В машиностроении токарный станок по металлу или металлообрабатывающий токарный станок представляет собой большой класс токарных станков , предназначенных для точной обработки относительно твердых материалов. Первоначально они были разработаны для обработки металлов ; однако с появлением пластмасс и других материалов и благодаря присущей им универсальности они используются в широком спектре приложений и для широкого спектра материалов. В жаргоне машиностроения , где более широкий контекст уже понятен, их обычно просто называют токарные станки или же упоминают по более конкретным подтипным названиям ( токарный станок инструментального цеха , токарный станок револьверной установки и т. д.). Эти жесткие станки снимают материал с вращающейся заготовки посредством (обычно линейных ) движений различных режущих инструментов, таких как резцы и сверла .
Конструкция токарных станков может значительно различаться в зависимости от предполагаемого применения; однако основные характеристики являются общими для большинства типов. Эти станки состоят из (как минимум) передней бабки, станины, каретки и задней бабки. Лучшие станки имеют прочную конструкцию с широкими опорными поверхностями ( направляющими скольжения ) для устойчивости и производятся с большой точностью. Это помогает гарантировать, что компоненты, изготовленные на станках, могут соответствовать требуемым допускам и повторяемости.
Передняя бабка (H1) вмещает главный шпиндель (H4) , механизм изменения скорости (H2, H3) и сменные шестерни (H10) . Передняя бабка должна быть максимально прочной из-за задействованных сил резания, которые могут деформировать легковесный корпус и вызывать гармонические колебания, которые передаются на заготовку, снижая качество готовой заготовки.
Главный шпиндель обычно полый, чтобы длинные прутки могли проходить через рабочую зону. Это сокращает подготовку и отходы материала. Шпиндель работает на прецизионных подшипниках и оснащен некоторыми средствами крепления зажимных устройств, таких как патроны или планшайбы . Этот конец шпинделя обычно также имеет включенный конус , часто конус Морзе , чтобы позволить вставлять полые трубчатые (стандарт Морзе) конусы для уменьшения размера конического отверстия и разрешать использование центров . На старых станках (50-х годов) шпиндель напрямую приводился в действие плоским ременным шкивом с более низкими скоростями, доступными за счет манипулирования зубчатым колесом. Более поздние станки используют коробку передач, приводимую в действие специальным электродвигателем. Полностью «редукторная головка» позволяет оператору выбирать подходящие скорости полностью через коробку передач.
Станина представляет собой прочное основание, которое соединяется с передней бабкой и позволяет каретке и задней бабке перемещаться параллельно оси шпинделя. Этому способствуют закаленные и отшлифованные направляющие , которые удерживают каретку и заднюю бабку в заданном направлении. Каретка перемещается с помощью системы реек и шестерен . Ходовой винт точного шага приводит в движение каретку, удерживающую режущий инструмент, через коробку передач, приводимую в действие передней бабкой.
Типы станин включают перевернутые "V"-образные станины, плоские станины и комбинированные "V"-образные и плоские станины. "V"-образные" и комбинированные станины используются для точных и легких работ, в то время как плоские станины используются для тяжелых работ. [ необходима ссылка ]
При установке токарного станка первым шагом является его выравнивание , то есть проверка того, что станина не перекошена и не изогнута. Нет необходимости делать станок строго горизонтальным, но он должен быть полностью раскручен, чтобы добиться точной геометрии резки. Прецизионный уровень является полезным инструментом для определения и устранения любого скручивания. Также рекомендуется использовать такой уровень вдоль станины для обнаружения изгиба, в случае токарного станка с более чем четырьмя точками крепления. В обоих случаях уровень используется как компаратор, а не как абсолютный эталон.
Подающий винт (H8) представляет собой длинный приводной вал , который позволяет ряду шестерен приводить в действие механизмы каретки. Эти шестерни расположены в фартуке каретки. Как подающий винт, так и ходовой винт (H7) приводятся в действие либо сменными шестернями (на квадранте), либо промежуточным редуктором, известным как быстросменный редуктор (H6) или редуктор Norton. Эти промежуточные шестерни позволяют устанавливать правильное передаточное отношение и направление для нарезания резьбы или червячных передач . Кулачковые шестерни (управляемые H5 ) предусмотрены между шпинделем и зубчатой передачей вместе с пластиной квадранта , которая позволяет вводить зубчатую передачу с правильным передаточным отношением и направлением. Это обеспечивает постоянное соотношение между числом оборотов, которые делает шпиндель, и числом оборотов, которые делает ходовой винт. Это соотношение позволяет нарезать резьбу на заготовке без помощи штампа .
