10.1. Токарные станки с чпу и многоцелевые токарные станки. Общие сведения, классификация и конструктивные особенности.

Токарные станки с ЧПУ предназначены для высокопроизводитель­ной обработки в автоматическом режиме заготовок типа тел вращения в условиях мелкосерийного и серийного производства.Они классифицируются по числу шпинделей (одно- и двухшпиндельные), по расположению шпинделя (горизон­тальные, вертикаль­ные),по числу используемых инструментов, по способу за­крепления и смены инструмента (с одной или несколькими револьверными го­ловками или магазином), по виду устанавливаемой заготовки (прут­ковые, патронные, центровые, патронно-центровые), по типу системы ЧПУ.

Ограничением диаметра заготовки, обрабатываемой на станке, является не высота его центров, а условие исключения столкновений инструмента и заготовки, что определяется видом и размерами инстру­ментов, расстоянием между ними при их установке в револьверной головке. В случае пруткового варианта - диаметр заготовки ограни­чивается диаметром сквозного отверстия в шпинделе. Поэтому основ­ным размером токарного станка с ЧПУ следует считать (наряду с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки) наибольший диа­метр обрабатываемого изделия.

В станках с ЧПУ полностью автоматизированы цикл обработки де­тали с ус­тановлением необходимых режимов резания, а также все вспомогательные движения и функции: ускоренное перемещение рабочих органов, смена инструмента, устанавливаемого в револьверных головках или магазинах, зажим заготовки, перемещение задней бабки и люнета, включение и выключение механизмов стружкодробления и стружкоудаления, включение системы охлаждения, вве­дение коррекции на положение и размер инстру­ментов и т.д.Приводными двигателями в токарных станках с ЧПУ являются регулируе­мые двигатели постоянного или переменного тока (диапазон регулирования при по­стоянной мощности до 8). Для повышения крутящего момента устанав­ливают­ся зубчатые (реже планетарные) коробки скоростей с чис­лом ступеней 2-4.

Для приводов подач применяются высокомоментные электродвигатели по­стоянного тока, соединенные с ходовыми винтами качения беззазорной силь­фонной муфтой.

Обычно выпускаются станки с горизонтальной осью шпинделя с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки -125...5000 мм, прутковые станки имеют диаметр обработки -10...125 мм. Станки средних размеров обычно изготавливают по классу точности П, ма­лых - иногда В.

10.2. Системы чпу токарных станков.

Токарные станки работают, как правило, с контурными устройст­вами ЧПУ (Ф3). В последнее время широко применяются оперативные сис­темы программного управления (Т1), обеспечивающие ввод, отладку и ре­дактирование программ обработки непосредственно на станке, а также применение типовых подпрограмм для стандартных циклов обработки. Для двухсуппортных станков применяются системы ЧПУ, автома­тически формирующие программы многокоординатной обработки по составленным отдельно программам работы каждого суппорта, что существенно упрощает и ускоряет программирование. Системы ЧПУ оснащаются визуальными средствами, полностью воспроизводящими цикл обработки детали на экране дисплея, что позволяет исключить при обработке возможность аварийных столкновений узлов, инстру­ментов и детали. Число управляемых координат (из них одновременно управляемых) составляет от 2(1) в односуппортных станках, до 6 и более в двухшпиндельных двухсуппортных многоцелевых станках. Дискретность задания перемещений по оси X обычно 0,001 или 0,005 мм; по оси Z - 0,005 или 0,01 мм; по оси С - 0,001°. Устройства ЧПУ размещаются в стационарной или подвижной части ограждения (иногда на поворотной консоли); лицевая часть панели управления имеет наклонное или вертикальное расположение.