольный суппорт 7, несущий револьверную головку 6 с вертикальной осью, как правило, с пятью - восемью гнездами для установки инструментов. Ходовые валы 8, 9, 10 обеспечивают кинематическую связь коробки подач 2 с тяговыми валами каретки 11, поперечного 5 и продольного 7 суппортов.

Легкие и средние токарно-револьверные станки не имеют поперечного суппорта, а на их продольном суппорте устанавливают револьверную головку с горизонтальной осью. На станине 1 таких станков (рис. 3.9, б) станков расположены слева коробка подач 2 и коробка 3 круговых частот шпинделя, а справа – продольный суппорт 6, несущий револьверную головку с горизонтальной осью вращения 4 и барабан упоров 5. Револьверная головка имеет до 16-ти гнезд для инструментов.

Токарно-револьверный станок модели 1Г340. Относится к станкам с горизонтальной осью револьверной головки, имеющей 16 гнезд для различных инструментов. На станке можно обрабатывать детали как из прутка, так и из заготовок. Область использования – серийное производство.

 

 

Рис. 3.10. Кинематическая схема токарно-револьверного станка модели 1Г340

 

Техническая характеристика. Максимальный диаметр обрабатываемого прутка – 40 мм; максимальный диаметр заготовки, обрабатываемой в патроне – 400 мм; количество частот вращения шпинделя – 12, диапазон частот вращения шпинделя – 45-2000 мин^-1; количество продольных и/или поперечных (круговых) подач – 12, диапазон подач: продольных – 0,035-1,6 мм/об, поперечных (круговых) – 0,02-0,8 мм/об.

Формообразующая часть кинематической структуры станка (рис. 3.10) включает две основные частные структуры: токарную Ф_v(В₁), Ф_s1(П₂) для продольной обработки и токарную Ф_v(В₁), Ф_s2(В₃) для поперечной (торцовой) обработки. Группа скорости резания Ф_v(В₁) входит в обе частные структуры. Переход от одной структуры к другой осуществляется посредством механизмов управления станка.

Структура для продольной обработки состоит из простых групп скорости резания Ф_v(В₁) и продольной подачи Ф_s1(П₂), соединенных между собой электродвигателем и общей частью внешних связей.

Группа Ф_v(В₁) воспроизводит образующую обрабатываемой поверхности. Ее внутренняя связь:

подшипниковые опоры → шпиндель (В₁).

Внешняя связь - кинематическая цепь, состоящая из двух зубчато-ременных передач и коробки скоростей КС, соединяющая двухскоростной электродвигатель М со шпинделем, являющемся звеном соединения связей:

М → 20/24 → КС → 26/30 → шпиндель (В₁).

Группа настраивается на скорость – изменением круговой частоты электродвигателя и коробкой скоростей КС (орган настройки i_v). При этом переключение частоты вращения шпинделя осуществляется посредством электромагнитных муфт М₁ – М₅ автоматически при смене позиций револьверной головки в соответствующие положения по программе, заданной на штекерной панели пульта управления.

Расчетная цепь для органа настройки на скорость совпадает с внешней связью группы. Поэтому РП для круговой частоты вращения шпинделя имеют вид:

n_м мин^-1 электродвигателя → n_i, {i = 1, 2,3, …, 12} шпинделя (В₁) мин^-1.

Ряд круговых частот шпинделя:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Торможение шпинделя производится одновременным включением муфт М₄ и М₅.

Группа Ф_s1(П₂) воспроизводит направляющую обрабатываемой поверхности. Ее внутренняя связь:

направляющие станины → продольный суппорт (П₂).

Внешняя связь – кинематическая цепь, соединяющая двухскоростной электродвигатель М с продольным суппортом (звено соединения связей) посредством трех зубчато-ременных передач, коробки скоростей КС, коробки подач КП, фартука Ф и тягового вала (зубчато-реечной передачи):

М→20/24→КС→27/38→27/27→КП→Ф→πmz→продольный суппорт (П₂).