Некоторые токарные станки имеют только один ходовой винт, который служит для всех целей перемещения каретки. Для нарезания винта используется полугайка, которая приводится в движение резьбой ходового винта; а для общей подачи с электроприводом ключ входит в зацепление с вырезанным в ходовом винте шпоночным пазом, чтобы приводить в движение шестерню вдоль рейки, которая установлена вдоль станины токарного станка.
Ходовой винт будет изготовлен либо по имперским , либо по метрическим стандартам и потребует введения коэффициента преобразования для создания форм резьбы из другого семейства. Для точного преобразования из одной формы резьбы в другую требуется шестерня на 127 зубьев, или на токарных станках, недостаточно больших для установки такой шестерни, можно использовать приближение. Кратные числа 3 и 7, дающие коэффициент 63:1, могут использоваться для нарезания довольно свободной резьбы. Этот коэффициент преобразования часто встроен в быстросменные коробки передач .
Точное соотношение, необходимое для перевода токарного станка с имперской (дюймовой) резьбой на метрическую (миллиметровую) составляет 100 / 127 = 0,7874... . Наилучшим приближением с наименьшим общим числом зубьев очень часто является 37 / 47 = 0,7872... . Эта транспозиция дает постоянную ошибку -0,020 процента по всем обычным и модельным метрическим шагам (0,25, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, 0,50, 0,60, 0,70, 0,75, 0,80, 1,00, 1,25, 1,50, 1,75, 2,00, 2,50, 3,00, 3,50, 4,00, 4,50, 5,00, 5,50 и 6,00 мм).
В своей простейшей форме каретка удерживает резец и перемещает его продольно (поворотно) или перпендикулярно (лицом) под управлением оператора. Оператор перемещает каретку вручную с помощью маховика (5a) или автоматически, задействуя вал подачи с механизмом подачи каретки (5c) . Это обеспечивает некоторое облегчение для оператора, поскольку движение каретки становится силовым. Маховики (2a, 3b, 5a) на каретке и связанных с ней направляющих обычно калибруются как для простоты использования, так и для содействия выполнению воспроизводимых разрезов. Каретка обычно состоит из верхней отливки, известной как седло (4) , и боковой отливки, известной как фартук (5) .
Поперечный суппорт (3) едет на каретке и имеет ходовой винт, который движется под прямым углом к оси главного шпинделя. Это позволяет выполнять операции торцевания и регулировать глубину резания. Этот ходовой винт может быть соединен через зубчатую передачу с валом подачи (упомянутым ранее) для обеспечения автоматизированного движения «силовой подачи» к поперечному суппорту. На большинстве токарных станков одновременно может быть задействовано только одно направление, так как механизм блокировки отключит вторую зубчатую передачу.
Маховики поперечного перемещения обычно маркируются в соответствии с диаметром детали , поэтому одно деление, представляющее 0,001 дюйма диаметра, соответствует 0,0005 дюйма поперечного перемещения.
Компаунд -люнет (или верхний салазки ) (2) обычно находится там, где устанавливается резцедержатель. Он обеспечивает меньшую величину перемещения (меньше, чем поперечный салазки) вдоль своей оси с помощью другого ходового винта. Ось компаунд-люнета можно регулировать независимо от каретки или поперечного салазок. Он используется для токарной обработки конусов, для контроля глубины резания при нарезании резьбы или точной торцевой обработке или для получения более тонких подач (при ручном управлении), чем позволяет вал подачи. Обычно компаунд-люнет имеет маркировку транспортира на своем основании (2b) , что позволяет оператору регулировать его ось на точные углы.
Подставка для скольжения (так назывались самые ранние формы каретки) восходит к пятнадцатому веку. В 1718 году русский изобретатель Андрей Нартов представил подставку для скольжения с набором шестеренок, которая поддерживала инструмент , и имела ограниченное применение в русской промышленности. [1]
Первый полностью документированный, цельнометаллический токарный станок с суппортом был изобретен Жаком де Вокансоном около 1751 года. Он был описан в Encyclopédie задолго до того, как Модслей изобрел и усовершенствовал свою версию. Вероятно, Модслей не знал о работе Вокансона, поскольку его первые версии суппорта имели много ошибок, которых не было в токарном станке Вокансона.
