Токарно-винторезные станки: устройство, принцип работы, виды

3 описание шпинделя токарного станка

Шпиндель – это пустотелый стальной вал с отверстием конической формы. Данный узел агрегата по металлу считается самым главным (многие другие основные узлы станка созданы для обеспечения работы шпинделя). В нем имеется отверстие (коническое), предназначенное для монтажа разнообразных инструментов, оправок и переднего центра (чертеж токарного оборудования указывает, какие именно приспособления можно крепить в указанном отверстии).

На шпинделе предусмотрена резьба. На нее можно закрепить планшайбу на токарный станок по металлу либо патрон, который центрируется посредством буртика на шейке. На некоторых агрегатах на шпинделе есть еще и специальная канавка. При быстрой остановке шпинделя она исключает опасность не контролированного свертывания патрона.

Исправность шпинделя и его правильное вращение являются ключевыми условиями для токарной обработки любой детали. Важно добиться того, чтобы этот узел не имел в радиальном и осевом направлении в подшипниках ни малейшего люфта, а также слабины. В тех случаях, когда возникают указанные негативные явления, резцедержатель и инструмент в нем начинают дрожать, что приводит к ухудшению качества обработки.

На большинстве известных агрегатов отечественного производства (например, на станке 1М63 или на станке 1Е61М) вращение шпинделя происходит в подшипниках скольжения. Хотя есть и оборудование с роликовыми и шариковыми подшипниками качения, которые считаются более жесткими и используются по этой причине на станках с большими скоростями обработки заготовок.

История создания токарного станка [1]

Первые токарные станки, появившиеся в Европе в XV — XVII веках, были деревянными и приводились в движение вручную. Использовались станки, в основном, для изготовления мебели и художественных изделий из дерева. Очень редко станки использовались для точения железных валов правильной формы.

Железные токарные станки по металлу, для изготовления валов, осей, винтов для промышленности, появились в конце XVII, но широкого распространения они тогда еще не приобрели, так как важнейшие детали машин, в том числе и паровых, изготовлялись слесарями вручную.

Необходимость в машинном изготовлении металлических деталей машин, связанная с широким переходом к машинному производству во всех отраслях промышленности, в полной мере проявилась лишь в конце XVIII — первой четверти XIX в. и послужила толчком к усовершенствованию металлорежущих токарных станков.

Впервые опыт многих поколений токарей обобщил французский ученый Шарль Плюмье (фр. Charles Plumier; 1646 — 1704 г), написав труд, изданный в Лионе в 1701 году. По распоряжению Петра I книга в 1716 году была переведена на русский язык и использовалась при совершенствовании токарных станков российского производства.

Токарные станки к тому времени уже имели основные узлы токарного станка: станину, переднюю бабку, заднюю бабку, но по прежнему приводились в движение вручную и не имели механизированного суппорта. Резец находился в руках токаря, поэтому о точности говорить не приходилось. Использовались станки, в основном, для изготовления художественных изделий сложной формы.

2 задняя бабка токарной установки по металлу

Этот узел дает возможность надежно фиксировать протяженные детали в тех случаях, когда их помещают в обрабатывающий центр. Кроме того, задняя бабка служит для крепления разных рабочих приспособлений (например, метчиков, разверток, всевозможных видов сверл и т.д.).

Центр, указанный вторым, ставится на те станки, на которых планируется скоростная обработка детали (применяется специальная кинематическая схема). Задняя бабка в этом случае будет иметь следующую конструкцию: выточенное отверстие в пиноли с коническими роликами и подшипниками в нем. Подшипник шарикового типа нужен для установки втулки с отверстием в форме конуса. В это отверстие помещается центр.

Упорный шарикоподшипник берет на себя осевое усилие. Втулка не сможет вращаться в тех случаях, когда пиноль соединяется с втулкой специально смонтированным стопорящим приспособлением. Если реализовывается такая кинематическая схема (ее чертеж набросать совсем несложно), задняя бабка может служить в качестве держателя развертки, сверла, любого зенкера и прочего центрового инструмента.

