Револьверный станок: устройство и основные узлы

Револьверный станок является незаменимым видом оборудования на производствах разного масштаба. В револьверных станках главным движением (v, рис. 1) является вращение шпинделя, несущего заготовку; движениями подачи - продольное S1 и поперечное S2 перемещение суппортов, несущих режущий инструмент. Иногда поперечная подача осуществляется медленным вращением револьверной головки или перемещением салазок с револьверной головкой в поперечном направлении. Вспомогательными движениями в револьверных станках являются: 1) повороты (индексирование) револьверной головки для последовательного ввода в работу инструментов; 2) подача и зажим материала; 3) быстрый подвод и отвод револьверного, поперечного суппортов и др.

В зависимости от расположения оси поворота револьверной головки (см. Токарно револьверный станок: компоновка и характеристики) различают три вида устройства револьверных станков: с горизонтальной осью револьверной головки; с вертикальной осью револьверной головки; с наклонной осью револьверной головки.

В станках малых и средних размеров револьверный суппорт, несущий револьверную головку, представляет собой в большинстве случаев ползун, перемещающийся по промежуточным продольным салазкам, расположенным на станине. Продольные салазки имеют установочное перемещение вдоль направляющих станины.

Рис. 1. Движения при обработке детали в токарно револьверных станках

В тяжелых револьверных станках револьверный суппорт, как и поперечный, перемещается непосредственно по направляющим станины. По виду обрабатываемой заготовки револьверные станки подразделяются на станки для прутковых работ и станки для патронных работ:

В станках для прутковых работ заготовкой служит пруток того или иного профиля, который проходит сквозь отверстие (канал) шпинделя и зажимается в цанговом патроне (цанге) (или в патроне со сменными кулачками). Для этого станок снабжен механизмом подачи и зажима прутка с механическим, пневматическим или гидравлическим приводом;

В станках для патронных работ штучная заготовка - отливка или поковка - зажимается в универсальном кулачковом патроне, закрепленном на переднем конце шпинделя.

Устройство револьверных станков современных моделей имеет преселективное или автоматическое управление изменениями скоростей шпинделя и величин подач. В тяжелых револьверных станках, где машинное время, как правило, велико, система управления обеспечивает предварительный выбор скорости шпинделя и величины подачи необходимых для очередного перехода во время работы станка на предыдущем переходе. После механического или ручного поворота револьверной головки, одним движением рукоятки производится включение заранее выбранного режима резания (преселективное управление). В большинстве современных моделей это достигается с помощью встроенных в коробку скоростей, соответственно - в коробку подач фрикционных или зубчатых муфт, управляемых гидроцилиндрами. В некоторых моделях гидроцилиндры непосредственно перемещают скользящие блоки зубчатых колес.

В револьверных станках ЧПУ малых и средних размеров, где машинное время невелико, а поворот револьверной головки автоматизирован, скорости шпинделя и величины подач заранее настраиваются для каждой позиции револьверной головки и изменяются последовательно в течение всего цикла обработки в зависимости от поворота головки. Это обеспечивается встроенными в коробку скоростей и коробку подач электромагнитными фрикционными муфтами, включение которых производится специальным командоаппаратом, связанным с револьверной головкой.

При применении преселективного или автоматического управления значительно сокращается вспомогательное время, затрачиваемое на настройку скорости шпинделя и величины подачи после каждого поворота револьверной головки, что особенно важно в серийном производстве.

Рис. 2. Токарно револьверный станок 1п365. Основные узлы револьверного станка: 1 - станина; 4 - шпиндельная бабка; 3 - коробка подач; 2 - фартуки суппортов; 6 - продольный суппорт; 5 - поперечный суппорт.

Станина токарных станков револьверного типа представляет собой отливку коробчатой формы с системой ребер жесткости. По направляющим станины перемещаются продольный и поперечный суппорты. В задней стенке станины станка имеются окна для лучшего отвода стружки. Станина токарного станка малых и средних размеров монтируется на литом основании, у тяжелых револьверных станков - на двух опорах (тумбах).

