Токарно-револьверный станок — это разновидность металлообрабатывающего станка , который используется для серийного производства дубликатов деталей, которые по характеру процесса резки обычно взаимозаменяемы . Он произошел от более ранних токарных станков с добавлением револьверной головки , которая представляет собой сменную державку инструмента, позволяющую выполнять несколько операций резания, каждая с использованием другого режущего инструмента , в простой и быстрой последовательности, без необходимости оператору выполнять настройку. промежуточные задачи (например, установка или удаление инструментов) или для управления траекторией инструмента. Последнее связано с тем, что траектория инструмента контролируется станком либо в виде приспособления , через механические ограничения, налагаемые на него направляющими и упорами револьверной головки, либо с помощью сервомеханизмов с цифровым управлением для токарных станков с числовым программным управлением .
Название происходит от того, как ранние револьверные головки имели общую форму сплющенного цилиндрического блока, прикрепленного к поперечным салазкам токарного станка, способного вращаться вокруг вертикальной оси и с выступающими во все стороны держателями инструментов, и, таким образом, отдаленно напоминали поворотную орудийную башню .
Токарный станок с кабестаном - это обычное название в Великобритании и Содружестве, хотя эти два термина также используются по контрасту: см. Ниже, «Капстан» и револьверная головка.
Револьверные токарные станки стали незаменимы для производства взаимозаменяемых деталей и массового производства.
Первый револьверный токарный станок был построен Стивеном Фитчем в 1845 году для изготовления винтов для ударных частей пистолета. [2] В середине девятнадцатого века потребность во взаимозаменяемых деталях для револьверов Кольта повысила роль револьверных токарных станков в достижении этой цели как части « американской системы » производства оружия. Аналогичные требования предъявлялись к производству часов и велосипедов. [3] Кристофер Спенсер изобрел первый полностью автоматизированный револьверный токарный станок в 1873 году, что привело к разработке конструкций с использованием кулачкового действия или гидравлических механизмов. [2]
С конца 19 до середины 20 веков револьверные токарные станки, как ручные, так и автоматические (то есть винтовые станки и патроны), были одним из важнейших классов станков для массового производства . Они широко использовались в массовом производстве для нужд Второй мировой войны. [4]
Вариантов токарно-револьверного станка множество. Чаще всего их можно классифицировать по размеру (маленькие, средние или большие); метод управления (ручной, автоматизированный механически или автоматизированный с помощью компьютера (числовое управление (ЧПУ) или числовое программное управление (ЧПУ)) и ориентация станины (горизонтальная или вертикальная).
В конце 1830-х годов в Великобритании был запатентован «кастантный станок» с револьверной головкой. [5] Первый американский револьверный токарный станок был изобретен Стивеном Фитчем в 1845 году. [6] Типичным револьверным токарным станком и первым по историческим причинам является ручной револьверный станок с горизонтальной станиной. Термин «револьверный токарный станок» без дополнительных уточнений до сих пор понимается как относящийся к этому типу. Десятилетиями становления этого класса станков стали 1840-1860-е годы, когда основная идея установки индексируемой револьверной головки на токарно-карусельном станке или токарном станке родилась, получила развитие и распространилась из исходных цехов на многие другие заводы. Некоторыми важными создателями инструментов в этом развитии были Стивен Фитч; Гей, Сильвер и компания; Элиша К. Рут оф Кольт ; Дж. Д. Алворд из Sharps Armory ; Фредерик В. Хоу, Ричард С. Лоуренс и Генри Д. Стоун из Robbins & Lawrence; Дж. Р. Браун из Brown & Sharpe ; и Фрэнсис А. Пратт из Pratt & Whitney . [7] Позднее различные дизайнеры этих и других фирм внесли дальнейшие усовершенствования.