Когда бабка имеет обычный центр, ее корпус находится на плите, установленной на направляющих. В корпусе вырезается отверстие, по которому передвигается (в продольном направлении) гайка с пинолью. Центр либо хвостовик какого-либо рабочего инструмента вставляют в коническое отверстие на переднем торце пиноли, которую перемещают маховичком.

Скорости вращения шпинделя. Изменение скорости вращения шпинделя

Так как на станке приходится обтачивать изделия разных диаметров, то шпиндель должен иметь возможность вращаться с различными скоростями, чтобы можно было получить должную скорость резания при любом диаметре — от самого малого до наибольшего, который может быть обработан на станке с определенной высотой центров.

В станках с непосредственным приводом от электромотора изменение числа оборотов шпинделя достигается частью посредством изменения числа оборотов самого мотора, частью при помощи зубчатых передач в передней бабке. Однако, в большинстве случаев самоточки имеют ременный привод, и рабочие скорости зависят от размеров шкивов и зубчатых передач бабки.

Таким станкам движение сообщается следующим образом: от какого-либо двигателя или электромотора вращение передается ремнем главному трансмиссионному валу, от него — контрприводу, а от ступенчатого шкива на последнем — ступенчатому шкиву, имеющемуся на передней бабке станка. «Ступенчатым» называется шкив, имеющий несколько „ступеней», т.-е. соединенных вместе шкивов разных диаметров.

Скорости подачи и управление ими

Продольной подачей самоточки называется движение всего суппорта вдоль направляющих станка, т.-е. параллельно оси вращения шпинделя или параллельно линии центров станка. Поперечной подачей называется движение поперечных салазок перпендикулярно к линии центров станка.

Каждая из этих подач может производиться в обоих направлениях либо от руки (ручная подача), либо автоматически (самоход). Величина ручной подачи зависит всецело от токаря: она может быть быстрой или медленной и шпиндель может в это время работать или оставаться неподвижным.

Подача самоходом, напротив, совершенно автоматична и состоит в том, что на каждый оборот шпинделя приходится определенная длина перемещения суппорта. При подаче самоходом движение передается от вращающегося шпинделя станка посредством ряда зубчатых колес ходовому валику, а от него через систему шестерен, расположенных в переднике суппорта, либо нижним салазкам суппорта, либо винту поперечной подачи, смотря по тому, в каком направлении должен перемещаться резец при работе.

5 электрическая схема и электродвигатель токарного агрегата

Понятно, что никакая кинематическая схема функционирования станка для токарной обработки металлических изделий не может быть реализована, если на агрегате отсутствует электродвигатель. Двигатель может быть: асинхронным; постоянного тока. Электродвигатель асинхронного типа располагает литой чугунной либо алюминиевой станиной, ротором и статором. В зависимости от установленной на станок модели двигатель способен выдавать несколько скоростей вращения (либо одну).

Обычно электрическая схема токарного станочного оборудования работает за счет двигателя с короткозамкнутым ротором. Коробка передач (как следствие и коробка скоростей, и иные основные электрокомпоненты станка) в данном случае соединяется с «движком» либо посредством ременной передачи, либо напрямую с ротором.

На токарный агрегат может монтироваться и двигатель, позволяющий выполнять изменение скоростей вращения по бесступенчатому принципу. Он представляет собой устройство с независимым возбуждением, обеспечивающее регулировку частоты вращения в интервале 10 к 1.

Двигатель постоянного тока чаще используется для упомянутого выше бесступенчатого регулирования скоростей шпиндельного узла. Станину такого мотора делают из стали низкоуглеродистых марок (выбор материала неслучаен, он связан с тем, что станина является магнитопроводом), а сердечники его статора – из электротехнической стали.

Архитектура токарно-винторезного станка по металлу

Несмотря на то, что первые токарные станки, которые появились в конце 18 века, это были вполне самодостаточные устройства, которые позволяли и обрабатывать металлы на довольно высоком технологическом уровне, нарезать резьбу и выполнять более сложную работу.