В шпиндельную бабку токарного станка револьверного типа средних и больших размеров встроена коробка скоростей, сходная по конструкции с одноименным узлом токарных станков (рис. 3), но обеспечивающая меньший диапазон регулирования и меньшее число ступеней скорости шпинделя по сравнению с токарными станками.

Рис. 3. Развертка шпиндельной бабки токарно револьверного станка 1п365.

В шпиндельной бабке револьверных станков малого размера монтируется только шпиндель (рис. 4). Изменение скоростей шпинделя обеспечивается редуктором, установленным в основании станка (рис. 5) и связанным со шпинделем ременной передачей. Включение электромагнитных муфт редуктора в определенной комбинации дает нужную скорость вращения шпинделя.

Рис. 4. Шпиндельная бабка токарного станка револьверного типа 1п326.

Рис. 5. Редуктор револьверного станка 1п326.

Коробка подач как важный узел револьверного станка конструктивно проще аналогичного элемента токарных станков, так как она должна иметь меньший диапазон регулирования и меньшее число ступеней подач. Кроме того, в коробке подач нет устройства, необходимого для нарезания резьбы резцом с помощью ходового винта.

Коробки подач тяжелых револьверных станков имеют устройство, обеспечивающее возможность переключения на ходу (рис. 6). Перед каждым переключением гидросистема управления выключает муфту 1, связывающую коробку подач с коробкой скоростей, и включает муфту 2, свободно сидящую на валу и получающую качательное движение от эксцентрика 3, расположенного на валу быстрого (ускоренного) хода. Таким образом валы коробки подач получают медленный поворот, что облегчает переключение скользящих блоков шестерен на ходу.

Рис. 6. Коробка подач токарно револьверного станка 1п365.

В малых и средних револьверных станках переключение на ходу обеспечивается фрикционными электромагнитными муфтами, включаемыми в различных комбинациях (рис. 7).

Рис. 7. Коробка подач револьверного станка 1п326

Фартуки токарных станков револьверного типа поперечного и револьверного суппортов служат для выполнения перемещений этих узлов в поперечном и в продольном направлениях механически и вручную. В них смонтированы механизм остановки суппорта в нужных положениях, определяемых установкой упоров, и механизмы быстрого перемещения суппортов. Механизм быстрого перемещения получает движение от отдельного электродвигателя через вал быстрого хода. Механизм быстрого перемещения. В станках малых и средних размеров от отдельного двигателя получает движение только быстрый отвода продольного суппорта.

Поперечный суппорт токарного станка револьверного типа может быть мостового (рис. 8) или консольного типа (рис. 9). Устройство мостового суппорта револьверного станка обладает большей жесткостью и позволяет установить два резцедержателя для закрепления инструмента.

Рис. 8. Поперечный суппорт мостового типа токарно револьверного станка

Передний резцедержатель - поворотный, четырехпозиционный, задний - неподвижный, однопозиционный. Недостаток конструкции - более значительное, по сравнению с поперечным суппортом консольного типа, ограничение наибольшего диаметра обработки, так как в этом случае заготовка должна разместиться над салазками суппорта.

Конструкция поперечного суппорта консольного типа позволяет обрабатывать заготовку детали значительно большего диаметра при тех же размерах станка. Однако суппорт консольного типа токарно револьверного станка обладает меньшей жесткостью и позволяет вести обработку меньшим количеством резцов.

Рис. 9. Поперечный суппорт консольного типа токарно револьверного станка

Продольный суппорт токарного станка револьверного типа малых и средних размеров с вертикальной осью револьверной головки (рис. 10) имеет салазки 1, установленные на станине, и каретку 2, которая приводится в движение с помощью реечной передачи по направляющим салазок и несущую револьверную головку 3 шестигранной, иногда цилиндрической формы. Режущие инструменты закрепляют в гнездах револьверной головки с помощью переходных втулок. На гранях револьверной головки могут быть закреплены различные приспособления, несущие режущий инструмент. Правильное положение оси гнезда револьверной головки относительно оси шпинделя после каждого поворота головки обеспечивается механизмом фиксации. Конический фиксатор 11 западает в одно из шести отверстий в торце головки.

