Устройство токарных станков – Токарно-винторезный станок — применение и преимущества, конструкция, возможности, классификация.

Содержание

Устройство токарного станка по металлу – схема и основные узлы

По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.

Основные части токарного станка по металлу

Как устроены станина и передняя бабка станка

Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.

Литая станина токарного станка усилена ребрами жесткости и имеет отшлифованные и закаленные направляющие

Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали токарного станка (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.

Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.

Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario

Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел токарного станка отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.

Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.

Назначение задней бабки токарного оборудования

Задняя бабка токарного станка, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.

Шпиндель как элемент токарного станка

Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.

Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.

Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.

В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.

Строение суппорта

Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.

Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250

Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.

  • Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
  • Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).

Резцедержатель быстросменный MULTIFIX картриджного типа

Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.

Электрическая часть токарного станка

Все современные токарные и токарно-винторезные станки по металлу, отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.

Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)

На большинстве моделей современных токарных станков по металлу устанавливаются двигатели с короткозамкнутым ротором. Для передачи крутящего момента от двигателя элементам коробки передач станка может использоваться ременная передача или прямое соединение с его валом.

На современном рынке также представлены модели токарных станков, на которых скорость вращения шпинделя регулируется по бесступенчатой схеме, для чего используются электродвигатели с независимым возбуждением. Регулировка скорости вращения вала такого двигателя может осуществляться в интервале 10 к 1. Однако из-за больших габаритов и не слишком экономичного потребления электроэнергии применяются такие электродвигатели крайне редко.

Двухскоростной двигатель со шкивом под плоский ремень передачи

Как уже говорилось выше, в качестве привода токарных станков могут использоваться и электродвигатели, работающие на постоянном токе. Именно такие электродвигатели, отличающиеся большими габаритами, обеспечивают бесступенчатое изменение скорости вращения их выходного вала.

Электродвигатель является основной частью электрической системы любого токарного станка, но она также включает в себя массу дополнительных элементов. Все они, функционируя в комплексе, обеспечивают удобство управления станком, а также эффективность и качество технологических операций, которые на нем выполняются.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Устройство токарного станка: конструкция оборудования

Оборудование для токарной обработки металлических заготовок используется на различных предприятиях. С его помощью изготавливаются детали конусовидной, цилиндрической и сложных форм. Нарезается внутренняя и наружная резьба. Чтобы работать с таким оборудованием, чинить его при поломках и ухаживать за подвижными механизмами, нужно знать устройство токарного станка.

УстройствоУстройство

Устройство токарного станка

Предназначение и разновидности токарных станков

В производстве токарное оборудование считается наиболее популярным. По статистике с помощью таких станков изготавливается более 50% продукции поступающей в продажу или деталей использующихся в дальнейшем производстве.

Характеристики, на которые необходимо обращать внимание при выборе покупной модели токарного станка:

  1. Система управления — ручная или ЧПУ.
  2. Возможность установки одного или нескольких резцов.
  3. Габариты оборудования.
  4. Максимальный радиус обтачиваемой заготовки.
  5. Размер рабочего пространства.

При обработке детали она закрепляется в патроне вращающегося шпинделя. С помощью резцов, которые фиксируются в суппортах, происходит обработка заготовки. Оснастка снимает требуемый слой стали или нарезает резьбу.

Существует несколько разновидностей токарных станков. Они различаются по конструкции и функциональности:

  1. Винторезные — универсальные машины, используемые для создания конусов, цилиндров и разных видов нарезок.
  2. Револьверные — работают такие станки с калиброванным прутком. С помощью такого оборудования выполняют точение, сверление, развертку и зенкеровку.
  3. Карусельные — промышленные машины, с помощью которых обрабатывают крупные заготовки.
  4. Оборудование для продольного точения. С его помощью подвергаются точению, сверлению, зенкеровке и расточке заготовки из стали и меди.
  5. Универсальные станки для проведения токарных и фрезеровочных работ.
  6. Многошпиндельные — многофункциональное оборудование, которое позволяет выполнять несколько технологических операций одновременно.

В большинстве случаев универсальное оборудование считается менее точным в сравнении со специализированным. Из-за этого на больших предприятиях устанавливаются различные станки. Наиболее популярными считаются машины с системами ЧПУ. Связано это с их производительностью и точностью.

Устройство токарного станка

Устройство токарного станка включает несколько основных механизмов, которые связаны между собой соединительными элементами, проводами, приводами, шестернями, ремнями, направляющими. Зная конструкцию «токарника» можно правильно ухаживать за ним и разбираться в возникающих поломках.

Конструктивные элементы

Основные элементы токарного оборудования:

  1. Станина. Представляет собой массивное и литое основание, на котором закрепляются направляющие профиля для перемещения бабок. Станина должна удерживать остальные элементы оборудования и гасить вибрации, возникающие при работе электродвигателя.
  2. Передняя бабка. Она представляет собой шпиндель, подшипники, коробку скоростей и шкив. Ключевым элементом передней бабки считается вращающийся шпиндель. В нём закрепляется обрабатываемая заготовка. Это передний центр оборудования, от которого зависит вращение детали при обработке.
  3. Задняя бабка. Элемент, который перемещается по направляющим, закреплённым на станине. Закреплён под углом в 90 градусов. Предназначен для точения конусов обрабатывающей головкой.
  4. Суппорт. Подвижный элемент, который предназначен для закрепления режущей оснастки. Существуют продольные и поперечные суппорта. Они передвигаются по двум разным плоскостям. На них устанавливаются резцедержатели с резцами.

Другими элементами токарного оборудования являются коробка передач, гитара (набор сменных шестерней), фартук (приводит в движение механизмы и подвижные бабки).

СтанинаСтанина

Станина токарного станка

Электрическое оснащение

Токарное оборудование оснащается специальными приводами, которые приводят в движение подвижные механизмы. В плане управления станками, существуют ручные модели и машины с ЧПУ. Второй вариант представляет собой установку, которая требует предварительной настройки через компьютер. Когда программа задана, рабочий запускает подвижные приводы и станок работает самостоятельно.

Рекомендации по выбору

При выборе токарного станка нужно уделять внимание некоторым моментам:

  1. Габаритам оборудования.
  2. Массе станка.
  3. Скорости вращения шпинделя (в зависимости от обрабатываемого материала).
  4. Точности станка (модели с ЧПУ выполняют более качественные резы и снятие металлического слоя).

Чтобы управлять оборудованием с системой ЧПУ, человек должен уметь создавать алгоритмы и задавать их для подвижных механизмов конструкции.

Несколько советов по обслуживанию

Зная, как обслуживать станок, можно продлить срок его эксплуатации. Советы:

  1. После обработки заготовок требуется выполнять очистку оборудования от остатков материала.
  2. Работать только с цельными и острыми резцами.
  3. Проверять работоспособность отдельных элементов станка перед его запуском.
  4. Использовать охлаждающую жидкость при длительном процессе работы.

Нельзя забывать про использование защитных очков, которые помогут уберечь глаза от попадания металлической стружки.

1-3 Техническое обслуживание токарного станка — Перезагрузка с улучшениями


Watch this video on YouTube
Токарные станки используются для проведения различных технологических операций. Зная устройство этого оборудования, можно чинить поломки, правильно ухаживать за механизмами, проводить очистку.

