Токарные станки с наклонной станиной — чем различаются исполнения по диаметру и длине

Токарный станок с наклонной станиной — основное исполнение для серийной обработки деталей из прутка и заготовок в патроне. Наклон направляющих под углом 30, 45 или 60 градусов решает две задачи: стружка сходит вниз в транспортёр без участия оператора, а зона обработки открыта для загрузки. Внутри этого исполнения станки различаются наибольшим диаметром обработки, расстоянием между центрами, размером патрона, проходным отверстием шпинделя и составом инструментальной системы — и именно эти параметры определяют, какая номенклатура деталей встанет на станок.

Ниже — по каким параметрам подбирается станок, чем наклонная станина отличается от горизонтальной, какие исполнения берут под разные детали и что прислать для расчёта.

Параметры, по которым подбирается станок

• Наибольший диаметр обработки над станиной и над суппортом. Первое число — габаритное ограничение, второе — фактическое: оно определяет, какая деталь пройдёт мимо револьверной головки.
• Расстояние между центрами и наибольшая длина обработки. Для валов это ограничение основное; при длине более трёх-четырёх диаметров требуется задняя бабка или люнет.
• Проходное отверстие шпинделя. Определяет максимальный диаметр прутка при обработке из прутка. Типовые значения — от 50 до 100 мм и более, шаг между исполнениями существенно меняет доступную номенклатуру.
• Размер и тип патрона. Патрон на 6, 8, 10 или 12 дюймов подбирается под деталь; гидравлический привод зажима нужен для серийной работы, ручной допустим для единичной.
• Мощность и крутящий момент на шпинделе. Для чугуна и нержавеющей стали момент на низких оборотах важнее максимальных оборотов.
• Диапазон оборотов. Мелкие детали и обработка твердосплавным инструментом требуют высоких оборотов, крупные заготовки — низких с высоким моментом.
• Револьверная головка. Число позиций, тип крепления инструмента, наличие приводного инструмента для сверления и фрезерования без перестановки детали.
• Система управления. Определяет доступные циклы, возможность работы с программами от системы подготовки управляющих программ и удобство настройки на участке.
• Точность и жёсткость. Проверяются заявленные показатели позиционирования и повторяемости, а также масса станка: при равных прочих условиях более тяжёлая станина устойчивее при черновых проходах.

Наклонная и горизонтальная станина — в чём разница

Оба исполнения представлены в каталоге: раздел станков с наклонной станиной и раздел станков с горизонтальной станиной. Для деталей большого диаметра и малой длины — планшайб, фланцев, корпусов — применяются вертикальные токарные станки: там заготовка лежит на планшайбе и её масса не создаёт прогиб.

Исполнения под разные группы деталей

1. Мелкие детали из прутка до 50–65 мм. Станок с небольшим диаметром обработки, высокими оборотами, патроном на 6–8 дюймов. Серийная работа требует устройства подачи прутка — оно подбирается вместе со станком.
2. Детали средних размеров в патроне. Диаметр обработки 300–400 мм, патрон на 8–10 дюймов, револьверная головка на 10–12 позиций. Самая распространённая группа исполнений.
3. Валы длиной свыше 500 мм. Расстояние между центрами подбирается с запасом, добавляется задняя бабка с программным управлением, при большом отношении длины к диаметру — люнет.
4. Детали с фрезерными и сверлильными переходами. Требуется приводной инструмент в револьверной головке, а при обработке с двух сторон — исполнение с противошпинделем.
5. Детали со сложной геометрией и наклонными элементами. Требуется исполнение с осью Y: часть фрезерных переходов выполняется на токарном станке без передачи детали на обрабатывающий центр.
6. Крупные заготовки из чугуна и литья. Приоритет — момент на низких оборотах и масса станины, а не максимальные обороты.

Что заказывается вместе со станком

• Зажимная оснастка. Патроны и цанговые зажимы под конкретную номенклатуру, сырые кулачки для точных деталей.
• Инструментальная оснастка. Блоки под револьверную головку, оправки приводного инструмента, державки — комплект подбирается под перечень операций, а не «универсально».
• Транспортёр стружки и станция подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Производительность станции согласуется с режимами резания и с наличием подачи через инструмент.
• Измерение в цикле. Датчики и щупы для привязки инструмента и контроля размера сокращают время настройки и брак на переналадке.
• Устройство подачи прутка или автоматизация загрузки. Для серийной работы это условие достижения расчётной производительности, а не дополнительная опция.
• Комплект запасных частей на первый год. Определяется по перечню изготовителя и по режиму работы участка.