Рис. 10. Продольный суппорт токарно револьверного станка 1325

Для более жесткого крепления головки после каждого поворота и разгрузки фиксатора от момента, создаваемого силой резания, служит механизм зажима, основным элементом которого является стяжной хомут 4. В затянутом состоянии хомут плотно прижимает торец револьверной головки к плоскости каретки.

Поворот револьверной головки токарного станка происходит автоматически при отводе ползуна. Во время отвода один из штифтов поворота 9 набегает на рычаг упора 10, расположенный в салазках 1, и головка поворачивается на 60°. Перед началом поворота головки рычаг 12, набегая на упор 13, выводит фиксатор 11, а собачка 14, набегая на упор 15, разжимает хомут. В начале движения каретки вперед происходит зажим хомута за счет взаимодействия собачки 14 и упора 12.

При повороте револьверной головки токарного станка происходит синхронный поворот барабана 6 с упорными винтами 5, которые служат для предварительной установки величины рабочего хода ползуна. В конце прохода ползуном заданного пути один из упорных винтов 5 нажимает на упорный штифт 7, расположенный в салазках 1. Штифт валиком 8 действует на механизм выключения рабочего хода, расположенный в фартуке револьверного суппорта. Этот механизм посредством кулачковой муфты разрывает цепь механической подачи, и ползун 2 останавливается в заданном положении. Точность автоматического выключения 0,1 ÷ 0,2 мм.

В револьверных станках малых размеров, таких как токарно револьверный станок 1п318 и токарно револьверный станок 1п326 (рис. 11), каретка с револьверной головкой перемещается непосредственно по направляющим станины, что позволяет отказаться от дополнительных направляющих и увеличить опорную базу каретки.

Рис. 11. Продольный суппорт токарно револьверного станка 1п326.

Упоры, управляющие механизмами поворота револьверной головки, вывода фиксатора и зажима хомута, а также штифт упора механизма Выключения рабочего хода расположены в специальном корпусе, закрепленном на станине.

Фартук продольного суппорта в этих станках неподвижен. В тяжелых револьверных станках продольный суппорт 1 (рис. 12) вместе с закрепленным на нем фартуком перемещается с помощью реечной передачи непосредственно по направляющим станины, что дает возможность получить значительные перемещения.

Рис. 12. Продольный суппорт тяжелого револьверного станка.

Револьверная головка 3 токарного станка, не имеет механического поворота. Вывод фиксатора 4, зажим и разжим хомута 2 производятся вручную рукояткой 8. При повороте револьверной головки синхронно поворачивается барабан упоров 9, связанный,с ней конической зубчатой передачей. На барабане 9 расположены регулируемые упоры 7, с помощью которых производится установка длины рабочего хода на каждой позиции револьверной головки. При движении суппорта вперед с рабочей подачей один из упоров 7 в нужный момент набегает на неподвижный упор на станине. При этом барабан 9 останавливается, а суппорт продолжает двигаться. Валик 6, закрепленный в барабане своим буртом, поворачивает расположенный в каретке суппорта рычаг 5, который, перемещая валик 6, действует на механизм выключения рабочего хода, находящийся в фартуке револьверного суппорта. В результате цепь механической подачи разрывается, и продольный суппорт останавливается в нужном положении.

Существуют устройства револьверного станка, в которых поворот револьверной головки осуществляется с помощью мальтийского механизма или гидроцилиндра.

Продольный суппорт в станках с горизонтальной осью револьверной головки (рис. 13) перемещается непосредственно по направляющим станины с помощью реечной передачи. Фартук продольного суппорта неподвижен. Револьверная головка 1 имеет 12-16 гнезд, в которых крепят инструменты или приспособления с инструментами. Каждое гнездо, попадая в верхнее положение, становится соосным со шпинделем станка.

Рис. 13. Продольный суппорт токарно револьверного станка с горизонтальной осью револьверной головки

Фиксатор 2 служит для обеспечения правильного положения оси каждого гнезда относительно оси шпинделя. Управление механизмом фиксации осуществляется вручную рукояткой 15.