В XVIII веке суппорт также использовался на французских токарных станках для декоративной обработки.
Набор орудийных сверлильных станков в Королевском арсенале , Вулвич , в 1780-х годах семьей Вербругган также имел люнеты. Долго ходила история о том, что Генри Модслей изобрел его, но он этого не делал (и никогда этого не утверждал). Легенда о том, что Модслей изобрел люнет, возникла у Джеймса Нейсмита , который неоднозначно писал об этом в своих «Замечаниях о введении принципа скольжения» в 1841 году; [2] более поздние авторы неправильно поняли и распространили эту ошибку. Однако Модслей действительно помог широко распространить эту идею. Весьма вероятно, что он увидел ее, когда работал в Арсенале мальчиком. В 1794 году, работая на Джозефа Брамаха , он сделал один, и когда у него появилась собственная мастерская, он широко использовал его в токарных станках, которые он там делал и продавал. В сочетании с сетью инженеров, которых он обучил, это обеспечило широкую известность люнета и его копирование другими производителями токарных станков, и таким образом распространило его по всем британским инженерным мастерским. Практичный и универсальный токарно-винторезный станок , включающий трио из ходового винта, сменных шестерен и люнета, был самым важным достижением Модсли.
Инструментальный наконечник устанавливается в резцедержателе (1) , который может быть в американском стиле фонаря , традиционном стиле четырехстороннего квадрата или стиле быстрой смены, таком как изображенная на рисунке конструкция с несколькими фиксаторами. Преимущество быстрой смены заключается в том, что можно использовать неограниченное количество инструментов (вплоть до количества доступных держателей), а не ограничиваться одним инструментом в стиле фонаря или четырьмя инструментами в четырехстороннем типе. Взаимозаменяемые держатели инструментов позволяют предварительно устанавливать все инструменты на высоту центра , которая не меняется, даже если держатель снят со станка.
Задняя бабка — это инструмент (сверло) и центральное крепление, противоположное передней бабке. Шпиндель (T5) не вращается, но перемещается продольно под действием ходового винта и маховика (T1) . Шпиндель включает конус для удержания сверл, центров и других инструментов . Заднюю бабку можно расположить вдоль станины и закрепить (T6) в положении, определяемом обрабатываемой деталью. Также предусмотрено смещение задней бабки (T4) от оси шпинделя, это полезно для токарной обработки небольших конусов и при повторном выравнивании задней бабки по оси станины.
На изображении показан редуктор (T2) между маховиком и шпинделем, где большие сверла могут потребовать дополнительного рычага. Наконечник инструмента обычно изготавливается из быстрорежущей стали, кобальтовой стали или карбида.
Длинные заготовки часто нуждаются в поддержке посередине, так как режущие инструменты могут отодвинуть (согнуть) заготовку от того места, где центры могут их поддерживать, потому что резка металла создает огромные силы, которые имеют тенденцию вибрировать или даже сгибать заготовку. Эта дополнительная поддержка может быть обеспечена неподвижным люнетом (также называемым неподвижным люнетом , фиксированным люнетом , центральным люнетом или иногда, что путает, центром ) . Он стоит неподвижно на жестком креплении на станине и поддерживает заготовку в центре люнета, как правило, с тремя точками контакта, расположенными на расстоянии 120° друг от друга. Последовательный люнет (также называемый следящим или подвижным люнетом ) похож, но он установлен на каретке, а не на станине, что означает, что при перемещении резца следящий люнет «следует за ним» (потому что они оба жестко соединены с одной и той же движущейся кареткой). [3] [4]
Подъемные упоры могут обеспечить поддержку, которая напрямую противодействует силе пружинения резца, прямо в области обрабатываемой заготовки в любой момент. В этом отношении они аналогичны инструменту с коробкой . Любой упор переносит некоторые погрешности геометрии заготовки с основания ( опорной поверхности ) на обрабатываемую поверхность. Это зависит от конструкции упора. Для минимальной скорости переноса используются корректирующие упоры . Ролики упора обычно вызывают некоторые дополнительные погрешности геометрии на обрабатываемой поверхности.
