4.2. Принципы компоновки однопозиционных станков

В основу компоновки однопозиционных станков положено, во-первых, расположение узла инструмента по отношению к обрабатываемой детали и, во-вторых, характер перемещения детали в период обработки (вращение, поступательное перемещение, деталь неподвижна).

Расположение основных узлов станка должно способствовать получению заданных технических характеристик и быть удобным для управления, обслуживания и наблюдения за станком, поэтому все узлы станка располагают с учетом положения рабочего места оператора или наладчика.

Объект обработки — деталь; она является тем главным элементом для изменения требуемой формы, для чего создан данный станок. Деталь всегда находится в центре внимания рабочего (оператора) в процессе обработки. Поэтому компоновку станка следует рассматривать как целесообразное размещение узлов станка по отношению к обрабатываемой детали, а положение обрабатываемой детали в пространстве определяют по положению оператора и наладчика или, исходя из удобства установки детали на станок.

Если рабочий стоит перед станком, то приняты следующие оси координат, по отношению к которым компонуются узлы станка: х — главная ось (по длине) станка; у — вспомогательная ось (по ширине) станка; z — вертикальная ось (по высоте) станка; обычно z – ось вращения главного движения.

Начало координат следует располагать в центре (в средней части) детали.

В результате имеются следующие четыре типовые компоновки станков.

1. Узел инструмента Ин расположен спереди или сзади детали Д. К этой группе относятся токарные, круглошлифовальные станки, зубофрезерные станки для нарезания реек и др. Для этих станков, несмотря на различие их конструкции, характерна горизонтальная станина, вытянутая вдоль оси х, и компоновка на этой станине узлов для привода детали (бабок или стола).

Если узел инструмента невелик, он крепится на станине обычно спереди (суппорт токарного станка). Если узел инструмента более мощный, то он представляет собой самостоятельную бабку, расположенную сзади (шпиндельная бабка круглошлифовального станка, фрезерная бабка станка для нарезания реек).

Если деталь неподвижна, а инструмент перемещается по оси, как, например, в вертикально-протяжных станках, то станок имеет небольшие размеры по оси х.

2. Узел инструмента расположен сбоку (с торца изделия). К этой группе относятся зубофрезерные, горизонтально-расточные, зубострогальные, горизонтально-протяжные и другие станки.

Для этих станков характерна компоновка всех основных узлов вдоль оси х и отсутствие выступающих в направлении оси у корпусных деталей. В них достигается хорошая обозримость детали спереди и сзади и возможность создавать рамные конструкции.

3. Узел инструмента расположен над деталью. К этой группе относится большое число типов станков: горизонтально- и вертикально-фрезерные, плоскошлифо-вальные, сверлильные, долбежные, зубодолбежные, координатно-расточные, хонинговальные и др. Верхнее расположение инструмента удобно с точки зрения доступности детали, ее транспортабельности и наблюдения за процессом обработки.

Для этих станков, несмотря на разнообразие конструктивных форм, характерна вертикальная компоновка по оси z и соответственно вертикальная форма станин. Исключение составляют станки для обработки сравнительно длинных деталей (специальные токарные, плоскошлифо-вальные для длинных деталей, поперечно-строгальные).

4. Возможно веерообразное расположение узлов инструмента по отношению к изделию. Для станков этой группы характерно наличие нескольких узлов инструмента, которые одновременно обрабатывают деталь с разных сторон. К ним относятся карусельные, продольно-строгальные, продольно-фрезерные станки, некоторые типы координатно-расточных станков.

Для всех указанных типов станков характерно наличие жесткой рамы (портала), на которой крепятся узлы инструмента (строгальные суппорты, фрезерные бабки и др.). Для менее мощных станков допускается и незамкнутая рама, состоящая из стойки и траверсы (хобота).

В практике станкостроения возможны и другие компоновки, но приведенная классификация включает наиболее распространенные и характерные типы станков.