Основными узлами и элементами токарного станка металлу были и остаются:

1.  Станина. Основа любого металлорежущего и деревообрабатывающего оборудования. От того, насколько прочная и насколько точно изготовлена станина, зависит качество детали и функциональность устройства. Станина токарного станка должна быть максимально тяжелой, чтобы предотвращать вибрации, смещения, искривления траектории движения режущего инструмента. Масса станины должна быть такой, чтобы поглотить любые вибрации, возникающие по ходу работы на устройстве, а ее конструкция — максимально жесткой, прочной и долговечной.
2. Шпиндельная бабка передняя. Основное предназначения шпиндельной бабки — фиксация и обеспечение вращения обрабатываемой детали. Тем не менее, многие станки сконструированы таким образом, что шпиндельная бабка может соединять в себе и коробку передач токарного станка, и устройство подачи обрабатывающей головки или суппорта. Как правило, передняя бабка выполнена в мощном корпусе, который жестко крепится к станине.
3.  Задняя бабка. Это устройство обеспечивает крепление вращающейся детали соосно шпинделю и должно удерживать деталь в заданных координатах, а при необходимости осуществлять подачу дополнительного оборудования, в зависимости от модификации и типа станка.
4. Суппорт. Это один из самых главных узлов токарного станка, независимо от его предназначения и характеристик. Суппорт выполняет важнейшую функцию — он прочно удерживает и подает режущий инструмент в направлении обрабатываемой детали. Суппорт может быть полностью управляемый автоматикой, а может быть ручным. В зависимости от технического решения суппорта, функции токарного станка могут быть совершенно разными. Суппорт может подавать режущий инструмент в нескольких плоскостях сразу, что делает его незаменимым в изготовлении самых сложных деталей.

Вкратце, так выглядит архитектурная схема токарно-винторезного станка по металлу.

Зубчатые передачи передника суппорта (фартука)

Устройство зубчатых передач, расположенных в переднике суппорта и сообщающих суппорту продольную или поперечную подачу от вращающегося ходового валика, изображено на фиг. 54. Шестерня 7 сцепляется с зубчатой рейкой (43 на фиг. 15) и при вращении сообщает суппорту движение вдоль направляющих станины (продольная подача).

Зубчатка 10 находится в зацеплении с шестеренкой, заклиненной на винте поперечной подачи и при вращении сообщает верхним салазкам поперечную подачу. Остальные зубчатые колеса механизма передника служат для того, чтобы передавать движение от ходового валика либо шестерне продольной подачи 7, либо шестерне поперечной подачи 10. Эта передача происходит следующим образом.

Вдоль всего ходового валика прорезана шпоночная канавка. Коническая шестерня 1 сидит на длинной шпонке, помещенной в этой канавке. При движении суппорта вдоль направляющих станка шестерня 1 свободно скользит вдоль ходового валика, но при вращении последнего вращается вместе с ним, благодаря соединению шпонкой.

Таким образом, от ходового валика движение передается конической шестерне 1. Вращение ее передается конической зубчатке 2. Маленькая цилиндрическая шестерня 3, показанная пунктиром и скрепленная с зубчаткой 2, сцепляется с шестерней 4, которая в свою очередь сцепляется с колесом 9.

Чтобы получить продольный самоход, поворачивают кнопку а, зажимающую фрикцион между шестернями 4 и 5 (последняя показана на чертеже пунктиром), что заставляет шестерню 5 вращаться вместе с 4. Шестерня 5 сцепляется с зубчаткой 6, а с последней одновременно вращается и шестеренка 7 продольной подачи, которая, как сказано выше, и производит перемещение нижних салазок суппорта вдоль направляющих станины.

Поперечный самоход включается кнопкой b, которая зажимает фрикционное сцепление между шестернями 9 и 10. Шестерня 10 находится в зацеплении с шестеренкой на винте поперечной подачи.

Ручной маховичок с вращает шестерню 8, которая сцеплена с зубчаткой 6. Следовательно, вращением маховичка сообщается движение зубчатым колесам 8, 6 и 7, то есть производится продольное перемещение суппорта.

