Токарно -револьверный станок — это разновидность токарного станка по металлу , используемого для серийного производства дублирующих деталей, которые по своей природе являются взаимозаменяемыми . Он произошел 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 (например, установку или снятие инструментов) или контролировать траекторию инструмента. Последнее связано с тем, что траектория инструмента контролируется станком либо в кондукторной манере, посредством механических ограничений, накладываемых на него салазками и упорами револьверной головки, либо посредством сервомеханизмов с цифровым управлением для токарных станков с числовым программным управлением .
Название происходит от того, что ранние револьверные головки имели общую форму сплющенного цилиндрического блока, установленного на поперечных салазках токарного станка, способного вращаться вокруг вертикальной оси, и с держателями инструментов, выступающими во все стороны, и таким образом отдаленно напоминали поворотную орудийную башню .
В Великобритании и странах Содружества обычно используют термин «токарный станок с револьверной головкой» , хотя эти два термина также используются в качестве противопоставления: см. ниже «токарный станок с револьверной головкой».
Токарно-револьверные станки стали незаменимыми при изготовлении сменных деталей и в массовом производстве.
Первый револьверный токарный станок был построен Стивеном Фитчем в 1845 году для производства 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. Производство часов и велосипедов имело схожие требования. [3] Кристофер Спенсер изобрел первый полностью автоматизированный револьверный токарный станок в 1873 году, что привело к появлению конструкций с использованием кулачкового действия или гидравлических механизмов. [2]
С конца 19-го до середины 20-го века револьверные токарные станки, как ручные, так и автоматические (то есть, токарно-револьверные станки и патроны), были одним из важнейших классов станков для массового производства . Они широко использовались в массовом производстве для военных нужд во время Второй мировой войны. [4]
Существует множество вариантов токарно-револьверных станков. Наиболее общим образом их можно классифицировать по размеру (маленький, средний или большой), способу управления (ручное, автоматизированное механически или автоматизированное с помощью компьютера (числовое программное управление (ЧПУ) или компьютерное числовое управление (ЧПУ)); и ориентации станины (горизонтальная или вертикальная).
В конце 1830-х годов в Великобритании был запатентован «токарный станок с револьверной головкой». [5] Первый американский токарный станок с револьверной головкой был изобретен Стивеном Фитчем в 1845 году. [6] Архетипичным токарным станком с револьверной головкой, и первым в порядке исторического появления, является токарный станок с горизонтальной станиной и ручным управлением. Термин «токарный станок с револьверной головкой» без дополнительных уточнений по-прежнему подразумевается как относящийся к этому типу. Формирующими десятилетиями для этого класса станков были 1840-е — 1860-е годы, когда зародилась, развилась и распространилась из исходных цехов на многие другие заводы основная идея установки индексируемой револьверной головки на настольном токарном станке или токарно-винторезном станке. Некоторые важные производители инструментов в этом развитии были Стивен Фитч; Гей, Сильвер и Ко; Элиша К. Рут из Colt ; Дж. Д. Элворд из Sharps Armory ; Фредерик В. Хау, Ричард С. Лоуренс и Генри Д. Стоун из Robbins & Lawrence; Дж. Р. Браун из Brown & Sharpe ; и Фрэнсис А. Пратт из Pratt & Whitney . [7] Различные дизайнеры этих и других фирм позже внесли дальнейшие усовершенствования.