Поворот револьверной головки токарного станка производится тремя способами:

• быстрый поворот вручную при смене позиций производится маховичком 12 через валик 10 и зубчатое колесо 16, зацепляющееся с зубчатым венцом на револьверной головке. При этом с помощью маховичка 13 выключают фрикционную муфту 11, которая связывает червячное колесо 9 с валиком 10;
• медленный поворот вручную для получения поперечной рабочей подачи производится маховичком 7 через валик 5, червяк 4, червячное колесо 9, муфту 1 и далее, как в первом случае;
• медленный поворот с механической поперечной рабочей подачей производится с помощью валика 3, получающего вращение от фартука револьверного суппорта, далее через конические зубчатые колеса 8, которые служат для реверсирования поперечной подачи в зависимости от включения кулачковой муфты 6 с помощью рукоятки 14 и далее, как во втором случае.

Механизм подачи и зажима прутка имеется во всех токарных станках для прутковых работ. Небольшие станки снабжены механизмом (рис. 14), закрепляемым на левом торце станины.

Рис. 14. Механизм подачи и зажима прутка токарно револьверного станка 1п326.

Зажим прутка в револьверном станке происходит следующим образом. На валу 2, получающем вращение от отдельного электродвигателя, расположен барабан 1 зажима с фигурным пазом, в котором находится ролик рычага 3 зажима. При повороте барабана 1 поворачивается рычаг 3 против часовой стрелки, связанный с муфтой 8, находящейся на заднем конце шпинделя станка. Муфта 8, перемещаясь влево, своим внутренним конусом вдавливает ролики 9 между шайбой 7 с сепаратором 10. Так как шайба 7 неподвижна, происходит перемещение сепаратора 10, компенсатора 11, втулки 12 и гайки 13 Влево. Гайка 13 связана с натяжной трубой 6, расположенной в отверстии шпинделя станка. На трубе 6 закреплена на резьбе сменная зажимная цанга 5, которая своим конусом входит в коническое отверстие переднего конца шпинделя. При перемещении трубы 6 влево цанга затягивается в коническое отверстие шпинделя, и под действием упругой деформации цанги пруток зажимается.

При перемещении муфты 8 вправо за счет упругих свойств цанги происходит разжим прутка, и детали 5, 6, 13, 12, 11, 10 и 9 возвращаются в исходное положение. Подача прутка осуществляется следующим образом. На валу 2 находится барабан 18 подачи, в фигурном пазу которого расположен ролик рычага 19 подачи. При повороте барабана 18 поворачивается рычаг 19 по часовой стрелке и перемещает каретку 14, в которой закреплена подающая труба 15, расположенная в отверстии натяжной трубы 6. На правом конце подающей трубы закреплена сменная подающая цанга 4, охватывающая пруток с определенной силой. Поэтому при перемещении подающей цанги вправо происходит подача прутка. Перемещение подающей цанги влево производится пружиной 17, если соответствует конфигурация фигурного паза барабана 18. В это время пруток зажат в зажимной цанге; поэтому подающая цанга возвращается в исходное положение, проскальзывая по прутку. Винт 16 служит для установки величины хода подающей цанги.

За один оборот вала 2 осуществляется цикл подачи и зажима прутка: отход подающей цанги, разжим прутка, подача прутка, зажим прутка. Механизм зажима прутка, примененный в тяжелом револьверном станке, показан на рис. 15.

Зажим прутка в токарно револьверном станке производится следующим образом. Масло под давлением, попадая в правую полость гидроцилиндра 1, перемещает поршень 2, который перемещает вилку 3. Последняя, действуя через муфту 4, кулачки 5, шайбу 9, компенсаторные пружины 10 и ряд промежуточных деталей, перемещает втулку 11 влево. Втулка 11 через гайку 7 действует на подпружиненные сменные губки 8, затягивая их в конусное отверстие детали 6. Происходит зажим прутка. Для того чтобы разжать пруток, масло подается в левую полость гидроцилиндра.

Механизм захвата и подачи прутка в тяжелых токарных станках выполняется отдельно и располагается у левого торца коробки скоростей. Привод этого узла револьверного станка - гидравлический. При работе механизма вначале происходит захват прутка двумя рычагами, работающими от двух гидроцилиндров, затем гидроцилиндр подачи производит подачу прутка.

Рис. 15. Механизм зажима прутка токарно револьверного станка 1365.