Устройство токарного станка по металлу

Появление большого станочного парка, состоящего из механизмов различных типов и модификаций, позволило в той или иной степени автоматизировать процесс обработки металлоизделий. Токарные станки являются одними из самых распространенных не только на производстве.

В продаже есть и настольные токарные станки, которые не имеют таких возможностей, как их «взрослые» аналоги, но, тем не менее, успешно эксплуатируются в быту или небольших специализированных мастерских. О том, как устроены станки для производства токарных работ, и поговорим.

Согласно классификации металлорежущего оборудования, токарные станки относятся к 1-й группе. Все они отличаются спецификой выполнения технологических операций, точностью и рядом других параметров. Отсюда и некоторые различия в конструкции отдельных элементов, а также в комплектации. Поэтому далее – лишь общая информация по устройству токарных станков, предназначенных для обработки металлоизделий.

t-1

Конструкция токарного станка

Рассмотрим на примере револьверной модели как наиболее распространенной. На рисунках все хорошо видно, поэтому будет достаточно отдельных пояснений.

t-3

 Шпиндельная (передняя) бабка , в зависимости от модели и производителя, бывает из чугуна или листового (но толстого) железа. На ней, кроме самого шпинделя, расположен переключатель скоростей.

Для большего понимания устройства следует разобраться, за счет чего и как это происходит. Практика эксплуатации токарных станков показывает, что это одно из наиболее слабых мест любого агрегата. По своей конструкции эта часть станка мало чем отличается от механической коробки передач автомобиля. Внутри – набор шестерен, закрепленных на осях, расположенных на различных уровнях.

Комбинация, по которой они соединяются друг с другом, определяет скорость вращения шпинделя. В станках наполовину или полностью автоматизированных, этот параметр задается переключателем. В зависимости от положения его ламелей напряжение +24 В поступает на управляющий элемент – эл/магнитную муфту, срабатывание которой и позволяет перейти с одного режима на другой.

ustroistvo-tokarnogo-stanka

На качество токарных работ существенно влияет люфт шпинделя. Как правило, он является следствием предельной выработки одного из подшипников – переднего или заднего. Иногда замены требуют оба.

Суппорт

На нем установлен резцедержатель. Его перемещение вправо-влево может осуществляться механически или вручную.

Составные части токарного станка

  • Каретка.
  • Салазки поперечные.
  • Держатель резца.
  • Фартук. Исполнение этой конструктивной части у разных моделей может сильно отличаться.
  • Салазки резцовые.

Задняя бабка

Она выполняет двойную функцию. Если в шпинделе закрепить металлический образец, а в задней бабке – сверло, то можно производить операцию сверления, перемещая каретку влево. Зафиксировав в данной части станка конец габаритной металлозаготовки, получится вести соответствующие токарные работы. В этом случае обрабатывающим инструментом является резец, который токарь «ведет» в нужном ему направлении.

ustrojstvo-tokarnogo-stanka

Некоторые исполнения задних бабок имеют не обычную (традиционную), а вращающуюся сердцевину. Это позволяет повысить скорость токарных работ.

Короб с элементами автоматики (на станках с ручным приводом он отсутствует)

В нем находятся двигатель, трансформатор и ряд органов управления (кнопка «пуск/стоп», сигнальные лампы и так далее). Более современные модели, относящиеся к категории тяжелые, оснащены эл/шкафом.

Все схемы токарных станков рассчитаны на пониженные напряжения (от 12 до 36 В). Это связано с тем, что вероятный пробой изоляции цепи 220 В (а все части оборудования металлические) приведет к самым печальным последствиям.

Типы токарных станков

Классификация довольно сложная, так как она производится по нескольким параметрам (виду работ, степени автоматизации, весу и тому подобное). Поэтому лишь общий обзор наиболее известных разновидностей.

t-2

  • Полу- и автоматы.
  • Одно- или многошпиндельные.
  • Револьверные.
  • Винторезные.

Многорезцовые

t-7

Карусельные

t-8

Затыловочные

t-9

Маркировка токарных станков

Она буквенно-цифровая. Расшифровка позиций (слева направо) в обозначении изделий следующая.

  • 1-я (цифра). Для токарных станков – всегда «1».
  • 2-я (цифра или буква). Тип оборудования. К примеру, для карусельного станка это «5», лобового  – «6», винторезного – «И».
  • 3-я (число). Главный параметр (в дм). За него обычно принимается высота центров.
  • 4-я (буква). Проставляется не всегда. Указывает на особенности токарного станка. К примеру, литера «Т» свидетельствует о том, что он модифицирован; «П» – повышенной точности, и так далее.

shema

Основные характеристики

У каждого токарного станка – свои возможности. На что в первую очередь обратить внимание?

  • Максимальное сечение металлозаготовки, которую можно зажать в шпинделе.
  • Расстояние между центрами бабок при их крайнем положении. От этого зависит максимальная длина образца, который получится обработать.
  • Предельная толщина металлической детали. Определяется расстоянием от оси шпиндель – задняя бабка до суппорта.

Модификаций токарных станков довольно много, но если вникнуть в их конструкцию, то принципиальных отличий нет. Основная разница – в компоновке станков, местоположении некоторых узлов и их исполнении (форма, размеры и тому подобное). К каждому изделию производитель обязательно прилагает комплект документации, по которой, имея общее понятие об устройстве токарного станка, с нюансами разобраться труда не составит.

Устройство токарного станка

С устройством токарно-винторезного станка мы познакомимся на примере двух моделей токарных станков: токарно-винторезный станок 16К-25 и токарно-винторезный станок 1И-611. На токарном станке можно выполнять различные работы (обработку резанием, нарезание резьбы, обработку торцевых поверхностей и другие).  

Работа на токарном станке

Мы не зря остановились на этих моделях токарных станков, так как эти модели очень популярны и известны среди токарей. Конструкция токарно-винторезных станков 16К-25 и 1И-611 стала известна достаточно давно, а именно в 1983 году.

Стандартные токарные станки 16К-25 и 1И-611 могут модернизироваться с помощью специальных дополнений, которые создаются в зависимости от специфики эксплуатации токарного станка.

Технология обработки на токарном станке может совершенствоваться при помощи внедрения новых дополнений.

Металлообрабатывающие станки бывают несколько видов и делятся в зависимости от массы.

Виды металлорежущих станков:

—         Легкие токарные станки (до 1 тонны);

—         Средние токарные станки (до 10 тонн);

—          Тяжелые токарные станки (более 10 тонн).

Параметры токарного станка

Главным определяющим параметром токарного станка является высота его центров или расстояние от оси вращения шпинделя до верхней точки станины станка. Этот размер определяет наибольший диаметр деталей, обрабатываемый над станиной. Расстояние между центрами станка, также является определяющим параметром, от которого зависит наибольшая длина детали, которая может быть обработана на станке.

Устройство токарного станка

Основные узлы станка:

  1. Основание;
  2. Станина;
  3. Передняя бабка (шпиндельная бабка);
  4. Задняя бабка;
  5. Суппорт;
  6. Коробка подач.

Теперь более подробно изучим узлы токарного станка, рассмотрим устройство узлов токарного станка и назначение узлов токарного станка.

Основание токарного станка

  1. Основание токарного станка (нижняя часть). У станков 16К-25 и 1И-611 основание выполняется единым. Конструкции других токарных станков могут иметь основание, которое состоит из двух или более массивных тумб.