Иногда машины, похожие на те, что указаны выше, но с силовой подачей и автоматической индексацией револьверной головки в конце обратного хода, называют «полуавтоматическими револьверными токарными станками». Это номенклатурное различие размыто и не всегда соблюдается. Термин «револьверный токарный станок» охватывает их все. В 1860-х годах, когда были разработаны полуавтоматические револьверные токарные станки, [6] их иногда называли «автоматическими». То, что мы сегодня называем «автоматикой», то есть полностью автоматическими станками, еще не было разработано. В ту эпоху как ручные, так и полуавтоматические револьверные токарные станки иногда называли «винторезными станками», хотя сегодня мы оставляем этот термин для полностью автоматических станков. [8]
В период с 1870-х по 1890-е годы был разработан и распространен механически автоматизированный «автоматический» револьверный токарный станок. Эти станки могут выполнять множество циклов обработки деталей без вмешательства человека. Таким образом, обязанности оператора, которые уже были значительно сокращены ручным револьверным токарным станком, были еще больше сокращены, а производительность возросла. Эти станки используют кулачки для автоматизации скольжения и индексации револьверной головки, а также открытия и закрытия патрона . Таким образом, они выполняют цикл обработки деталей примерно так же, как сложные часы с кукушкой выполняют автоматизированное театральное представление. Автоматические револьверные токарные станки малого и среднего размера обычно называются « винторезными станками » или «автоматическими винтовыми станками», в то время как более крупные обычно называются «автоматическими патронными токарными станками», «автоматическими патронами» или «патронами». [ необходима цитата ]
Станки «автоматического» типа, которые в докомпьютерную эпоху означали механически автоматизированные, уже к Первой мировой войне достигли весьма продвинутого состояния . [ необходима цитата ]
Когда Вторая мировая война закончилась, цифровой компьютер был готов развиться из колоссальной лабораторной диковинки в практическую технологию, которая могла бы начать распространяться в бизнесе и промышленности. Появление компьютерной автоматизации в станках с помощью числового программного управления (ЧПУ), а затем и числового программного управления (ЧПУ) в значительной степени, но не полностью, вытеснило ранее существовавшие ручные и механически автоматизированные машины.
Револьверные головки с числовым программным управлением позволяют автоматически выбирать инструменты на револьверной головке. [9] Токарные станки с ЧПУ могут быть горизонтальной или вертикальной ориентации и монтировать шесть отдельных инструментов на одной или нескольких револьверных головках. [10] Такие станки могут работать по двум осям на револьверную головку, при этом для сложной работы возможно использование до шести осей. [10]
Вертикальные револьверные токарные станки удерживают заготовку вертикально, что позволяет передней бабке располагаться на полу, а планшайбе становиться горизонтальным вращающимся столом, аналогичным огромному гончарному кругу . Это полезно для обработки очень больших, тяжелых и коротких заготовок. Вертикальные токарные станки в целом также называются «вертикально-расточными станками» или часто просто «расточными станками»; поэтому вертикальный револьверный токарный станок — это вертикально-расточная фреза, оснащенная револьверной головкой. [9]
Термин «капстанный токарный станок» в значительной степени совпадает по смыслу с термином «токарный револьверный станок». Во многих случаях и местах он понимался как синоним термина «токарный револьверный станок». В других случаях и местах он считался техническим противопоставлением термину «токарный револьверный станок», с разницей в том, закреплены ли направляющие револьверной головки на станине (револьверная головка плунжерного типа) или скользят по направляющим станины (револьверная головка седлового типа). [11] [12] Разница в терминологии в основном является вопросом использования в Соединенном Королевстве и Содружестве по сравнению с использованием в Соединенных Штатах . [7]
Подтипом горизонтального револьверного токарного станка является плоскоревольверный токарный станок. Его револьверная головка плоская (и 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 требования меньшего навеса при установке инструмента, особенно когда деталь относительно длинная. [13]
Токарные станки с полой шестигранной револьверной головкой конкурировали с токарными станками с плоской револьверной головкой, взяв обычную шестигранную револьверную головку и сделав ее полой, что позволило детали проходить в нее во время резки, аналогично тому, как деталь проходила бы через плоскую револьверную головку. В обоих случаях основная идея заключается в повышении жесткости, позволяя обтачивать относительно длинную деталь без выступа инструмента, который был бы необходим с обычной револьверной головкой, которая не является плоской или полой. [14]
Термин «мониторный токарный станок» ранее (1860–1940-е годы) относился к классу небольших и средних ручных револьверных токарных станков, используемых для относительно небольших работ. Название было навеяно военными кораблями класса мониторов , которые напоминала башня мониторного токарного станка. Сегодня токарные станки такого вида, такие как Hardinge DSM-59 и его многочисленные клоны, все еще распространены, но название «мониторный токарный станок» больше не используется в отрасли. [8]
Револьверные головки можно добавлять к неревольверным токарным станкам (настольным токарным станкам, токарным станкам с двигателем, токарным станкам инструментального цеха и т. д.), устанавливая их на резцедержатель, заднюю бабку или на оба. Часто эти револьверные головки не такие большие, как у револьверных токарных станков, и они обычно не обеспечивают скольжения и остановки, как револьверная головка револьверного токарного станка; но они обеспечивают возможность индексации через последовательные настройки инструмента.
{{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь ){{cite book}}: |last=имеет общее название ( помощь )