Что проверяется до заказа

1. Габариты и масса станка, проход в цех, несущая способность пола и необходимость фундамента.
2. Электропитание: установленная мощность, схема подключения, качество сети.
3. Подача сжатого воздуха — расход и давление под пневматические устройства станка.
4. Условия в цеху: температура, влажность, запылённость, наличие вытяжки масляного тумана.
5. Система управления — совпадает ли она с уже освоенной на участке; иначе в проект закладывается обучение.
6. Сроки поставки и состав приёмки: программа испытаний на заводе-изготовителе согласуется до отгрузки.

Ошибки при выборе

• Станок подобран по наибольшему диаметру над станиной — фактически деталь не проходит мимо револьверной головки.
• Не проверено проходное отверстие шпинделя, и работа из прутка нужного диаметра невозможна.
• Под серийную работу взято исполнение с ручным зажимом патрона: время цикла складывается из времени резания и ручных операций.
• Не учтён момент на низких оборотах при обработке чугуна, станок не выдерживает режимы черновой обработки.
• Не заказана инструментальная оснастка, и станок стоит после поставки до её прихода.
• Не заложено обучение под новую систему управления — первые недели производительность ниже расчётной.
• Нет расчёта загрузки: станок берётся «на вырост», и его окупаемость растягивается.

Что прислать для расчёта

• Чертежи или эскизы характерных деталей с материалом, габаритами и допусками.
• Программу выпуска: число деталей в партии и в месяц, требуемое время цикла.
• Вид заготовки — пруток, поковка, литьё, отрезанная заготовка.
• Перечень операций: только точение или с фрезерными и сверлильными переходами, обработка с двух сторон.
• Требования к точности и шероховатости поверхностей.
• Условия в цеху: свободная площадь, питание, воздух, состояние пола, наличие крана для разгрузки.
• Состав действующего парка и освоенную систему управления.

Частые вопросы

Насколько наклонная станина жёстче горизонтальной? Числом это сравнивается только для конкретных моделей. Практическое различие в другом: при наклонной станине усилие резания направлено в тело станины, а стружка не остаётся в зоне обработки, из-за чего меньше тепловых уводов размера на длинных партиях.

Можно ли обрабатывать длинные валы на станке с наклонной станиной? В пределах расстояния между центрами — да, с задней бабкой и люнетом. Если валы длиннее и составляют основную номенклатуру, сравниваются исполнения с горизонтальной станиной: там больше моделей с большим расстоянием между центрами.

Обязателен ли приводной инструмент? Если у деталей есть отверстия под углом, пазы, лыски или резьбы вне оси, приводной инструмент убирает отдельную операцию на фрезерном станке и переустановку детали. Для чистого точения он не нужен.

Что даёт противошпиндель? Обработку второй стороны детали без ручной переустановки: деталь передаётся из основного шпинделя в противошпиндель в цикле. Это сокращает время и снимает погрешность повторного базирования.

Нужен ли фундамент? Для большинства исполнений средних размеров достаточно ровного бетонного пола требуемой толщины и виброопор. Фундамент требуется для тяжёлых станков и там, где рядом работает ударное оборудование; условия указываются изготовителем в руководстве по монтажу.

Что мы делаем

Подбираем исполнение под номенклатуру деталей и программу выпуска, считаем время цикла и загрузку станка, комплектуем зажимной и инструментальной оснасткой, согласуем программу приёмки на заводе-изготовителе, организуем доставку, пусконаладку и обучение персонала, поставляем запасные части и ведём сервисное обслуживание. В наличии токарные станки с наклонной станиной и остальные исполнения раздела токарных станков с ЧПУ. Закупку можно провести в лизинг.

Пришлите чертежи характерных деталей и программу выпуска на stanki@erher.ru — подберём станок, посчитаем время цикла и дадим расчёт с оснасткой и запасными частями.