Электрооборудование токарного станка

В полостях основания токарного станка находятся главный двигатель, емкость, насосная система охлаждения. Как правило, в основании токарного станка монтируется электрооборудование. Но существуют токарные станки, в которых имеется специальный электро шкаф, где и располагается электрооборудование токарного станка. В средней части основания станка выполнена емкость (корыто), которое используется для накопления стружки и стекающих охлаждающих жидкостей из зоны обработки.

Направляющие токарного станка

На плоскости основания токарного станка крепится станина, которая является главной деталью станка. С левой стороны станины выполнена плоскость для установки передней бабки. А справа проходят две пары опорно-направляющих поверхностей. Одна пара для направления продольного движения суппорта, другая пара для направления движения задней бабки. Каждая опорно направляющая пара состоит из одной направляющей призматического профиля и одной плоской направляющей. У станин прочих конструкций существуют и другие сочетания профилей направляющих. Обобщенно опорно направляющие поверхности называют «направляющие».

Передняя бабка токарного станка

Обе пары направляющих станины выполнены с высокой геометрической точностью и взаимопараллельностью. Рабочие поверхности направляющих станины поддаются поверхностной закалке. Конструкция некоторых токарных станков предусматривают защиту для направляющих станины.

С левой стороны станка на станине крепится передняя бабка токарного станка (шпиндельная бабка). Передняя бабка имеет шпиндель, который является очень важной деталью, о которой мы поговорим позже. Внутри передней бабки скомпонован механизм перемены передач (коробка скоростей).

Коробка скоростей токарного станка

Коробка скоростей токарного станка предназначена для передачи движения от главного двигателя станка к его шпинделю. Передача главного движения может осуществляться с различными крутящими моментами и возможностью ступенчатого изменения частоты оборотов шпинделя. Частота оборотов измеряется числом оборотов шпинделя за одну минуту. На этом токарном станке имеется механизм, который называется фрикционная муфта (фрикцион). Он позволяет управлять вращением шпинделя без остановок и реверса (изменения направления вращения) главного двигателя.

Фрикцион токарного станкаФрикционом, приводимым в действие одной из двух дублированных рукояток, запускается, изменяется и останавливается вращение шпинделя. Данный фрикцион механический и его ручной привод позволяет плавно раскручивать шпиндель, проворачивать его толчками в обоих направлениях, в отдельных случаях помогать торможению шпинделя. Фрикционы на различных станках бывают также с электромеханическими и гидравлическими приводами.

Для торможения шпинделя в передней бабке находится механический тормоз, приводимый в действие той же рукояткой, которой управляется фрикцион.

Механический тормоз токарного станка

Дублирующая ручка на суппорте токарного станка

На токарных станках со значительной длиной станины ручка управления шпинделя дублируется ручкой закрепленной на суппорте. А на станках с небольшой длиной станины достаточно одной ручки.

Фрикциона на станке может и не быть вовсе, как например на этом более легком токарном станке, на котором реверсирование, пуск и остановка шпинделя происходит за счет изменения режимов работы главного двигателя. Во внутренней части передней бабки находится механизм ступенчатого изменения частот оборотов шпинделя, а кроме этого и часть механизма подачи.

 

 

Рукоятки, рычаги и переключатели токарного станка находятся на передней части передней бабки. Частоты оборотов можно изменять изменением положения рукояток на основании данной таблицы.

Рукоятки токарного станка

На этом станке механизм разделения частот разделен и находится в двух узлах. Ступенчатое переключение частот оборотов с малым шагом выполняется в коробке скоростей, находящейся в полости основания станка. Числа оборотов минуту появляются в окошке устройства при проворачивании колеса на нем. После выбора нужной частоты оборотов делается исполнения переключения на нее одним движением рычага, при этом главный двигатель останавливается и запускается вновь после выполнения переключения. Переключение на ступень пониженных частот оборотов осуществляется рычагом на передней бабке, который называется «перебор». Также в передней бабке находится часть механизма переключения подач.

Современные токарные станки имеют конструкцию, позволяющую производить бесступенчатое, то есть плавное переключение частот оборотов.

Схема токарного станка

Шпиндель токарного станка это деталь передней бабки, и он представляет собой вал, сложной формы, со сквозным отверстием. Он вращается в специальных, высокоточных регулируемых подшипниках, находящихся в корпусе передней бабки. С передней стороны шпинделя находится установочный фланец на который крепится устройство для крепления деталей (например, трехкулачковый самоцентрирующийся патрон). Внутри шпинделя, с передней его стороны, выполнено коническое отверстие для установки в нем различных зажимных приспособлений в частности таких, как цанговый патрон.

Стандартные внутренние и наружные конусы (конусы Морзе)

Конусы Морзе для токарного станка

В зависимости от размеров станка в их шпинделе выполняется и соответствующий их размеру номер конуса Морзе. Шпиндели токарного станка имеют внутри сквозное отверстие для возможности прохода в них пробковых материалов. Диаметр этого отверстия является важным технологическим параметров этого станка. Шпиндель токарно винторезных станков кинематически соединен с коробкой подач, то есть от него на коробку подач передается вращение. Передача вращательного движения от передней бабки к коробке подач происходит через механизм, который называется гитара.

Коробка подач токарного станка

Коробка подач токарного станка служит для передачи крутящего момента от механизма гитары к ходовым винту и валу с возможностью ступенчатого изменения частот их вращения. Таким образом происходит изменения величин подач или шагов резьб при их нарезке резцов. Переключения делаются определенными сочетаниями положения механических переключателей в соответствии с таблицей, которая должна присутствовать на каждом станке. Передача крутящего момента с заданной частотой вращения от коробки подач к суппорту происходит посредством ходового винта или ходового вала, переключение которых выполняется отдельной рукояткой.

 

Суппорт токарного станкаСуппорт токарного станка служит для поступательных перемещений в горизонтальной плоскости, установленного на нем инструмента. Продольное перемещение суппорта происходит за счет скольжения его каретки (продольных салазок) по направляющим станины. По поперечным направляющим на суппорте перемещаются поперечные салазки, обеспечивающие соответствующее движение инструмента. Сверху к корпусу поперечных салазок крепятся со своим фланцем верхние салазки (поворотные салазки). Они имеют возможность поворота относительно своей опоры под любым углом, что используется для обработки конических поверхностей. Передвижение верхних салазок на этих станках только ручное. На более тяжелых токарных станках перемещение салазок выполняется механическим способом. На верхних салазках устанавливается резцедержатель. В нашем случае они оба четырехпозиционные в которых можно крепить одновременно до четырех различных инструментов.

