Классификация токарных станков: типы, области применения

По классификатору станков, принятому еще в СССР, предусмотрено разделение всех металлорежущих станков на следующие группы:1 - токарные; 2 - сверлильные и расточные; 3 - шлифовальные, полировальные, доводочные; 4 - комбинированные; 5 - зубообрабатывающие; 6 - фрезерные; 7 - строгальные, долбежные и протяжные; 8 - разрезные; 9 - разные. Группы делят на типы (рис. 1), а типы разделяют по размерам станков или размерам обрабатываемых заготовок.

Рис. 1. Классификация типов токарных станков

При обозначении шифра токарных станков, первая цифра 1 указывает группу станков. Вторая цифра указывает тип токарного станка. Последующие цифры, как правило, показывают технологические параметры станка, а именно: максимальный диаметр обрабатываемой детали, высоту центров и др. Буква после первой или второй шифры может символизировать поколение станка, завод-изготовитель или модификацию. Буква, поставленная в конце цифрового шифра, может указывать на усовершенствование базовой модели или на класс точности станка.

Приведем несколько примеров обозначения моделей токарных станков:

• Токарный станок 1K62 - цифра 1 группа токарных станков; 6 - токарно-винторезный; 2 - высота центров, дм; К - поколение
• Токарный станок 1А616 - цифра 1 - группа токарных станков; 6 - токарно-винторезный станок; 16 - высота центров, см; А - поколение
• Токарный станок 1Б811 - цифра 1 - группа токарных станков; 8 - токарно-затыловочный; 11 - технологический параметр, определяющий размеры обрабатываемых заготовок; Б - поколение
• 16K2011 - цифра 1 - группа токарных станков; 6 - токарно-винторезный; 20 - высота центров, см; К - поколение; П - повышенный класс точности.

Следует отметить, что в шестой тип станков входят токарно-винторезные, в восьмой - токарно-затыловочные станки. Ранее, в станкостроении, большинство изготовляемых металлорежущих станков, в том числе и токарных, выпускались по государственным стандартам, в которых главные параметры отвечали нормальным или размерным рядам. Под размерным или нормальным рядом понимают группу однотипных станков, состоящих в основном из унифицированных узлов и деталей, каждый из которых предназначен для обработки деталей определенных размеров.

Размерные ряды универсальных токарно-винторезных станков и двухстоечных токарно-карусельных станков приведены на рис. 2.

Рис. 2. Размерные ряды токарных станков

Из таблицы видно, что основным параметром, определяющим типоразмеры станков, приняты размеры устанавливаемой детали. При этом каждый последующий типоразмер станка дает возможность обрабатывать деталь, имеющую диаметр в 1,26 раза больше, чем у предыдущей детали. Таким образом, у универсальных токарно-винторезных и карусельных станков установлен знаменатель размерного ряда φ-1,26. Другими словами, ряд чисел 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000 (2300; 3200; 4000; 5000; 6300; 8000) образуют геометрическую прогрессию со знаменателем 1,26.

Наибольшая высота устанавливаемой детали у карусельных станков изменяется также по закону геометрической прогрессии со знаменателем φ=1,26: 2000, 2500, 3200. Наличие двух закономерно изменяющихся основных параметров: наибольшего диаметра устанавливаемой детали и ее высоты, дает возможность также закономерно изменять и другие технические характеристики станка: мощность главного привода, масса устанавливаемой детали и др.

По степени специализации все станки подразделяют на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные токарные станки - это станки, на которых возможно выполнение различных операций на деталях широкой номенклатуры.

Специализированные токарные станки - это станки, на которых возможно выполнение ограниченного числа операций на деталях одного наименования.

Специальные токарные станки - это станки, предназначенные для выполнения ограниченного числа операций на детали одного типоразмера.

От точности токарного станка в конечном результате зависит точность обработки деталей. Под точностью станка следует понимать соответствие разработанным нормам взаиморасположения рабочих органов станка, перемещения и соотношения их движений как без нагрузки, так и при резании.

Точность токарного станка зависит от точности изготовления ответственных деталей станка (шпиндельные узлы, опоры, направляющие, корпусные детали и т. д.), также влияет качество сборки и регулировки, жесткость токарных станков, виброустойчивость токарных станков. Особое значение для точности станка имеют прямолинейность направляющих станин и биение шпинделей (планшайб).

На прямолинейность направляющих станин влияют следующие факторы:

• жесткость и коробление станин, тумб и плит;
• шероховатость направляющих;
• неплоскостность, выпучивание станины в местах крепления к ней других корпусных деталей;
• ударное действие во время обработки и монтажа;
• установка на фундамент для токарных станков.

Биение шпинделя (радиальное и осевое) зависит от точности изготовления отверстий в корпусе под опоры, качества изготовления подшипников и их регулировки, качества сборки шпиндельного узла, от материала шпинделя. Для повышения долговечности станков, более длительного сохранения точности, увеличения гарантийных сроков службы на заводах проводится ужесточение сдаточных норм по сравнению с нормами ГОСТов от 20 до 40%.

Ранее отечественная станкостроительная промышленность выпускала металлорежущие станки пяти классов точности:

• Класс Н. Станки нормальной точности. К ним относят большинство универсальных станков, например токарно-винторезные станки мод. 1К62, 16К20 и т. д.
• Класс П. Станки повышенной точности, изготовляемые на базе станков нормальной точности, но при повышенных требованиях к точности изготовления ответственных деталей станка и качеству сборки и регулировки. К ним относятся, например, токарно-винторезные станки мод. 16К20П, ТИ611П, 16Б11П.
• Класс В. Станки высокой точности, полученной за счет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, к качеству сборки и регулировки узлов и станка в целом, например токарно-винторезный станок мод. 1B616.
• Класс А. Станки особо высокой точности. При их изготовлении предъявляются еще более высокие требования, чем к станкам класса В.
• Класс С. Станки особо точные или мастер-станки, изготовляемые с максимально возможной степенью точности детали и с повышенными требованиями к сборке и регулировке узлов.

Станки классов В, А устанавливаются в помещениях с автоматически регулируемой температурой и влажностью.

По массе токарные станки классифицируются по категориям: легкие (до 1 т), средние (до 10 т), тяжелые (свыше 10 т). Тяжелые в свою очередь, делят на крупные (до 10-30 т), собственно тяжелые (30-100 т) и особо тяжелые (уникальные) массой более 100 т.