Группа настраивается на скорость (продольную подачу) – коробкой подач КП (орган настройки i_s), на путь – по упору с отсчетом величины пути по лимбу Л, расположенному на валу XV11 фартука Ф.

При каждом положении подвижного блока 18-28 при смене позиций револьверной головки в соответствующие положения по программе, заданной на штекерной панели пульта управления, автоматически посредством включения соответствующих электромагнитных муфт М₆ – М₁₀ получается шесть ступеней продольной подачи.

Продольная подача включается муфтой М_{11 ,} при этом М₁₂ выключена (муфты сблокированы). Ручное перемещение осуществляется маховиком Р1 через включенную муфту М₁₂, передачи 40/53, 35/61 и реечное колесо z12 (ведущее звено тягового вала).

Расчетная цепь продольных подач не совпадает с внешней связью рассматриваемой группы, а связывает шпиндель станка с тяговым валом. Для этой цепи РП имеют вид:

1 оборот шпинделя → s_прод.. мм перемещения суппорта (П₁).

Минимальная продольная подача

Максимальная продольная подача

Группа Ф_s2(П₃) воспроизводит направляющую обрабатываемой поверхности при торцовой обработке. Ее внутренняя связь:

подшипниковые опоры → револьверная головка Г (П₃).

Внешняя связь, соединяющая электродвигатель М с револьверной головкой (звено соединения связей), включает общую с внешней связью группы Ф_s1(П₂) часть от электродвигателя до вала X111 коробки подач КП и последовательно расположенные передачи 16/32, 32/44, 36/36 (реверс, управляемый муфтой М₁₃), 1/33 (муфта М₁₄), 19/152.

Группа настраивается на скорость круговую (торцовую) подачу - коробкой подач КП, на путь – упорами, на направление – реверсом. Ручное круговое движение подачи осуществляется маховиком Р2 при включенной муфте М₁₄. Ручной поворот револьверной головки при смене позиций осуществляется маховиком Р3 при выключенной муфте М₁₄.

Расчетная цепь круговых подач связывает шпиндель станка с револьверной головкой. Для этой цепи РП имеют вид:

1 оборот шпинделя → s_кр. мм перемещения револьверной головки (П₃).

Минимальная круговая подача

Максимальная круговая подача

В приведенных формулах 100 – расстояние от оси поворота револьверной головки до осей гнезд для инструментов, равное R (рис. 3.10, б).

При работе станка частоту вращения шпинделя и подачу можно изменять вручную с помощью переключателей. Автоматическое переключение режимов обработки при смене позиций револьверной головки осуществляется через зубчатую передачу 50/50, связанную с коллектором управления КУ, а на штекерной панели пульта управления программируются режимы обработки для каждой позиции головки.

Длину пути суппорта устанавливают в соответствующих позициях револьверной головки, посредством регулируемых упоров на барабане Б.

Для нарезания наружных и внутренних резьб резцами или гребенками в структуре станка предусмотрена также резьбонарезная (винторезная) группа Ф_v(В₁П₄). Ее внутренняя связь:

(В₁) шпиндель Ш → 40/40 → 33/33 или 22/44 → копир К →;

резьбовая гайка →штанга V111 → державка инструмента И (П₄).

Внешняя связь совпадает с внешней связью группы Ф_v(В₁), т.е. представляет собой кинематическую (структурную) цепь, связывающую электродвигатель со звеном соединения связей – шпинделем.

Группа настраивается на траекторию, путь и направление – сменными комплектами копир К – резьбовая гайка и блоком зубчатых колес 33-22. Причем при включении передачи 33/33 шаг нарезаемой резьбы равен шагу резьбы копира, а при включении передачи 22/44 – вдвое меньше.

При нарезании резьбы инструмент И закрепляют в державке, связанной со штангой V111. Штангу поворачивают рукояткой Р4, подводя инструмент к заготовке и вводя резьбовую гайку на левом конце штанги в зацепление с резьбовым копиром К. Копир получает вращение от шпинделя через передачу 40/40 и блок зубчатых колес 33-22. При этом резьбовая гайка со штангой V111 и инструментом И движется вдоль оси.