Иногда станки, подобные приведенным выше, но с механической подачей и автоматическим индексированием револьверной головки в конце обратного хода, называют «токарные полуавтоматические револьверные станки». Это номенклатурное различие размыто и не соблюдается последовательно. Термин «револьверный токарный станок» объединяет их всех. В 1860-х годах, когда были разработаны полуавтоматические револьверные станки, [6] их иногда называли «автоматическими». То, что мы сегодня назвали бы «автоматикой», то есть полностью автоматическими машинами, еще не было разработано. В ту эпоху как ручные, так и полуавтоматические револьверные токарные станки иногда называли «винтовыми станками», хотя сегодня мы оставляем этот термин за полностью автоматическими станками. [8]
В 1870-1890-х годах были разработаны и распространены механически автоматизированные «автоматические» револьверные станки. Эти станки могут выполнять множество циклов резки деталей без вмешательства человека. Таким образом, обязанности оператора, которые уже были значительно сокращены с помощью ручного револьверного станка, были еще более сокращены, а производительность возросла. В этих станках используются кулачки для автоматизации скольжения и индексации револьверной головки, а также открытия и закрытия патрона . Таким образом, они выполняют цикл резки деталей примерно так же, как сложные часы с кукушкой разыгрывают автоматизированное театральное представление. Револьверно-автоматические токарные станки малого и среднего размера обычно называются « винторезными станками » или «винторезными автоматами», а более крупные обычно называются «токарные станки с автоматическим патроном», «автоматические патроны» или «патроны». [ нужна цитата ]
Станки «автоматического» типа, которые в докомпьютерную эпоху означали механически автоматизированные, уже к Первой мировой войне достигли высокоразвитого состояния . [ нужна цитата ]
Когда Вторая мировая война закончилась, цифровой компьютер был готов превратиться из колоссальной лабораторной диковинки в практическую технологию, которая могла бы начать распространяться в бизнесе и промышленности. Появление компьютерной автоматизации станков посредством числового программного управления (ЧПУ), а затем и компьютерного числового управления (ЧПУ) вытеснило в значительной степени, но далеко не полностью, существовавшие ранее ручные и механически автоматизированные станки.
Револьверные головки с числовым управлением позволяют автоматически выбирать инструменты на револьверной головке. [9] Токарные станки с ЧПУ могут иметь горизонтальную или вертикальную ориентацию и устанавливать шесть отдельных инструментов на одну или несколько револьверных головок. [10] Такие станки могут работать по двум осям на револьверную головку, а для сложных работ возможно использование до шести осей. [10]
В вертикальных револьверных токарных станках заготовка удерживается вертикально, что позволяет передней бабке располагаться на полу, а планшайбе превращаться в горизонтальный вращающийся стол, аналог огромного гончарного круга . Это полезно при работе с очень большими, тяжелыми и короткими заготовками. Вертикальные токарные станки вообще также называют «вертикально-расточными станками» или часто просто «расточными станками»; поэтому вертикальный токарно-револьверный станок представляет собой вертикально-расточный станок, оснащенный револьверной головкой. [9]
Термин «револьверный токарный станок» во многом совпадает по смыслу с термином «револьверный токарный станок». Во многих временах и местах это слово считалось синонимом « револьверного токарного станка». В другие времена и в других местах его технически отличали от «револьверного токарного станка», с той разницей, что салазки револьверной головки закреплены на станине (баранка таранного типа) или скользят по направляющим станины (револьверная головка седлового типа). . [11] [12] Разница в терминологии в основном связана с использованием в Соединенном Королевстве и Содружестве по сравнению с использованием в Соединенных Штатах . [7]
Подтипом горизонтально-револьверного станка является токарно-револьверный станок с плоской револьверной головкой. Его револьверная головка плоская (аналогична поворотному столу ), что позволяет револьверной головке проходить под деталью. Запатентованный Джеймсом Хартнессом из Jones & Lamson и впервые распространенный в 1890-х годах, он был разработан для обеспечения большей жесткости за счет меньшего вылета при настройке инструмента, особенно когда деталь относительно длинная. [13]
Токарные станки с полой шестигранной револьверной головкой конкурировали с токарных станками с плоской револьверной головкой, взяв обычную шестиугольную револьверную головку и сделав ее полой, позволяя детали проходить в нее во время резки, аналогично тому, как деталь проходила через плоскую револьверную головку. В обоих случаях основная идея состоит в том, чтобы повысить жесткость, позволяя обтачивать относительно длинную деталь без вылета инструмента, который был бы необходим при использовании обычной револьверной головки, которая не является плоской или полой. [14]
Термин «мониторный токарный станок» раньше (1860–1940-е годы) относился к классу ручных револьверных токарных станков малого и среднего размера, используемых для выполнения относительно небольших работ. Название было навеяно военными кораблями класса «Монитор» , на которые напоминала башня токарного станка-монитора. Сегодня токарные станки такого внешнего вида, такие как Hardinge DSM-59 и его многочисленные клоны, все еще распространены, но название «мониторный токарный станок» в отрасли уже не актуально. [8]
Револьверные станки можно добавить к неревольверным токарных станкам (настольным, моторным, инструментальным и т. д.), установив их на инструментальную стойку, заднюю бабку или на то и другое. Часто эти револьверы не такие большие, как у револьверных станков, и они обычно не обеспечивают скольжение и остановку, которые обеспечивает револьвер револьверного станка; но они предлагают возможность индексации последовательных настроек инструмента.
{{cite book}}: |last=имеет общее имя ( справка ){{cite book}}: |last=имеет общее имя ( справка ){{cite book}}: |last=имеет общее имя ( справка )