В области металлообработки существует множество разновидностей токарных станков . Некоторые из них не так очевидны, а другие представляют собой скорее узкоспециализированную область. Например, центрирующий токарный станок — это станок с двумя головками, где работа остается неподвижной, а головки движутся к заготовке и высверливают центральное отверстие на каждом конце. Полученная заготовка затем может использоваться «между центрами» в другой операции. Использование термина « токарный станок по металлу » также может считаться несколько устаревшим в наши дни. Пластики и другие композитные материалы широко используются, и с соответствующими модификациями для их обработки могут применяться те же принципы и методы, что и для металла.
Термины токарный центр , токарный двигатель и токарный верстак относятся к базовому типу токарного станка, который можно считать архетипическим классом токарных станков по металлу, наиболее часто используемых обычными машинистами или любителями обработки. Название токарный верстак подразумевает версию этого класса, достаточно маленькую для установки на верстак (но все еще полнофункциональную и большую, чем мини-токарные станки или микротокарные станки). Конструкция токарного центра подробно описана выше, но в зависимости от года выпуска, размера, ценового диапазона или желаемых функций даже эти токарные станки могут сильно различаться между моделями.
Термин «моторный токарный станок » применяется к традиционному токарному станку конца 19-го или 20-го века с автоматической подачей режущего инструмента, в отличие от ранних токарных станков, которые использовались с ручными инструментами, или токарных станков с ручной подачей. Термин «двигатель» здесь используется в смысле механического устройства, а не первичного двигателя, как в паровых двигателях , которые были стандартным промышленным источником энергии в течение многих лет. На заводе был один большой паровой двигатель, который обеспечивал питание всех машин через систему линейного вала ремней. Поэтому ранние моторные токарные станки, как правило, были «конусными головками», в том смысле, что к шпинделю обычно был прикреплен многоступенчатый шкив, называемый коническим шкивом, предназначенный для приема плоского ремня. Различные скорости шпинделя могли быть получены путем перемещения плоского ремня на разные ступени на коническом шкиве. Конусные токарные станки обычно имели промежуточный вал ( промежуточный вал ) на задней стороне конуса, который мог быть включен для обеспечения более низкого набора скоростей, чем это было возможно с помощью прямого ременного привода. Эти передачи назывались задними передачами . Более крупные токарные станки иногда имели двухскоростные задние передачи, которые можно было переключать, чтобы обеспечить еще более низкий набор скоростей.
Когда в начале 20 века электродвигатели стали обычным явлением, многие конические токарные станки были переведены на электропривод. В то же время уровень техники в области зубчатых передач и подшипников достиг такой степени, что производители начали изготавливать полностью зубчатые шпиндельные бабки, используя редукторы, аналогичные автомобильным трансмиссиям, для получения различных скоростей вращения шпинделя и скоростей подачи при передаче большего количества мощности , необходимой для полного использования преимуществ быстрорежущих стальных инструментов. Режущие инструменты снова эволюционировали с появлением искусственных карбидов и стали широко внедряться в общую промышленность в 1970-х годах. Ранние карбиды крепились к держателям инструментов путем их пайки в обработанное «гнездо» в держателях инструментов. Более поздние конструкции позволили сделать наконечники сменными и многогранными, что позволило использовать их повторно. Твердые сплавы выдерживают гораздо более высокие скорости обработки без износа. Это привело к сокращению времени обработки и, следовательно, росту производства. Спрос на более быстрые и мощные токарные станки контролировал направление развития токарных станков.
Доступность недорогой электроники снова изменила способ применения управления скоростью, позволяя плавно изменять скорость двигателя от максимальной до почти нулевой скорости вращения. Это было опробовано в конце 19 века, но в то время не было признано удовлетворительным. Последующие усовершенствования в электрических схемах снова сделали это жизнеспособным.
