Универсальные токарные станки представляют собой относительно небольшое по размерам оборудование в основном для обработки штучных заготовок. В простых моделях для управления приводами шпинделя и осей не требуется сложной автоматики, все упрощено по максимуму. Часто в конструкции используется устройство цифровой индикации для контроля положения осей.
Отдельный класс оборудования
Универсальные токарные станки приобретают небольшие производственные площадки, ремонтные мастерские, любители. Процесс обработки можно визуализировать, а также реализовать автоматическое управление при помощи обычного маломощного компьютера. Инструкции по доработке можно найти на просторах Интернета, вся информация открыта.
Чаще приобретают небольшие универсальные токарные станки, цена которых начинается от 1 млн рублей, российских и китайских производителей. Если брать европейское оборудование, то стоимость может составить уже около 10 млн рублей, в зависимости от размеров и комплектации. В России заказчики отдают предпочтение брендам тайваньских станкостроителей, у которых практически идеальное соотношение цена-качество.
Универсальные токарные станки по работе приближены к сложным обрабатывающим центрам, где процесс обработки полностью автоматический. Но наладка цикла без ЧПУ невозможна без использования компьютера. Однако когда стоимость современной ЧПУ сравнима с половиной стоимости станка, управление от старенького ПК будет намного рентабельнее. Необходимое программное обеспечение находится в открытом доступе, и работа с ним не требует дополнительных вложений, кроме затрат на изучение мануалов.
Универсальные токарные станки обладают высокой геометрической точностью. Устанавливаться могут на фундамент без анкерных креплений. Современная электроника позволяет реализовывать для осей микроподачу, что расширяет возможности обработки деталей.
Что можно производить?
Широкое применение станков обусловлено их универсальностью, а именно возможностью обрабатывать различные поверхности при минимальном времени переналадки оборудования. Опытный мастер способен выточить деталь по чертежу с лабораторной точностью.
Виды обработки на универсальном токарно-фрезерном станке следующие:
- Наружное точение, растачивание, обработка торцевых плоскостей.
- Универсальные токарные станки позволяют обрабатывать детали резанием. Технология реализуется благодаря осевому вращению заготовки и поступательному движению инструмента.
- Сверление. Если имеется функция позиционирования шпинделя и фрезерная головка, то станок способен производить детали с отверстиями в любом месте позиционирования заготовки.
- Фрезерование винтовых поверхностей (при наличии делительной головки и поворотного стола). Нарезание резьб наружных и внутренних.
- Обработка путем холодной деформации при вращении.
Конструкция
Револьверная головка с приводным инструментом на 12 позиций значительно расширяет возможности оборудования. Инструментальный диск выполняется по желанию заказчика на большее количество позиций, но при этом повышается стоимость оборудования. Поворотный стол является опцией, доступен для заказа только у более дорогих моделей.
Для обработки прутков к станкам может подключатся податчик прутков (барфидер). Осуществляется автоматическая подача прутка через шпиндель токарного станка непосредственно в зажимное устройство. Чтобы реализовать технологию, потребуется полый шпиндель с требуемым отверстием и втулки переходные под каждый диаметр заготовки (чтобы не было болтанки прутка при вращении). Также станок должен иметь совместимый интерфейс под электроподключения.
Делительная головка является более дешевым аналогом позиционированию шпинделя. Для реализации последней опции требуются дорогостоящие платы ЧПУ. Головка легко монтируется для выполнения разовых задач по обработке фрезерованием под различными углами (например, для получения шестигранных поверхностей).
Компактность
Универсальный токарный станок с УЦИ имеет минимум электрической части, которая грамотно упакована в станину или в отдельный навесной шкаф. Эффективно используется рабочее пространство, где легко помещаются: небольшая револьверная головка, задняя бабка и патрон шпинделя. Оси имеют ограничения по координатам программными и аварийными конечными выключателями.
Компактность расположения рабочих узлов позволяет использовать станки в медицинской промышленности (стоматологии). Все механические узлы стандартизированы. Переналадить оборудование можно под любую задачу производства. На многих моделях на место установки патрона легко можно установить фрезерный шпиндель (фрезерную головку). Либо вместо задней бабки вмонтировать контршпиндель.
Шпиндель
Во всех токарных станках основным узлом является шпиндельный. По его мощности рассчитывается подводящее питание. Может быть полым или простым в зависимости от задач производства.
В универсальных станках чаще применяется ручная коробка передач (представляющая собой набор шестеренок с рычагами переключения).
Коробка передач позволяет менять:
- Частоту вращения детали (обороты).
