Токарные станки являются одними из наиболее часто используемых видов оборудования в промышленности и производстве. Это во многом связано с тем, что они могут выполнять токарные работы, которые являются основным производственным процессом. На протяжении многих лет токарные станки претерпели невероятное технологическое развитие, особенно с появлением возможностей ЧПУ. Большинство обрабатывающих центров и производителей используют токарные станки для обработки различных материалов заготовок и полагаются на возможности токарной обработки с ЧПУ, чтобы сэкономить время и производить наиболее точные детали и компоненты.
Токарные станки могут быть самых разных видов, в зависимости от типа материала или процесса обработки, для которого они предназначены. Процессы токарной обработки обычно основаны на высокоскоростном вращении заготовки и режущего инструмента для вырезания окончательной формы. Эти процессы также развивались с появлением новых методов. В частности, благодаря возможностям ЧПУ весь процесс теперь можно автоматизировать и редко требует контроля оператора. Существуют определенные типы промышленных деталей и компонентов, которые являются специализацией процессов токарной обработки. Благодаря современным технологическим достижениям эти станки, вероятно, смогут производить более сложные формы за меньшее время, а также выполнять другие процессы обработки.
Определение
Токарный станок — это тип промышленного и производственного оборудования, используемого в основном для производства деталей и компонентов с круглой геометрией. Токарный станок может работать с широким спектром материалов, включая хрупкие материалы, такие как пластик, дерево, некоторые более твердые материалы, такие как стекло, некоторые виды камня и большинство металлов. Токарные станки можно использовать для обработки металлов, токарной обработки дерева, а также для других связанных процессов. При работе с металлами этот процесс часто может основываться на определенном типе токарного станка, предназначенного специально для использования с металлами, известном как токарный станок по металлу.
Рабочий процесс большинства токарных станков более или менее одинаков. Основной принцип основан на высокоскоростном вращении заготовки, которая прикреплена к патрону, и режущего инструмента, предназначенного для выполнения разрезов вдоль внешней поверхности заготовки. Режущий инструмент выполняет разрезы по нескольким осям, чтобы удалить материал с внешней поверхности до тех пор, пока не будут достигнуты желаемая форма и размер. Хотя принцип токарной обработки одинаков, токарные станки могут быть самых разных видов, в зависимости от материала, скорости и подачи, а также возможностей с точки зрения различных токарных операций.
Типы токарных станков
Существуют различные типы токарных станков, каждый из которых отличается с точки зрения материала заготовки, конкретных совместимых токарных операций, а также других технических характеристик, касающихся скорости и подачи станка и ориентации одноточечного режущего инструмента. Токарные станки часто используются взаимозаменяемо для обозначения такого рода оборудования. Хотя они могут выполнять аналогичные операции, они различаются по некоторым аспектам и возможностям.
Токарные станки по металлу долгое время отличались от токарных станков, работающих с другими материалами. Однако большинство современных токарных центров, особенно с возможностями ЧПУ, полагаются на индивидуальные конфигурации токарной обработки, которые позволяют им работать с большинством материалов. Наиболее важной переменной при дифференциации токарных станков является операционная возможность. Некоторые токарные станки оснащены только для выполнения конкретных токарных операций, таких как торцевание, отрезка и проточка канавок, в то время как другие могут также выполнять неспецифические токарные операции и растачивание.
Токарные станки с ЧПУ также предлагают широкий выбор оборудования. В основном можно выделить вертикальные токарные станки с ЧПУ и горизонтальные. Основное различие между этими двумя конфигурациями заключается в ориентации оси. Благодаря последним достижениям в промышленности и технологиях все чаще встречаются токарные центры с ЧПУ с различными конфигурациями, совместимыми со многими сложными геометриями и формами.
Разница между токарным станком и токарным автоматом
В большинстве процессов токарной обработки токарные станки и токарные автоматы, особенно с возможностями ЧПУ, могут выполнять аналогичные операции с почти таким же уровнем точности и эффективности по времени. Оба процесса основаны на вращении заготовки и использовании однопункта режущего инструмента для удаления материала, и создают в основном круговые, а также другие геометрии. Возможности ЧПУ позволяют автоматизировать несколько аспектов обеих машин. Однако токарные станки с ЧПУ обычно более мощные, так как могут автоматизировать другие операции, такие как смена инструмента, улучшенное удаление стружки и другие функции.
Большие заготовки и тяжелые компоненты в основном производятся с помощью станков с ЧПУ токарных станков вместо обычных токарных станков. Это связано с тем, что токарные станки с возможностями ЧПУ всё еще требуют опытного оператора для контроля процесса. В большинстве промышленных применений, станки с ЧПУ могут поворачиваться вбок для обработки крупных деталей, при этом обеспечивая доступ оператору, что менее удобно в таком положении. Это одна из основных причин, почему станки с ЧПУ считаются превосходными для тяжелых промышленных работ. Также современные станки с ЧПУ могут работать на большем количестве осей, что облегчает создание сложных геометрических фигур по сравнению с обычными токарными станками.