Токарный станок для инструментального цеха — это токарный станок, оптимизированный для работы в инструментальном цехе . По сути, это просто топовый центральный токарный станок со всеми лучшими дополнительными функциями, которые могут отсутствовать в менее дорогих моделях, такими как цанговый зажим, конусное крепление и другие. Станина токарного станка для инструментального цеха, как правило, шире, чем у стандартного центрального токарного станка. Также на протяжении многих лет выборочная сборка и дополнительная подгонка подразумевали тщательное изготовление модели для инструментального цеха, чтобы сделать ее самой плавно работающей и точной версией станка, которую только можно построить. Однако в пределах одного бренда разница в качестве между обычной моделью и соответствующей ей моделью для инструментального цеха зависит от производителя и в некоторых случаях отчасти была маркетинговой психологией. Для производителей станков известных марок, которые производили только высококачественные инструменты, не обязательно было отсутствие качества в базовой модели продукта для улучшения «роскошной модели». В других случаях, особенно при сравнении различных марок, разницу в качестве между (1) токарным станком начального уровня, созданным для конкуренции по цене, и (2) токарным станком для инструментального цеха, предназначенным для конкуренции только по качеству, а не по цене, можно объективно продемонстрировать путем измерения полного радиального сопротивления, вибрации и т. д. В любом случае, из-за полностью указанного списка опций и (реального или подразумеваемого) более высокого качества токарные станки для инструментального цеха стоят дороже, чем токарно-центровые станки начального уровня.
Токарно-револьверные станки и токарно-револьверные станки являются представителями класса токарных станков, которые используются для повторного производства дублирующих деталей (которые по своей природе процесса резки обычно являются взаимозаменяемыми ). Они произошли от более ранних токарных станков с добавлением револьверной головки , которая представляет собой индексируемый держатель инструмента, позволяющий выполнять несколько операций резки, каждую с различным режущим инструментом, в легкой и быстрой последовательности, без необходимости для оператора выполнять задачи настройки между ними (такие как установка или снятие инструментов) или контролировать траекторию инструмента. (Последнее связано с тем, что траектория инструмента контролируется станком, либо в кондукторной манере через механические ограничения, накладываемые на него салазками и упорами револьверной головки, либо через управляемые компьютером сервомеханизмы на токарных станках с ЧПУ .) [5]
Существует огромное разнообразие конструкций токарно-револьверных станков и токарно-револьверных станков, отражающее многообразие выполняемых ими работ.
Токарный станок с несколькими инструментами — это станок, на поперечном суппорте которого, длинном и плоском, установлен ряд инструментов, похожих на стол фрезерного станка . Идея по сути та же, что и у револьверных токарных станков: установить несколько инструментов, а затем легко индексировать их для каждого цикла обработки детали. Вместо того чтобы быть вращающимися, как револьверная головка, индексируемая группа инструментов является линейной.
Многошпиндельные токарные станки имеют более одного шпинделя и автоматизированное управление (будь то кулачки или ЧПУ). Это производственные машины, специализирующиеся на крупносерийном производстве. Меньшие типы обычно называются винтовыми станками , в то время как более крупные варианты обычно называются автоматическими патронными станками , автоматическими патронами или просто патронами . Винторезные станки обычно работают с прутковой заготовкой, в то время как патроны автоматически зажимают отдельные заготовки из магазина. Типичный минимальный размер прибыльной производственной партии на винтовом станке составляет тысячи деталей из-за большого времени настройки. После настройки винтовой станок может быстро и эффективно производить тысячи деталей на непрерывной основе с высокой точностью, малым временем цикла и очень небольшим вмешательством человека. (Последние два пункта снижают себестоимость единицы заменяемой детали намного ниже, чем можно было бы достичь без этих станков.)
Токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) быстро заменяют старые производственные токарные станки (многошпиндельные и т. д.) благодаря простоте настройки, эксплуатации, повторяемости и точности. Токарный станок с ЧПУ — это управляемое компьютером оборудование. Он позволяет выполнять основные операции обработки, такие как точение и сверление, как на обычном токарном станке. Они разработаны для использования современных твердосплавных инструментов и полностью используют современные процессы. Деталь может быть спроектирована, а траектории инструмента запрограммированы с помощью процесса CAD/CAM или вручную программистом, а полученный файл загружен в станок, и после настройки и испытаний станок продолжит выпускать детали под периодическим контролем оператора.
Машина управляется электронно через интерфейс в стиле компьютерного меню, программа может быть изменена и отображена на машине вместе с имитированным видом процесса. Наладчик/оператор должен иметь высокий уровень навыков для выполнения процесса. Однако база знаний шире по сравнению со старыми производственными машинами, где глубокое знание каждой машины считалось необходимым. Эти машины часто настраиваются и управляются одним и тем же человеком, где оператор будет контролировать небольшое количество машин (ячейку).
