Компоновка токарного станка схематично показана на рис. 1. Тут изображены применяемые варианты компоновок станин 3 и суппортов 1 и 2 на токарных станках, в том числе с ЧПУ. Компоновки различаются получаемыми габаритными размерами, удобством доступа оператора и наладчика к рабочей зоне и режущим инструментам, схемой восприятия сил резания направляющими суппортов, отводом стружки и др.
В современных токарных станках с ЧПУ наряду с вариантом, показанным на рис. 1, α, широкое применение получила компоновка, показанная на рис. 1, д. При такой компоновке имеется удобный доступ оператора к патрону шпинделя для установки заготовки, к задней бабке и к револьверной головке с инструментами. При этом данные токарные станки с ЧПУ выпускаются как с одной, так и с двумя револьверными головками. Некоторые фирмы выпускают токарные станки с ЧПУ c тремя револьверными головками, с противошпинделем, а также имеющие другие компоновки. Важное значение имеет правильная компоновка отдельных узлов станка с ЧПУ (шпиндельной бабки, приводов подач и др.). В современных многоцелевых станках применяется как вертикальная, так и горизонтальная компоновка шпинделя.
Рис. 1. Варианты компоновок станины и суппортов в токарных станках ЧПУ: α — горизонтальная; б — двусторонняя наклонная; в — наклонная с расположением одного суппорта в нижней части станины; г — вертикальная; д — наклонная с расположением суппортов параллельно друг другу
В токарных станках ЧПУ с горизонтальной компоновкой шпинделя находит широкое применение арочная конструкция колонны, в центральном проеме которой перемещается шпиндельная бабка (рис. 2, α). Такая компоновка токарного станка ЧПУ предотвращает скручивание колонны при нагрузке вдоль оси шпинделя, что наблюдалось при старом консольном расположении шпиндельной бабки (рис. 2, б). Кроме того, при такой термосимметричной компоновке снижается влияние температурных деформаций колонны на точность станка за счет равномерного нагрева ее левой и правой сторон. При консольном расположении шпиндельной бабки имели место неравномерные температурные деформации, которые приводили к значительным отклонениям оси шпинделя.
Условия перемещения шпиндельной бабки в центральной части колонны станка с точки зрения износа направляющих могут быть улучшены за счет увеличения ее высоты Н по отношению к ширине В по сравнению с конструкцией, где эти размеры одинаковые (см. рис. 2, α).
На рис. 2, в и г показаны разные варианты компоновки станка и крепления шпиндельной бабки в токарных станках с ЧПУ, в результате чего получаются различные направления и величины смещения шпинделя из-за температурных деформаций.
При креплении шпиндельной бабки 2 (см. рис. 2, в) на станине на горизонтальной плоскости 1 смещение шпинделя из-за температурных деформаций относительно режущего инструмента, установленного в револьверной головке 4, происходит в вертикальном направлении 3. Компоновка токарного станка ЧПУ, при креплении шпиндельной бабки 2 на станине на наклонной поверхности 1 (см. рис. 2, г) отклонение шпинделя происходит уже под углом к вертикали в направлении 3 и погрешность изготовления детали получается меньше.
Рис. 2. Виды компоновок шпиндельных бабок на многоцелевых и токарных станках с ЧПУ: α — с центральным расположением в колонне; б — консольная; в — с креплением на горизонтальной плоскости; г — на наклонной плоскости
