Автоматические токарные станки швейцарского типа

Станки, используемые в процессах токарной обработки, имеют множество различных типов конструкции.

Среди представленных на рынке промышленных станков интересной альтернативой являются токарные автоматы швейцарского типа.

От традиционных токарных станков они отличаются, прежде всего, конструкцией и способом токарной обработки, а также возможностью точной обработки длинных и сложных деталей.

Конструкция токарного автомата швейцарского типа

Токарные технологии являются одними из самых используемых при механической обработке металла. Большое разнообразие обрабатываемых объектов (в том числе по размеру или форме), различные требования к точности обработки или эффективности этого процесса, а также другие потребности, иногда весьма специфические, делают множество типов токарных станков и токарных автоматов востребованными на рынке.

Одной из таких довольно специфичных разновидностей является токарно-карусельный автомат швейцарского типа, который из-за конструкции и способа обработки еще называют токарно-карусельным автоматом с продольной или раздвижной бабкой. Этот станок используется для точения элементов продолговатой формы.

На традиционных токарных станках обрабатываемая деталь помещается в патрон станка, а затем приводится во вращение. В это время режущий инструмент, который движется в разных направлениях относительно заготовки, осуществляет процесс резки и придает детали нужную форму.

На токарных станках швейцарского типа этот процесс несколько иной. Заготовка не только приводится во вращение, но и совершает продольное перемещение (вдоль оси Z), при этом обрабатывающий инструмент остается неподвижным в течение всего процесса.

Разница в самом процессе токарной обработки возможна благодаря специальной конструкции станка. Важным элементом токарно-продольного станка является направляющая втулка. Заготовка, установленная внутри токарного станка, выходит из его шпинделя и затем проходит через вышеупомянутую втулку.

Поэтому обрабатывается только та часть заготовки, которая выступает за направляющую втулку. Такое конструктивное решение приводит к значительно большей жесткости обрабатываемого материала и, как следствие, к большей точности процесса резки.

В случае длинных прутков контршпиндель также играет важную роль в общем процессе. Прежде всего, он захватывает уже обработанную заготовку, обеспечивая ей дополнительную поддержку. При этом позволяет практически сразу приступить к обработке другой стороны заготовки после ее распила.

Благодаря такому решению весь процесс проходит гораздо эффективнее, а после его завершения полученная деталь зачастую не требует дальнейшей обработки.

Точность обработки на токарном станке швейцарского типа

Упомянутая конструкция продольного токарного станка с направляющей втулкой, обеспечивающая лучшую поддержку обрабатываемого материала, позволяет работать с большей точностью обработки. При обычном точении на токарном станке воздействие высоких сил резания вызывает прогиб, колебания или вибрацию заготовки.

Чем длиннее обрабатываемый фрагмент (чем дальше резка металла ведется от шпинделя станка), тем больше эти нежелательные эффекты, это существенно снижает точность процесса токарной обработки. Поэтому в случае длинных элементов часто приходится использовать дополнительный опорный элемент.

В продольном токарном станке роль такой опоры играет упомянутая выше направляющая втулка. Так как обрабатывается только та часть детали, которая выступает сразу за втулку, несмотря на действующие на нее силы резания, она не гнется или гнется совсем незначительно.

Если сравнить обработку аналогичной детали на традиционном токарном станке и швейцарском, то в последнем случае, несомненно, получим большую точность. Разница будет тем заметнее, чем меньше диаметр заготовок.

Повышенная скорость процесса токарной обработки

Высокая точность процесса точения на продольном токарном станке не оказывает отрицательного влияния на скорость, более того, станки швейцарского типа позволяют сократить весь процесс обработки.

В отличие от традиционных токарных станков с ЧПУ со стандартными тремя или четырьмя линейными осями, токарные автоматы имеют до дюжины и более осей. Благодаря такой конструкции можно полностью обработать деталь на одном станке, без необходимости использования других устройств.

Большой процент отходов – основной недостаток автомата швейцарского типа

Несмотря на многочисленные преимущества обработки на продольном токарном станке, нельзя забывать об одном существенном недостатке. Конструкция токарных автоматов этого типа предполагает, что определенная часть кончика материала останется необработанной и будет представлять собой брак. Это та часть стержня, которая находится внутри станка и не выходит за пределы направляющей втулки.

Как правило, это отрезок длиной 20–30 см. Таким образом, по сравнению с большинством традиционных токарных станков, на продольном токарном станке из того же количества материала можно получить меньше окончательных деталей. В экономическом плане это может означать убытки, которые будут увеличиваться по мере удорожания обрабатываемого материала.

От часов до точных деталей

Токарно-автоматические станки швейцарского типа, как нетрудно догадаться, зародились в Швейцарии, где изначально использовались преимущественно часовой промышленностью. Однако за 100 лет эксплуатации эти токарные станки эволюционировали и сегодня используются компаниями из самых разных отраслей промышленности.

Прежде всего, эти приспособления используются для продольного точения предметов сравнительно большой длины и практически любого диаметра (даже очень малого), требующих высокоточной обработки. Свойства токарных станков этого типа позволяют с высокой точностью обрабатывать  гибкие детали.

Помимо упомянутой выше часовой промышленности (где до сих пор успешно применяются продольные токарные станки), этот тип станков охотно используют и производители деталей для медицинской промышленности.

В последние годы к ним также растет интерес со стороны автомобильной, электронной, авиационной и IT-отраслей – везде, где необходимо выполнять токарную обработку небольших, точных и сложных элементов.