Резцы токарных станков и другой инструмент устанавливаются на опорные плоскости резцедержателя и прижимаются к ним сверху болтами. На этом станке резцедержатель имеет возможность поворота, вокруг совей оси. Точную фиксацию в каждом из четырех положений, а также может быть закреплен, в любом нефиксированном положении своего поворота. Повороты и закрепление резцедержателя в фиксированных положениях производятся простым вращательно возвратным движением рукоятки. Нижняя часть суппорта называется фартук, через который насквозь проходят ходовые винт и вал, передавая крутящий момент на механизм фартука. Снаружи фартука располагаются рукоятки и рычаги управления подачами, а именно включением, выключением и изменением направлений подачи. Управление подачами в продольном и поперечном направлении производится ручкой четырехпозиционного переключателя. На этом станке с относительно большими длинами перемещения салазок есть механизм ускоренной подачи, включаемый нажатием кнопки на ручке управления подачами. Преобразование вращательного движения механизмов подач в поступательно движение суппорта происходит за счет реечной передачи на продольном направлении его движения и винтовой передачи на поперечном направлении движения поперечных салазок. Соединение суппорта с ходовым винтом выполняется путем обхвата резьбы ходового винта маточной гайкой, находящейся в фартуке, и управляемой отдельной рычажной рукояткой. Кроме этого на станках есть предохранительные механизмы, предотвращающие критические нагрузки при механических подачах. Вместе с механическим приводом подач на всех салазках универсальных станков есть ручной привод подач. Вручную продольная подача приводится вращением маховика (штурвала). Маховик может быть с горизонтальной рукояткой или без нее. Ручной привод поперечной подачи на этих станках выполнен в виде Т образной рукоятки с горизонтальной ручкой. На некоторых станках привод поперечной подачи может быть выполнен в виде круглого маховика с горизонтальной ручкой, однако Т-образная рукоятка значительно удобнее. Важными компонентами ручных приводов всех подач, показывающими величины их поступательного перемещения являются лимбы. Деления на поверхности лимбов или круговая шкала лимба позволяет производить мерные перемещения салазок на заданные расстояния с достаточной точностью, как при ручном приводе, так и при механическом. На всех лимбах указывается величина перемещения, которая сообщается салазкам при повороте шкалы лимба на одно деление. Эта взаимосвязь называется ценой деления, которая на разных лимбах может различаться.

Задняя бабка базируется на станине станка, на ней есть салазки, на которых она может продольно передвигаться по направляющим станины и крепится на ней в любой нужной точке посредством рычажной рукоятки. Усилия фиксации задней бабки рычагов может регулироваться, а также может быть дополнено зажимом гайкой. Задняя бабка с закрепленными в ней приспособлениями служит второй опорой при обработке изделий со значительной длиной, а также предназначена для самостоятельной обработки, закрепляемыми в ней различными инструментами. Инструмент или приспособление крепится в конус выдвижной части задней бабки, называемой «пиноль». Размер конуса Морзе в пиноли может быть разным. В отличии от конуса Морзе в шпинделе во внутренней части конического отверстия пиноли есть замок, который удерживает инструмент от проворота за его лапу. Оси пиноли конусов Морзе и шпинделя находятся на одной высоте направляющей напротив станины вне зависимости от положения задней бабки. Ось пиноли может перемещаться в горизонтальной плоскости относительно оси шпинделя в небольшом диапазоне, что технологически необходимо. Это перемещение выполняется при помощи двух винтов, которые двигают корпус задней бабки относительно ее опорной плиты.

Подача инструмента закрепленного в пиноли задней бабкипроизводится вручную при помощи винтовой передачи выдвигающей пиноль. Пиноль может стопориться в любом положении рычагом зажима. На маховике привода пиноли имеется лимб для отсчета ее линейных перемещений.

На этом станке задняя бабка достаточно тяжелая и для облегчения ее перемещения по станине используется пневматическая подушка, приподнимающая заднюю бабку над станиной за счет подаваемого между салазками задней бабки и станины сжатого воздуха. Подача сжатого воздуха включается при нейтральном положении зажимного рычага и отключается при зажиме. На современных станках смазка закрытых механизмов осуществляется автоматически. На станках устанавливаются индикаторы централизованной подачи смазки. На этом станке на нормальную работу системы централизованной смазки указывает вращающийся ротор в контрольном окошке, а на этом станке об подаче смазки свидетельствует падение капель, видимые через контрольное окошко.

Основные компоненты электрооборудования токарного станка находятся в полости или в отдельном электро шкафу. Общее включение или выключение электропитания на всех станках производится главным автоматическим рубильником или главным выключателем. Органы управления электрооборудованием токарного станка выведены наружу, некоторые из которых подведены к удобным для пользования точкам.

Открытые кабельные соединения между всеми электроприборами защищены от механических и термических воздействий гибкими металлическими рукавами. Управление главным двигателем токарных станков осуществляется по-разному. В одних конструкциях, имеющих фрикцион кнопками пуск и стоп. Управление главным двигателем в токарных станках, не имеющих фрикциона, осуществляется трехпозиционным рычагом. Позиции трехпозиционного рычага управления главного двигателя токарного станка: нейтральное положение, вперед, запуск прямых оборотов, запуск обратных оборотов.

Все токарные станки без исключения оборудованы местным низко вольтовым освещением. Напряжение местного освещение токарного станка может быть 12В, 24В, 36В, такое которое не опасно для токаря, так как 220В. Светильники местного освещения имеют защитный металлический плафон. Направление света может регулироваться. Запуск системы охлаждения токарного станка заключается во включении электро гидронасоса, подающего охлаждающую жидкость по магистрали. Как правило, насосы устанавливаются в полостях станка, что предохраняет их от внешних повреждений. На токарных станках предусмотрены такие защитные приспособления, как откидной кожух зажимного устройства на шпинделе и откидной щиток на суппорте.

Защитные устройства токарного станка

Защитные элементы токарного станка предназначены для защиты токаря от разлетающихся под воздействием центробежных сил стружки и охлаждающей жидкости. На этом можно считать знакомство с принципиальным устройством классического токарного станка законченным.

Токарный станок по металлу: конструкция, параметры при обработке

Устройство самого современного станка для токарных работ несмотря на многовековую историю развития и сегодня не сильно отличается от своих прародителей. Практически все приспособления по-прежнему основаны на принципе вращения обрабатываемой детали, зажатой в патрон с одной стороны, и заднюю бабку с другой. Такая компоновка применяется и для деревообрабатывающих станков, и для оборудования для обработки металла. При этом, токарный станок по металлу, несмотря на сложность конструкции, вполне реально собрать и в гаражных условиях, ведь, как показывает практика, ничего невозможного нет.

Теория станков и оборудования насчитывает несколько видов устройств для обработки металла которые могут именоваться токарным станком. Самым простым является токарно-винторезный вид устройства, в основе которого лежит принцип вращения обрабатываемой детали вокруг своей оси в горизонтальной плоскости. Обработка детали проводится резцом или другим приспособлением, рабочая часть которого способна передвигаться как вдоль детали, так и перпендикулярно оси вращения. Само устройство токарного станка по металлу имеет ряд элементов, имеющих специальное название, эти названия идентичны для всех конструкций оборудования.

Токарный станок по металлу

Основные узлы

В состав конструкции входит два вида узлов те, без которых невозможна работа называются основными, те, которые можно опустить при создании или которые могут быть выполнены в виде дополнительного оборудования обычно именуются неосновными.

Станина

Станина самая массивная часть станка. Она выступает в роли несущей рамы, на нее крепится все оборудование. Это, должно быть массивное и прочное сооружение, по весу станина может достигать 70% массы станка. Вместе с тем, все элементы корпуса станины должны быть максимально точно подогнаны друг к другу и иметь жесткую фиксацию. Большая масса способствует уменьшению вибрации при работе, а точность дает возможность повысить качество обработки детали.

