Несмотря на несколько столетий развития токарного оборудования — от примитивных кустарных устройств до различных типов токарных станков с ЧПУ и автоматизированных обрабатывающих центров — принцип его работы существенно не изменился. Всё так же в основе лежит обработка тела вращения с применением оснастки для резания или точения.
Однако существенно поменялись конструкция и техническое оснащение, которые используются в современных токарных станках для достижения высокой точности и продуктивности. Современные устройства имеют широчайший функционал и огромное разнообразие параметров.
Поэтому нередко при оснащении различных производств возникает вопрос: какой токарный станок выбрать, чтобы при оптимальных издержках обеспечить должную эффективность приобретаемого оборудования?
Ниже мы расскажем, какие виды токарных станков стоит выбирать для выпуска различных видов изделий, рассмотрим технические параметры выбора.
Неправильно выбранные технические параметры, как правило, приводят к проблемам при эксплуатации оборудования. Поэтому прежде чем рассказать, как подобрать токарный станок, упомянем типичные ошибки, которые допускают пользователи:
Выбор станка не в соответствии с габаритами обрабатываемого изделия.
Недостаточная мощность главного двигателя станет причиной того, что на станке будет затруднительно обрабатывать материалы повышенной прочности — жаропрочные или титановые сплавы, сплавы с высоким содержанием никеля и другие.
Направляющие скольжения или качения. Каждый тип имеет свои достоинства.
Несоответствие параметров электропитания — при выборе следует учитывать напряжение электропитания на рабочем месте и расчетную нагрузку на сеть.
Малая частота вращения шпинделя — может негативно сказаться как на чистоте обработки поверхности, так и на общей производительности станка.
Недостаточное число позиций для установки инструмента — в результате оператор будет вынужден чаще останавливать станок, чтобы произвести переустановку резцов, приводных и статических инструментальных блоков.
Выбор слишком мощного или чрезмерно функционального оборудования — такая ошибка чревата неоправданными расходами на покупку и техобслуживание. Параметры приобретаемой техники должны отвечать текущим потребностям с небольшим запасом для развития или диверсификации производства.
Подобные ошибки принципиально схожи с ошибками подбора фрезерного оборудования. Подробно о них мы рассказали в статье «Как выбрать фрезерный станок».
По техническим параметрам;
По аналогам станков;
По чертежам будущего изделия.
Мощность привода и тип электропитания. Станки различных классов могут работать от «бытовой» электросети с напряжением 220 В или от трехфазной сети 380 В. Мощность главного и вспомогательных двигателей влияет на величину крутящего момента, чем она выше, тем более жесткие материалы можно обрабатывать на станке.
Геометрические параметры рабочей зоны. Высота центров над станиной и расстояние между ними, диаметр отверстия в шпинделе — эти и другие параметры влияют на размеры обрабатываемых заготовок и специфику производимых изделий.
Масса и габариты станка. Следует учитывать их, чтобы станок смог нормально разместиться в отведенном помещении, а подготовленное основание выдержало его вес.
С ЧПУ или без. Использование цифрового управления целесообразно при массовом выпуске однотипной продукции. Такие системы позволяют автоматизировать производство, исключить вероятность ошибок, человеческий фактор.
Кроме перечисленных пунктов стоит обратить внимание на тип станины, наклонная она или горизонтальная, материал, из которого она изготовлена — бывают чугунные, сварные станины, полимербетонные, на типы приводов шпинделя (ременный, прямой, built-in — встроенный или через редуктор). Все это также влияет на выбор и дальнейшую эксплуатацию оборудования. Об этих моментах мы расскажем в следующих статьях.
Модели с таким дополнительным функционалом принято выделять в класс токарно-фрезерных станков или иначе токарный обрабатывающий центр с приводным инструментом. Они более функциональны и обеспечивают больше возможностей для обработки.
В частности, на оборудовании со статичным инструментом можно выполнять традиционные токарные операции — формирование цилиндрических или фасонных поверхностей, расточка отверстий, подрезка торцов и уступов, нарезание резьбы и накатка рифлений и прочие.
Токарный станки ЧПУ с приводным инструментом могут, помимо токарной обработки, производить фрезерные и прочие операции. На них, например, выполняют сверление вне центра вращения, нарезку резьбы. Так же возможно и нарезание зуба (небольших модулей, с применением специальных приводных блоков), выборку пазов или уступов. Один из примеров применения такой технологии — производство зубчатых колес и шестерен.
Конфигурация заготовки определяет также величину мощности и крутящего момента. Приведем конкретный пример: при сверлении центрального отверстия в прутковой заготовке (сплошной) необходима высокая мощность и крутящий момент, например такие, как у станков LTC-25i или VNL65S. Для изготовления детали из трубной, литой заготовки (с минимальным припуском) достаточно базовых характеристик, например токарные центры NL502SC или SL25.
Материал заготовки определяет величину частоты вращения и момента на шпинделе. Опять же обратимся к реальной ситуации. Если вы планируете обрабатывать заготовки из чугуна (СЧ20, СЧ25, ВЧ60) или легированной стали (40Х, 9ХС, 12Х18Н10Т), то в приоритете будет высокий крутящий момент, например NL634ZF или SL40 — привод на таких станках осуществлен через редуктор ZF. Для обработки цветных сплавов (Д16, Л60, БрО3,5Ц7М5) важнее высокая скорость вращения шпинделя, например станки типа HCP-42 или T-5i.
Важное значение при подборе станка имеет тип обработки. В зависимости от того, черновую или чистовую обработку вы будете производить, подбирается станок с высокой мощностью и крутящим моментом — первый случай — либо с базовыми характеристиками — второй.
Подведем итоги и обозначим основные этапы, которые необходимо соблюдать при выборе токарного станка.
Определяем тип обработки — токарная или токарно-фрезерная.
Изучаем габариты рабочей зоны: необходимо учесть максимальный диаметр / длина / вес обрабатываемой заготовки. От них в свою очередь зависят: проворачиваемый / обрабатываемый диаметр / РМЦ — расстояние между центрами, габариты / грузоподъёмность станка. И максимальный диаметр прутка/трубы, от которого зависит диаметр проходного отверстия в шпинделе станка, или сам диаметр патрона.
Определяем мощностные параметры станка. Обращаем внимание на:
Конфигурацию заготовки. Величина мощности и крутящего момента. а так же зависит и количество переходов, а равно количество позиций инструмента в магазине / револьверной голове.
Тип обработки. Черновое / чистовое точение — зависит мощность и крутящий момент на шпинделе станка.
Конструктивные элементы детали. Зависят мощность, крутящий момент и частота вращения шпинделя станка.
Сменность и серийность. Зависит количество станков.
Ограничения по размеру производственных площадей и требования к установке. Зависят габариты и масса станка.