Конструкция токарного станка с ЧПУ различается у разных производителей, но у всех них есть некоторые общие элементы. Револьверная головка удерживает держатели инструментов и индексирует их по мере необходимости, шпиндель удерживает заготовку, а также имеются направляющие, которые позволяют револьверной головке перемещаться по нескольким осям одновременно. Станки часто полностью закрыты, во многом из-за проблем охраны труда и техники безопасности (OH&S).
С быстрым ростом в этой отрасли, различные производители токарных станков с ЧПУ используют разные пользовательские интерфейсы, что иногда затрудняет работу операторов, поскольку им приходится с ними знакомиться. С появлением дешевых компьютеров, бесплатных операционных систем, таких как Linux , и программного обеспечения с открытым исходным кодом ЧПУ, начальная цена станков с ЧПУ резко упала. [ необходима цитата ]
Токарный станок швейцарского типа — это особая конструкция токарного станка, обеспечивающая исключительную точность (иногда выдерживающая допуски всего в несколько десятых тысячных дюйма — несколько микрометров ). Токарный станок швейцарского типа удерживает заготовку как цангой, так и направляющей втулкой . Цанга располагается за направляющей втулкой, а инструменты располагаются перед направляющей втулкой, удерживаясь неподвижно на оси Z. Чтобы резать вдоль детали, инструменты будут входить, а сам материал будет двигаться вперед и назад вдоль оси Z. Это позволяет выполнять всю работу с материалом вблизи направляющей втулки, где он более жесткий, что делает их идеальными для работы с тонкими заготовками, поскольку деталь надежно удерживается с малой вероятностью прогиба или возникновения вибрации. Этот тип токарного станка обычно используется под управлением ЧПУ.
Большинство токарных станков швейцарского типа с ЧПУ сегодня используют один или два главных шпинделя плюс один или два задних шпинделя (вторичные шпиндели). Главный шпиндель используется с направляющей втулкой для основных операций обработки. Вторичный шпиндель расположен позади детали, выровнен по оси Z. При простой работе он подхватывает деталь по мере ее отрезания и принимает ее для вторых операций, а затем выбрасывает ее в корзину, устраняя необходимость в том, чтобы оператор вручную менял каждую деталь, как это часто бывает со стандартными токарными центрами с ЧПУ. Это делает их очень эффективными, поскольку эти станки способны работать с коротким временем цикла, производя простые детали за один цикл (т. е. нет необходимости во втором станке для завершения детали с помощью вторых операций), всего за 10–15 секунд. Это делает их идеальными для больших производственных циклов деталей малого диаметра.
Поскольку многие швейцарские токарные станки включают в себя вторичный шпиндель, или «субшпиндель», они также включают в себя « приводной инструмент ». Приводной инструмент — это вращающийся режущий инструмент, который приводится в действие небольшим двигателем независимо от двигателя шпинделя. Приводной инструмент увеличивает сложность компонентов, которые могут быть изготовлены на швейцарском токарном станке. Например, автоматическое изготовление детали с отверстием, просверленным перпендикулярно главной оси (оси вращения шпинделей), очень экономично с приводным инструментом, и так же неэкономично, если выполняется как вторичная операция после завершения обработки на швейцарском токарном станке. «Вторичная операция» — это операция обработки, требующая закрепления частично готовой детали на втором станке для завершения производственного процесса. Как правило, передовое программное обеспечение CAD/CAM использует приводной инструмент в дополнение к основным шпинделям, так что большинство деталей, которые могут быть нарисованы системой CAD, фактически могут быть изготовлены на станках, которые поддерживает программное обеспечение CAD/CAM.
Комбинированный токарный станок , часто называемый станком 3-в-1 , вводит операции сверления или фрезерования в конструкцию токарного станка. У этих станков фрезерная колонна поднимается над станиной токарного станка, и они используют каретку и верхний салазки в качестве осей X и Y для фрезерной колонны. Название 3-в-1 происходит от идеи иметь токарный станок, фрезерный станок и сверлильный станок в одном доступном станке. Они эксклюзивны для рынков любителей и MRO , поскольку они неизбежно подразумевают компромиссы в размере, характеристиках, жесткости и точности, чтобы оставаться доступными. Тем не менее, они довольно хорошо отвечают требованиям своей ниши и способны обеспечивать высокую точность при наличии достаточного времени и навыков. Их можно найти в небольших, не ориентированных на станки предприятиях, где время от времени необходимо обрабатывать небольшие детали, особенно там, где строгие допуски дорогих инструментальных станков, помимо того, что они недоступны, были бы излишними для применения с инженерной точки зрения.