станина станка по металлу

Суппорт токарного станка

Один из самых важных и сложных узлов. В промышленных моделях суппорт имеет несколько регулировок, позволяет перемещать резцедержатель как вдоль оси вращения детали, так и перпендикулярно ей. Подача резца может иметь и вертикальное направление. Для токарного станка, изготавливаемого своими руками этот узел обычно конструируют упрощенным – резец передвигается на салазках только горизонтально, поперек оси вращения детали. Поднятие и опускание осуществляется с последующей фиксацией при выключенном двигателе. А перемещение вдоль оси обычно осуществляется по резьбовой шпильке, установленной вдоль станины.

Вместе с тем, у многих умельцев упрощенная конструкция встречается только в первой собранной модели, в дальнейшем суппорт постоянно модернизируется и усовершенствуется. Но главной задачей этого узла остается все-таки надежная фиксация режущего инструмента и плавная его подача в ходе работы.

Суппорт станка по металлу

Передняя и задние бабки

Для того чтобы придать вращательное движение детали используется передняя бабка. Это сложная конструкция имеющая в своем составе узел фиксации детали, вал, на который крепится этот узел и коробку передач, для изменения скорости вращения. В промышленных станках коробка передач обслуживает не только вращающийся патрон с зажатой деталью, в ней имеется привод и для подачи суппорта. В мини станках, изготавливаемых своими руками передняя бабка, представляет собой вал с патроном для фиксации детали, с одной стороны, а с другой на него насажен шкив для ременной передачи. Вся эта конструкция помажена на пару подшипников и надежно зафиксирована на станине.

Задняя бабка представляет собой подвижный узел, в который крепится неподвижный конусный центр для поддержания детали на весу. Важным моментом выступает то, что центр задней и передней бабки находятся на одном уровне как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Эти соосно расположенные детали позволяют с одной стороны обеспечить вращение детали вокруг одной оси, с другой обеспечить выполнение и других технологических операций токарных работ, например, сверление отверстий или нарезание внутренней резьбы.

Задняя бабка станка по металлу

Коробка подач

В самодельных станках по металлу коробка передач часто конструируется как отдельный узел. Основная задача коробки передач обеспечить вращение шпинделя станка с заданной скоростью в нужном направлении. Коробка передач как уже упоминалось раньше может иметь привод еще и на суппорт, эта опция особенно важна при нарезке резьбы и получении максимально качественной обработанной поверхности. Конструктивно коробка может быть выполнена:

  • В виде нескольких шестеренок на валах;
  • В виде шкивов разного диаметра, на которые движение передается при помощи ременной передачи.

Для мини станков самым простым решением является использование двухскоростной электродрели в качестве привода – здесь в одном корпусе сразу совмещены и двигатель, и коробка передач.

Коробка подач для станка по металлу

Шпиндель

Шпиндель предназначен для надежной фиксации обрабатываемой заготовки. В таком токарном станке эту роль может выполнять:

  • Токарный патрон промышленного производства;
  • Планшайба;
  • Цанговый патрон;
  • Патрон от электродрели;
  • Другие виды зажимных устройств.

Шпиндель для токарного станка по металлу

Другие конструктивные элементы

Перечень узлов и элементов, предназначенных для обеспечения работы самодельного токарного станка по металлу может иметь много пунктов, но наиболее важные в нем будут:

  • Салазки;
  • Пиноль;
  • Резцедержатель;
  • Фартук.

Салазки

Салазки предназначены для плавного перемещения резцедержателя. Для самодельных мини станков обычно используются только поперечные салазки, по которым при вращении маховика происходит плавное движение резцедержателя перпендикулярно оси вращения шпинделя. Продольное движение осуществляется при помощи суппорта. Такое решение не дает возможности выполнять большое количество операций, поэтому при конструировании станка стоит предусмотреть еще и поперечные для более точной работы. Ну а для станков, претендующих на высокий результат, не помешают устройства для перемещения резца под углом в 45 градусов к оси вращения.

Пиноль

Используется для закрепления заготовки в задней бабке. Эта деталь должна иметь высокую прочность и надежность, поскольку испытывает постоянное трение о металл заготовки.

Пиноль для токарного станка по металлу

Резцедержатель

Назначение резцедержателя – фиксация режущего инструмента на салазках суппорта. В процессе работы в этот узел могут фиксироваться и другие типы инструмента, например, накатки и шарошки. Резцедержатель должен обеспечивать, с одной стороны, надежное крепление резца, а с другой, оперативное изменение положение инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Резцедержатель для станка

Фартук

Назначение этого элемента конструкции – сбор металлической стружки. Он располагается под станиной и при обработке металла стружка падает на фартук, а не на пол.

Электрическое оснащение станка

К электрооборудованию токарно-винторезного станка относится основное оборудование – электродвигатель с пусковыми конденсаторами и блоком защиты. И вспомогательное электрооборудование – лампа освещения и другие элементы, например, вытяжной вентилятор.

Особе внимание в электрооборудовании следует уделить приборам защиты от поражения электрическим током. Здесь прежде всего необходимо установить реле защиты, сделать вывод защитного заземления и обеспечить пульт управления специальной большой кнопкой выключения электропитания. Наличие этих защитных устройств в составе электрооборудования важное требование правил техники безопасности при работе с таким травмоопасным оборудованием.

Процесс изготовления токарного станка по металлу своими руками, как и процесс промышленного производства имеет несколько этапов. Каждый этап по-своему важен, как важна и последовательность этапов при создании конструкции.

Начальный этап – проектирование. Он начинается с разработки концепции компоновки устройства, его технических параметров и создания технической документации.

Этап практического изготовления включает в себя разметку материала, резку, подгонку и создание первоначальной модели. Далее, идет процесс наладки и подгонки узлов и деталей. Так что говорить о конкретных сроках, за которые можно самостоятельно собрать рабочий токарный станок своими руками не стоит.

Проектирование и чертежи настольного токарного станка

Проектирование подобного рода изделий рекомендуется делать на основе тех задач, которые планируется выполнять на это оборудовании. Чаще всего за основу берутся простые, не требующие высокой квалификации и дорогостоящего оборудования виды работ:

  • Гладкая черновая и чистовая обработка цилиндрических деталей;
  • Точение ступенчатых фасонов заготовок;
  • Обработка конусных поверхностей;
  • Формирование уступов, канавок с прямыми и наклонными поверхностями;
  • Расточка цилиндров и конусов;
  • Нарезание различного вида резьбы;
  • Обработка кромок отверстий;
  • Формирование рифлёной поверхности;
  • Отрезание заготовок.

Чертеж токарного станка по металлу

Определяем необходимые размеры

Вторым важным моментом выступает то, каких размеров заготовки будут обрабатываться при помощи этого станка. Для того чтобы заниматься моделированием достаточно небольших размеров, этот вариант мини станка может иметь небольшие размеры, и целиком помещаться на обычном письменном столе.

Для оборудования, которое планируется применять для обработки заготовок диаметром 50 мм и длиной до 500 необходима будет станина минимальной длины в 750 мм. А для работы с заготовками большей длины потребуется еще и отдельное основание. Простой деревянный стол устройство массой 50-70 кг попросту не выдержит.