- Усилие вращения – момент.
Основным геометрическим параметром шпинделя является биение, которое на современном оборудовании составляет не более 5 микрон. При осевом позиционировании шпинделя применяется инкодер (угловой датчик), а также электронная плата, отвечающая за отслеживание датчика положения. Главный двигатель может быть асинхронного или синхронного исполнения.
Мощные шпиндели оснащаются системой охлаждения. При наличии последней допускается длительная обработка деталей на максимальных оборотах.
Основные характеристики для выбора оборудования
Перед поиском станка необходимо иметь требования технологии. Руководствуются следующими критериями в процессе поиска оборудования:
- Размеры - расстояние между центрами (длина зажима заготовки), высота от плоскости станины до оси вращения шпинделя (высота центров), диаметр отверстия шпинделя, поперечное движение заготовки и длина хода задней бабки (пиноли).
- Масса удержания заготовки.
- Учитывается крутящий момент шпинделя.
- Усилие по осям.
- Давление зажима шпинделя, контршпинделя, задней бабки.
- Масса станка.
- Максимальные обороты шпинделя.
- Типы конусов шпинделя, задней бабки. Размеры и тип устанавливаемого инструмента.
Мнение пользователей оборудования
Мастерские по ремонту, практически все производства, мебельные фабрики, даже частники предпочитают приобретать универсальные токарные станки. Цена простейших профессиональных моделей начинается от нескольких сотен тысяч рублей. Менее функциональные агрегаты можно приобрести и более дешево, но это не рекомендуется по причине использования низкого качества материалов.
При использовании универсальных токарно-винторезных станков происходит повышение производительности минимум в 2 раза. И при такой стоимости оборудования его покупка является наиболее выгодным приобретением.
Что думают опытные пользователи о станках:
- К примеру, о модели Proma SPE-1000PV 25971000 работники отзываются вполне положительно как о наиболее простой и удачной модели универсального токарного станка по металлу. Многие отмечают, что это более простая модель, чем Proma SPF-1000P 25100000, но по функционалу сильно не уступает. Все шестерни металлические внутри и у "старшего брата" тоже, только масла пожалел производитель, пришлось добавить, чтобы это реально называлось масляной ванной. Также добавляют, что качество сравнимо с советскими станками.
- В модели классического станка "Красный пролетарий 1К62" пользователи выделяют надежность, безопасность и удобство в работе на протяжении многих лет эксплуатации. Особенно радует универсальность выполняемых работ, надежность, качество изготовления и сборки, агрегат как никакой другой подходит для индивидуального производства.
- О бюджетной модели станка JET GHB-1340A стоимостью в 400 тысяч рублей пользователи оставляют несколько двусмысленные отзывы. Многие пишут, что максимальная экономия на всем, крайние параметры обработки на грани фола. Если используется в ремонтной мастерской, то по мелочи станка хватает. Для производства пользователи не советуют. Агрегат сделан на 4+ - местами видны дефекты литья, но на работе это не сказывается. Легкий, поэтому в отзывах не советуют обрабатывать тяжелые заготовки. Диаметр обработки и длина вполне всех устраивает.
В последнее время наиболее популярен универсальный токарный станок с ЧПУ. Программное управление расширяет возможности обработки до максимума. Процесс производства становится полностью автоматизированным. Для реализации технологии уже не требуется готовить персонал долгие годы, достаточно одного опытного наладчика на огромный парк оборудования.
Пусконаладочные работы
Несмотря на простоту моделей, универсальные токарные станки являются сложнотехническими устройствами. Управлять ими и заниматься пусконаладочными работами должны обученные люди. Несмотря на кажущуюся простоту установки оборудования, каждому мастеру приходится сталкиваться с нестандартными задачами.
Пусконаладочные работы содержат 3 этапа: изготовление фундамента согласно чертежам производителя, настройка и сдача геометрической точности. Стандартной толщиной монолитного фундамента для веса станин более 1 тонны является величина 300 мм. Только при таких условиях можно выставить уровень станка и дать гарантию на работы более 1 года.
Параметры геометрии
Точность станка проверяется следующими параметрами:
- Биения торцевое и осевое для шпинделя.
- Уровень.
- Продольное движение осей к шпинделю.
- Поперечное перемещение осей к шпинделю.
- Соосность шпинделя с задней бабкой либо с контршпинделем.
- Биение конуса задней бабки.
- Положение расточной державки к оси шпинделя (при наличии револьверной головки).
Точность станка выставляется производителем, мастером после монтажа, а также контролируется периодически обслуживающим персоналом.