Мини-токарные станки и микротокарные станки — это миниатюрные версии токарного станка общего назначения (моторного токарного станка). Обычно они обрабатывают детали диаметром от 3 до 7 дюймов (от 76 до 178 мм) (иными словами, радиусом от 1,5 до 3,5 дюймов (от 38 до 89 мм)). Это небольшие и доступные токарные станки для домашней мастерской или цеха MRO. К этим станкам применимы те же преимущества и недостатки, что и описанные ранее для станков 3 в 1.
Как и везде в англоязычной орфографии, существуют различия в стиле префиксов в названиях этих станков. Они попеременно стилизуются как mini lathe , minilathe и mini-lathe и как micro lathe , microlathe и micro-lathe .
Токарный станок, специализированный для восстановления поверхности тормозных барабанов и дисков в автомастерских для легковых и грузовых автомобилей.
Колесотокарные станки — это машины, используемые для производства и восстановления колес железнодорожного подвижного состава . Когда колеса изнашиваются или выходят из строя из-за чрезмерного использования, этот инструмент можно использовать для повторной резки и восстановления колеса. Существует ряд различных колесотокарных станков, включая подпольные варианты для восстановления поверхности колес, которые все еще прикреплены к железнодорожному вагону, переносные типы, которые легко транспортируются для аварийного ремонта колес, и версии с ЧПУ, которые используют компьютерные операционные системы для завершения ремонта колес. [6]
Токарный станок для обработки большого диаметра, хотя и короткой работы, построенный над углублением в полу, чтобы вместить нижнюю часть заготовки, что позволяет установить подставку для инструмента на уровне талии токаря. Пример выставлен в Лондонском музее науки, Кенсингтон.
Для еще большего диаметра и более тяжелой работы, например, сосудов высокого давления или судовых двигателей, токарный станок поворачивается так, что он принимает форму поворотного стола, на котором размещаются детали. Такая ориентация менее удобна для оператора, но облегчает поддержку крупных деталей. В самом большом поворотный стол устанавливается вровень с полом, а передняя бабка утоплена ниже, что облегчает загрузку и выгрузку заготовок.
Вертикальные токарные станки с ЧПУ более популярны, чем ручные вертикальные токарные станки, поскольку доступ оператора к ним менее затруднен.
Специализированные токарные станки для обработки длинных заготовок, таких как сегменты бурильных колонн. Нефтяные токарные станки оснащены полыми шпинделями большого диаметра, вторым патроном на противоположной стороне передней бабки и часто выносными опорами для поддержки длинных заготовок.
Существуют различные механизмы подачи для подачи материала в токарный станок с определенной скоростью. Целью этих механизмов является автоматизация части производственного процесса с конечной целью повышения производительности.
Устройство подачи прутка подает один кусок прутка в режущий станок. По мере обработки каждой детали режущий инструмент создает окончательный надрез, чтобы отделить деталь от прутка, а устройство подачи продолжает подавать пруток для следующей детали, обеспечивая непрерывную работу станка. Существует два типа подачи прутка, используемых в токарной обработке: гидродинамические подачи прутка, которые удерживают пруток в ряде каналов, одновременно зажимая верхнюю и нижнюю часть прутка, и гидростатические подачи прутка, которые удерживают пруток в подающей трубке с помощью масла под давлением. [7]
Загрузчик прутков представляет собой разновидность концепции устройства подачи прутков, в которой в бункер можно подавать несколько кусков пруткового материала, а загрузчик подает каждый кусок по мере необходимости.
Я имею в виду покойного Генри Модсли, инженера из Лондона, чья полезная жизнь была с энтузиазмом посвящена великой цели улучшения наших средств производства совершенной работы и машин; ему мы, безусловно, обязаны за люнет скольжения , и, следовательно, мягко говоря, косвенно мы таковы за огромные выгоды, которые стали результатом внедрения столь мощного средства для совершенствования наших машин и механизмов в целом.