Создаем необходимую проектную документацию

Увы, без разработки чертежей при постройке станка своими руками не обойтись. В принципе профессионально вычерчивать все узлы и детали смысла нет, а вот сделать технический рисунок, в котором учесть расположение деталей, способ их соединения и крепления все-таки стоит. При разработке отдельно нужно просчитать размеры станины и всех деталей, которые будут собираться из металлопроката. На рисунках нужно отметить точки соединений, места сверления отверстий и способ фиксации отдельных подвижных узлов. В качестве отдельного документа нужно оформить кинетическую схему станка и схему подключения электрооборудования. Кинетическая схема подразумевает то, как будут расположены шестерни или шкивы коробки передач, и как будет осуществляться изменение скорости вращения шпинделя. А электрическая схема даст возможность правильно подключить электрооборудование.

Токарный станок по металлу на заводе

Совет: отличным подспорьем в качестве наглядного пособия по разработке чертежей могут служить старые советские технические журналы для технического творчества.

Именно в них часто публиковались чертежи оборудования для оснащения домашней мастерской.

Выбор электродвигателя для станка

Среди узлов самодельного станка электродвигатель один из немногих элементов который все-таки придется приобретать в уже собранном виде. Для оснащения маломощных мини-станков для моделирования и несложных работ подойдут небольшие электродвигатели мощностью до 500 вт. Более мощные и высокооборотистые типы двигателей можно устанавливать на станки для серьезных гаражных работ. А вот что касается типа мотора, то здесь лучше отдать предпочтение асинхронным видам. Они надежны, неприхотливы к перепадам напряжения и изменению нагрузки при работе.

Черный токарный станок

 Двигатель от стиральной машинки

Использование двигателя от стиральной машины в самодельном металлообрабатывающем станке дает несколько преимуществ – эти моторы доступны, имеют большой ресурс, отдельные модели можно использовать с установленными на них шкивами. Двигатели от современных стиральных машин, кроме всего прочего, можно использовать с автоматическим регулятором оборотов, это упростит конструкцию, поскольку не потребуется мудрить над коробкой передач.

Двигатель от стиральной машинки

Токарный станок на основе дрели

Для небольших работ в формате настольного токарного станка может подойти и бытовая электродрель. Преимущество этой простой конструкции в том, что узел передней бабки имеет уже готовый вид с регулятором оборотов, переключателем скоростей (для двухскоростных моделей) и патроном для зажима заготовки. Минус этого варианта заключается в том, что фиксировать можно детали максимального диаметра 10 или 13 мм, это максимальный размер детали, которые можно зажать в сверлильном патроне.
2.3. Порядок сборки

Сборка узлов и механизмов станка производится в определенном порядке, позволяющем постепенно собрать нужную конструкцию и при этом в процессе работы избежать крупных ошибок. Рекомендуется начинать работы со сборки основания рабочего стола, станины и суппорта, передней и задней бабки, резцедержателя и установки дополнительного оборудования.

Токарный станок на основе дрели

Рама стола

Настольный вариант токарного станка по металлу рекомендуется собирать на специально изготовленном для этого столе. Рамная конструкция из уголка 40х40 или 45х45 отлично выдержит массу станка в 50 и даже 70 кг. В качестве крышки лучше использовать массивную доску из твердых пород дерева толщиной 50 и более мм. Раму стола лучше сразу фиксировать сварным швом.

Станина и суппорт

Станину для небольших станков можно сделать из профильной или обычной толстостенной водопроводной трубы. Для массивных проектов, с мощным двигателем и патроном диаметром 100мм станину лучше собрать из тавра или швеллера.

Суппорт лучше сделать из массивного швеллера. Втулки для движения по направляющим изготавливаются из бронзы, а вот для перемещения суппорта привариваются усиленные гайки. При опоре суппорта на станину делается широкая шлифованная подошва. Поверхность скольжения смазывается литолом или солидолом.

Станина для токарного станка в доме

Изготавливаем переднюю и заднюю бабки

Сборка этих узлов требует особой точности и аккуратности. Перед сборкой передней бабки проверяется параллельность оси вала и горизонтальной плоскости станины. Вал не должен иметь ни горизонтального ни вертикального биения. Подшипники жестко насаживаются на вал и также фиксируются на корпусе. Вращение вала должно иметь легкое и свободное. Корпус передней бабки лучше собрать из швеллера, при этом предусмотреть возможность доступа к подшипникам для смазки.

Задняя бабка проверяется на точность по центру пиноли и зажимного патрона. Корпус можно выполнить из профильной трубы. Фиксация пиноли осуществляется при помощи зажимных болтов.

Резцедержатель своими руками

Для резцедержателя нужно использовать металлические пластины толщиной не менее 10 мм. Классическая форма резцедержателя квадратная, сам резец фиксируется прижимными болтами. А собранный держатель прикрепляется к салазкам большим болтом, с приваренной к головке рукояткой.

Направляющие для станка

Направляющие могут быть выполнены из трубы диаметром 15 мм, квадрата 10х10 мм или круглого прута. В качестве вала подачи суппорта и салазок можно использовать шпильки диаметром 18 мм и более.

Что нужно учесть во время сборки?

Для всех видов самодельных станков использование сварных соединений используется как самое надежное. Однако при работе электросваркой металл может деформироваться, из-за чего точность может быть нарушена. Для того чтобы сварка была прочной и правильной рекомендуется сначала сделать несколько пробных швов и только после проверки приступать к окончательному соединению деталей.

Особенности работы на самодельных станках

Для успешной работы на любом оборудовании прежде всего необходим опыт. Поэтому прежде чем приступать к обработке ответственных деталей рекомендуется сначала опробовать оборудование и приспособления станка для простых изделий. Ведь обработка сложной детали, как правило, состоит из ряда простых операций выполнение которых позволяет получить из простой заготовки деталь сложной формы.

Техника безопасности

Приступая к работе нужно:

  • Убедится в правильности установки заготовки и надежности фиксации резца;
  • Проверить, что убраны все инструменты и посторонние вещи;
  • Одеть защитные очки и опустить защитное стекло.

Новый токарный станок по металлу

Во время работы:

  • Нельзя прикасаться к вращающимся деталям;
  • Снимать очки и убирать защитное стекло;
  • Останавливать шпиндель рукой.

После окончания работ нужно обязательно обесточить станок и дополнительное оборудование.

Правильный уход за станком

Уход за оборудованием не требует сложных приспособлений и операций. Достаточно взять за правило работать заточенным инструментом, убирать после работы стружку и пыль, проводить хотя бы раз в месяц смазку трущихся поверхностей и если это необходимо менять масло в коробке передач станка.

Токарно винторезный станок — устройство популярных моделей

Содержание   

Токарно-винторезные станки — многофункциональное металлообрабатывающее оборудование, способное выполнять целый спектр технологических операций, среди которых обточка, расточка, обработка торцов, зенкерование, развертывание и подрезка.

Токарно-винторезный станок

Токарно-винторезный станок

В данной статье рассмотрено устройство, функциональное назначение, принцип работы и возможности станков токарной группы. Мы изучим рынок на предмет наиболее распространенных моделей и ознакомимся с их техническими характеристиками.

Назначение, особенности конструкции

Универсальный токарно-винторезный станок предназначен для обработки деталей из черных и цветных металлов. Помимо вышеуказанных операций на таких агрегатах можно выполнять нарезание резьбы (модульной, питчевой, метрической и дюймовой), а также точение конусообразных конструкций. Комплектация станков вспомогательными устройствами позволяет значительно расширить их функциональность, добавив возможность выполнения шлифовки, радиального сверления, фрезерования.