Процессы машины Тьюринга
Токарные станки в основном связаны с процессами точения и токарной обработки. Эти термины относятся к отдельным группам промышленных процессов, используемых для производства круглых геометрий, которые развились для выполнения большего количества задач. Современные токарные станки с ЧПУ теперь оснащены для выполнения всех операций точения и токарной обработки. Это процессы, специализирующиеся на резке материала с наружных и внутренних поверхностей. Хотя существует различие между двумя группами процессов, современные обрабатывающие центры оснащены для выполнения большинства этих операций с помощью различных конфигураций.
Токарная обработка обычно относится к операциям, применяемым к внешним поверхностям. Наиболее распространёнными из них являются коническая и твёрдая токарная обработка, фрезерование и протачивание. Специальные операции токарной обработки также являются оптимальными для получения геометрически точных форм, таких как сферы, а также сложных геометрических фигур. Для получения многоугольников, например, требуется специализированный многоугольный токарный станок, чтобы поддерживать определённые радиальные положения вдоль режущего инструмента и выполнять точные резы без прерывания вращения.
Токарные станки с ЧПУ также могут выполнять неспецифические операции точения и скучные процессыДля выполнения этих задач часто требуются различные однопроходные режущие инструменты, известные как токарные или расточные инструменты. Эта категория включает накатку и развертывание, а также создание и изменение внутренних поверхностей. Поэтому различие между этими категориями становится менее важным по мере развития инструментов отрасли, чтобы они были максимально эффективными для выполнения всех операций. Тем не менее, различные конфигурации также могут давать разные результаты при выполнении конкретных процессов.
Преимущества и ограничения
Токарные станки действительно являются одними из самых мощных и эффективных видов оборудования. Их значение в современной производственной индустрии свидетельствует о их эффективности и качестве. Однако это не означает, что все токарные станки одинаково способны. Причина, по которой производители могут иметь различные конфигурации и настройки, заключается в том, что это влияет на тип обрабатываемых процессов и деталей, которые они могут производить. Таким образом, токарные станки, в зависимости от конкретной конфигурации, более удобны для некоторых применений.
Для большинства промышленных применений станки с ЧПУ токарные эффективны, так как совместимы с различными материалами и являются оптимальными для обработки металлов и твердых материалов. В дополнение к возможности производить детали с точными допусками, токарные станки также могут сокращать время производства деталей и компонентов с высокой прочностью и точными размерами. Токарные станки также проще в эксплуатации и могут удалять материал в различных диапазонах.
Несмотря на все практические аспекты токарной обработки, их стоимость часто может быть очень высокой. По мере развития промышленных решений для производства более мощных инструментов, основным преимуществом становится цена. ЧПУ-станки для токарной обработки особенно дороже, но при этом экономически выгодны. Они также могут увеличить затраты на обслуживание и часто требуют квалифицированного оператора ЧПУ. Эти станки часто имеют сложные конфигурации, позволяющие выполнять и автоматизировать несколько процессов. Для большинства промышленных операций с интенсивным использованием преимущества токарных станков часто могут перевешивать их стоимость.
Распространённые применения
Токарные станки постоянно используются для процессов, применяемых при производстве деталей и компонентов для различных отраслей промышленности. Производители все чаще внедряют ЧПУ токарные станки, что позволяет им стать своего рода отраслевым стандартом, используемым для большинства целей. Токарные станки и связанные с ними процессы в основном применяются для производства промышленных деталей с круглыми или осесимметричными, а также другими сложными геометриями. Эти процессы не всегда используются исключительно для производства деталей. Изделия часто проходят через несколько промышленных процессов до завершения.
Некоторые детали полностью созданы процессом токарной обработки, такие как крепежи, валы, некоторые типы сосудов под давлением и детали для двигателей. Токарные операции обычно используются как вспомогательные процессы для уточнения резов и добавления деталей. Токарные станки также могут использоваться для улучшения точности деталей, изготовленных на ЧПУ, путем придания финальной формы более точной.
Заключение
Самое важное достижение токарных станков — это возможность ЧПУ. Это развитие стало прорывом в промышленности и производстве. Благодаря возможности ЧПУ повышается эффективность токарных станков и их операций, расширяется их функциональность, позволяя выполнять больше операций на основе одного и того же принципа. Это фактически сделало токарные станки с ЧПУ одной из самых удобных и широко используемых конфигураций в промышленности. Постоянные достижения в области ЧПУ-обработки скорее всего приведут к созданию еще более мощных токарных станков. Несмотря на их уже высокую надежность, токарные станки, скорее всего, останутся неотъемлемой частью современной промышленности.