Читайте также: обзор видов резьбонарезных станков для нарезки резьбы.

Данное оборудование имеет сравнительно большие размеры и вес, поэтому в частных мастерских оно встречается достаточно редко (за исключением станций СТО, где станки используются для обточки автомобильных деталей). Основными сферами эксплуатации таких механизмов является мелкосерийное и единичное производство, однако токарно-винторезный станок с ЧПУ нередко используется в условиях массового производства.

Основные узлы станка

Основные узлы станка

Универсальный токарно-винторезный станок состоит из следующих основных узлов:

  • станина;
  • передняя и задняя бабка;
  • шпиндель;
  • суппорт;
  • коробка подач.

Рассмотрим устройство токарно-винторезного станка более детально.

Читайте также: устройство и технические характеристики школьного токарного станка.

к меню ↑

Станина

Станина является одним из базовых узлов, по которому перемещаются суппорт и задняя бабка, также станина выступает в качестве несущей опоры под обе бабки (заднюю и переднюю).  Сама станина состоит из двух стальных балок, соединенных поперечными ребрами жесткости. На каждой из балок имеется по две направляющие, на правой обе направляющие призматические, на левой — внутренняя направляющая плоская.

Устройство станины

Устройство станины

Передняя бабка фиксируется на левом конце станины, на правом — задняя, положение которой можно регулировать перемещая ее вдоль станины.  По наружным направляющим конструкции перемещается каретка. Параллельность направляющих непосредственно влияет на точность обработки деталей.
к меню ↑

Передняя и задняя бабка

Назначение передней бабки — фиксация обрабатываемой заготовки и передача на нее вращения от электродвигателя. Вращение заготовке сообщает шпиндель, расположенный внутри корпуса бабки. Снаружи ее корпуса смонтированы рукоятки для управления коробкой скоростей, позволяющие регулировать частоту оборотов шпинделя.

Задняя бабка поддерживает правую сторону детали. При использовании вспомогательного инструмента, в нее устанавливаются сверла, метчики, развертки и т.д.  В зависимости от конструктивных особенностей бабки классифицируются на два вида — с обычным и вращающимся центром. Последним вариантом комплектуются современные станки для скоростного нарезания, тогда как агрегаты для тяжелых работ оснащаются стандартными бабками.

Схема задней бабки

Схема задней бабки

Корпус бабок обеих типов располагается на опорной плите, смонтированной на станине. В переднем конце бабки находится пиноль с посадочным гнездом для установки центра либо рабочего инструмента. Корпус бабки можно регулировать в поперечной плоскости, что позволяет обрабатывать пологие конуса.
к меню ↑

Шпиндель

Наиболее важным рабочим узлом любого токарно-винторезного оборудование является шпиндель. Это полый стальной вал, на торце которого расположено коническое отверстие,  которое монтируется передний центр станка. Полость шпинделя необходима для возможности установки прутка, посредством которого из посадочного гнезда выбивается центр.

Устройство шпинделя

Устройство шпинделя

Шпиндель в стандартных станках смонтирован на подшипники скольжения, однако в высокоскоростном оборудовании применяются более жесткие подшипники качения. Крайне важным условием правильной работы станка является отсутствие люфта при вращении шпинделя, поскольку при его наличии колебания будут передаваться на деталь, что снизить точность ее обработки. Именно от качества и надежности используемых подшипников зависит эксплуатационная выносливость данного узла.
к меню ↑

Коробка подач

Коробка подач, сообщающая вращение от шпинделя к суппорту, имеет следующие основные узлы:

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″
data-ad-slot=»5929285318″>

  • гитара;
  • ходовой винт;
  • ходовой вал;
  • трензель;
  • гитара.
Устройство коробки подач

Устройство коробки подач

Назначение трензеля — регулировка направления подачи, гитары — получение требуемой частоты хода. В фартуке располагаются механизмы, которые преобразуют вращение ходового вала в поступательное перемещение рабочего инструмента. Некоторые токарно-винторезные станки вместо полноценной коробки подач могут иметь упрощенный реверсный механизм, позволяющий изменять только направление движения ходового вала.
к меню ↑

Суппорт

Назначение суппорта — изменение положения резцедержателя, фиксирующего рабочий инструмент, в поперечной, продольной и наклонной плоскостях. Суппорт является одним из наиболее габаритных узлов станка, он состоит из нижней плиты, на которой установлены продольные салазки (каретка). Сверху салазок смонтированы поперечные направляющие, на них располагается поворотная часть суппорта.

Универсальный токарно-винторезный станок в процессе эксплуатации теряет точность регулировки суппорта, причиной этого является появления зазора на боковых поверхностях направляющих суппорта. Уменьшить данный зазор позволяет нехитрый ремонт — необходимо лишь подтянуть специальную клиновую планку.

Устройство суппорта

Устройство суппорта

Тип устанавливаемого на суппорт резцедержателя непосредственно зависит от класса токарного станка. В легком оборудовании используются одноместные конструкции в виде цилиндрического корпуса с внутренней полостью, стягивающейся с помощью винта.  На крупногабаритном оборудовании промышленного класса используются резцедержатели четырехгранного типа с поворотными головками, обеспечивающие максимальную прочность фиксации резца.
к меню ↑

Обзор конструкции токарно-винторезных станков (видео)


к меню ↑

Распространенные модели Станков

Любой универсальный токарно-винторезный станок по металлу имеет два ключевых параметра, определяющих его функциональные возможности. Это высота центров (расстояние от оси вращения шпинделя до верхнего контура станины), от которого зависит максимальный диаметр обрабатываемых деталей, и расстояние между центрами, влияющее на наибольшую длину обработки.

Наиболее распространенным оборудованием отечественного производства является токарно-винторезный станок 16К40, имеющий класс точности обработки «Н», в соответствии с положениями ГОСТ №8-82Е.  Данный агрегат выполняет такие операции как растачивание, точение, сверление и нарезание резьбы.

16К40

16К40

Читайте также: токарные станки серии ДИП — назначение и сфера применения.

16К40 относится к оборудованию среднетяжелого типа, его вес составляет 7.1 тонну, а размеры — 578*185*162 см. Рассмотрим технические характеристики данной модели:

  • наибольший диаметр обработки — 800 мм;
  • длина деталей — 3000 мм;
  • вес деталей — до 4 тонн;
  • частота вращения шпинделя — 6-1250 об/мин;
  • мощность основного электродвигателя — 18500 Вт.

Кинематическая схема 16К40

Эл схема 16К40

Паспорт 16К40

Смотрите также: станок 16К20 Электрическая схема Кинематическая схема Паспорт

На сегодняшний день на производстве эксплуатируется преимущественно оборудование советского производства 80-х годов. Рассмотрим вкратце параметры наиболее часто встречающихся моделей:

МодельДиаметр обработки (мм)Длина деталей (мм)Масса деталей (тонн)Обороты шпинделя (об/мин)Мощность привода (Вт)Вес станка (тонн)
Токарно винторезный станок 163

Кинемат схема

Эл схема

Паспорт
6301400210-1250130003,8
Токарно винторезный станок 16В2044515001,610-140075002.45
Токарно винторезный станок 1И611П2505000,520-200030001.12
Токарно винторезный станок б16Д2550010001.5125-2000100002,3
Токарно винторезный станок 1В625м50019001,810-140075002.43
Токарно винторезный станок 16Р25П  40020001,316-2000110003
Токарно винторезный станок МК6056500  20001,316-2000110003,1
BD-9G

BD-9G

Широко востребованным является настольный токарно-винторезный станок для индивидуальной эксплуатации, такие модели представлены в ассортименте как отечественных, так и зарубежных производителей. Оптимальным по соотношению цена/функциональные возможности является агрегат BD-9G производства американской компании JET, купить который можно, пройдя по ссылке.

Данное оборудование способно обрабатывать детали диаметром до 200 мм и длиной до 400 мм. Устройство выполняет такие операции как растачивание, обточка, нарезка резьбы (метрическая и дюймовая), обработка торцов, развертывание.  BD-9G оснащен движком асинхронного типа мощностью 750 Вт, частота вращения шпинделя составляет 100-2500 об/мин.

 

data-full-width-responsive=»true»
data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″data-ad-slot=»8040443333″>

 Главная страница » Токарные

Устройство и принцип работы токарного станка по металлу

Содержание статьи:

Первый в истории человечества механический токарный станок был изобретен в XVIII веке отечественным умельцем А.К.Нартовым. Уникальность его состояла в наличии суппорта — революционного устройства, освобождающего руки рабочего. Сегодня на токарных станках обрабатывается до 70% всех металлических деталей. Это один из самых востребованных видов промышленного оборудования. Постепенно обычные станки вытесняются оборудованием с числовым программным управлением, более эффективным и точным.

Устройство токарного станка

токарный станок по металлу

Чтобы лучше понять принцип работы оборудования изучим строение его главных механизмов:

  • передняя шпиндельная бабка;
  • станина;
  • гитара сменных колес;
  • фартук;
  • коробка подач;
  • суппорт;
  • задняя бабка;
  • коробка с электрооборудованием.
Устройство передней бабки
Передняя бабка в разрезе

Передняя бабка металлообрабатывающего станка представляет собой металлическую деталь, обычно из чугуна, в которой располагается переключатель скоростей и главная рабочая часть — шпиндель. На бабке крепится болванка будущей детали. Коробка скоростей принуждает деталь вращаться. Основной компонент передней бабки — это вал в виде металлической трубки — шпиндель. Вал оканчивается резьбой особого размера для крепления патрона (используются поводковые, а также кулачковые типы) либо планшайбы, которая удерживает деталь. Здесь же находится прорезь в виде конуса для установки переднего центра. В шпинделе есть сквозное отверстие, сюда вставляют прут при необходимости его обработки. Для вращения шпинделя в передней бабке установлены подшипники, движение передается заготовке. В обычных станках используются подшипники скольжения, а в скоростных — роликовые или шариковые (качения). Именно от правильного движения шпинделя зависит точность обработки детали на станке.

Подшипники не должны иметь люфта, работать легко и равномерно, удерживать шпиндель крепко и устойчиво. Два подшипника обеспечивают надежное крепление и вращение: задний и передний.

Таблица переключателя вращения шпинделя

На внешней стороне стойки находится переключатель скоростей и информационная таблица. В таблице разъясняется, в какое положение устанавливать переключатель, чтобы получить требуемую скорость (число оборотов за минуту) вращения шпинделя.

Переключение скоростей производится после полной или частичной остановки инструмента, иначе зубчатые колеса передачи быстро выйдут из строя.

Схема гитары
Гитара станка

Гитара сменных колес это устройство, контролирующее характер шагового движения при нарезке резьбы. Каждый тип нарезки соответствует определенному набору зубчатых сменных колес. Такой механизм можно обнаружить на токарно-винторезном оборудовании старого образца. Он управляет движением резцедержателя.

Устройство коробки подач
Коробка подач

Коробка подач — одна из основных частей механизма передачи, которая от шпинделя подает движение на суппорт. На этом участке скорость кручения движущихся элементов меняется, благодаря чему суппорт передвигается с необходимой скоростью в поперечном или продольном направлении.

Фартук — преобразовывает вращение вала хода в движение суппорта в обоих направлениях.

Чертеж станины
Станина

Станина (подставка) — основание машины, обычно выполняется из тяжелого металла (чугуна). Крепится на пару толстых столбов. Верхние части подставки — пара гладких рельс и пара направляющих в виде призмы, по ним перемещаются задняя бабка и суппорт.

Устройство суппорта
Суппорт

Суппорт — это устройство токарного станка по металлу , передвигающее резцедержатель вместе с вставленным инструментом в любом направлении по отношению к оси токарного механизма: продольном, наклонном или поперечном. Наличие суппорта освобождает токаря от необходимости удерживать инструмент в руках. Движение в нужную сторону инструменту можно придать вручную или механически. Части суппорта:

  • устройство поперечных салазок;
  • каретка, двигающаяся по рельсам подставки;
  • фартук с устройством преобразования кручения валов хода и винта в перемещение суппорта;
  • устройство резцовых салазок;
  • устройство резцедержателя.
Чертеж задней бабки
Задняя бабка

Задняя бабка нужна чтобы закрепить свободный конец крупной детали из металла во время работы. На нее крепятся и дополнительные инструменты, например, сверла.

Задняя бабка может быть с обычной или крутящейся встроенной серединой. Встроенную крутящуюся середину используют в механизмах для ускоренного резания.

Короб с электрическими частями содержит кнопки, рукоятки и тумблеры для пуска и остановки металлообрабатывающего станка, электромотора, управления устройствами подач и оборотов, надзора над устройством фартука.

Кроме перечисленных частей в механизме токарного станка могут применяться хомуты, цанги, планшайбы, оправки, люнеты. Не в каждом станке присутствуют описанные выше части. Так, в станках для нарезки резьбы на детали нет коробки подач, вместо нее работает гитара и зубчатые колеса. У других устройств узел подач состоит из пары механизмов.

Технические характеристики и принцип работы

Независимо от устройства, станок характеризуется несколькими показателями:

  • максимальная толщина (диаметр) болванки из металла для обработки;
  • максимальное расстояние между серединами бабок;
  • наибольшая толщина заготовки, которая устанавливается над суппортом.

А — передняя бабка, Б — суппорт, В — задняя бабка, Г — станина, Д — основание, Е — фартук, Ж — привод деления и затылования, З — гитара

В крепления на задней бабке устанавливается инструмент, которым будет производиться обработка детали. Бабка перемещается по рельсам станины на расстояние, определяемое длиной обрабатываемой заготовки. Суппорт располагается между передней и задней бабками, во время работы каретка двигается по рельсам и перемещает резак вдоль заготовки. Устройство резцедержателя зависит от металла детали и степени нагрузки на инструмент. Если работа не слишком сложна, достаточно будет одиночного держателя. На токарных станках современных моделей обычно устанавливают головки резцов. Это достаточно устойчивое устройство, способное удержать до четырех инструментов одновременно.

В качестве двигателя используется электрический мотор с ременной передачей. Ремень идет от двигателя к шкиву токарного станка, основное внимание следует уделять его натяжке, обеспечивающей хороший ход. Ремень изготавливается из брезентовой ленты, прорезиненной ткани или другого прочного материала.

Видео о том, как правильно выбрать токарный станок по металлу:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о