Половинки 11 и 12 маточной гайки (фиг. 55) сдвигаются и раздвигаются при повороте рукоятки d, расположенной снаружи передника. Рукоятка d скреплена с диском, в котором прорезаны эксцентричные канавки 13 и 14. Шпильки 15 и 16 половинок гайки входят в эти канавки, так что при повороте диска в направлении, показанном стрелкой, обе половинки сходятся в притык, плотно охватывая при этом ходовой винт, при повороте же рукоятки d в обратную сторону—маточная гайка раскрывается и освобождает ходовой винт.

1. Загорский Ф.Н. Очерки по истории металлорежущих станков до середины XIX века, Академия наук СССР, 1960, Ленинград

2. Генри Д. Бэргард Слесарное дело. Токарные станки, Книга, 1930, Москва. (Henry D. Burghardt: Machine Tool Operation, Part I: The Lathe; Bench Work and Work at the Forge, New York: McGraw-Hill Book Co.; London: Hill Pub. Co., 1919) (Книга переиздана в 2022 году издательством Andesite Press)

Класс точности работы токарного станка

Здесь все предельно просто. Чем лучше заточены инструменты, выверен чертеж, тем точнее будет результат. Но между ручным и автоматизированным процессом есть ощутимая разница. Оборудование, оснащенное ЧПУ, имеет большое преимущество перед трудом вручную. Особенно это касается мелких деталей.

Буква, поставленная в маркировке, характеризует класс точности. Приведем их в порядке возрастания от нормального до особо высокого в этой таблице:

Коробка скоростей подачи (коробка нортона)

Вместо только что описанного механизма, требующего для изменения скорости подачи смены соответственно подобранных шестерен, многие современные станки снабжаются т. наз. коробкой скоростей подачи или коробкой Нортона. Эта коробка позволяет изменять подачу, что особенно важно в случае нарезки винтов, без замены шестерен в механизме подачи, простым переводом одной или нескольких рукояток из одного положения в другое. На фиг.

53 изображена схема механизма скоростей подачи станка завода Хенди. Вдоль ходового винта профрезерована шпоночная канавка, благодаря чему он производит подачу как при нарезке винтов, так и при простой обточке. Следовательно, надобность в ходовом валике отпадает.

https://www.youtube.com/watch?v=_3UYUMTqYzc

Поворотом двух рукояток получается 36 разных скоростей подач. Одна рукоятка переводит шестерню В, сидящую на длинной шпонке валика М, вдоль этого валика, таким образом, что шестерня В оказывается напротив одной из шестерен коробки скоростей подачи А (отдельно показанной на фиг. 53 справа), заклиненных на ходовом винте.

Одновременно рукоятка поднимает промежуточную шестерню (не показанную на схеме), которая находится в постоянном зацеплении с В, и которая, будучи поднята в такое положение, что сцепляется с одной из шестерен коробки A, передает движение от В этой последней шестерне.

Все шестерни коробки скоростей подачи (на чертеже их всего двенадцать) заклинены, как уже сказано, на ходовом винте. Описанное устройство позволяет получать при данной скорости валика М двенадцать различных скоростей подачи, так как в коробке А двенадцать шестерен разных диаметров.

Валику М можно сообщить три различных скорости при помощи второй рукоятки, которая переводит систему зубчатых колес L, К и Н в одно из трех положений, показанных на чертеже. Следовательно, такое устройство дает для каждой скорости рабочего шпинделя 3 X 12, т.- е. 36 разных скоростей подачи, а при пользовании маточной гайкой — 36 винтовых нарезок с различным числом ниток на 1″.

Масса

Любое оборудование для металлообработки имеет значительный вес. В большинстве случаев требуется дополнительное укрепление полов, например, заливка бетонного основания. Обычно такие тяжелые конструкции помещаются на первом этаже. 

От того, к какому классу относится агрегат, зависит то, что можно сделать на токарном станке, то есть – с чем работать. Небольшие установки хорошо справятся с мелкими деталями. Но если стоит вопрос об обработке в целях машиностроения, то зачастую его недостаточно. Посмотрим в небольшой таблице, какие разновидности различают:

Паразитная шестерня. гитара

Промежуточная шестерня, обозначенная буквой J на фиг. 50, вращается на коротком валике или цапфе, которая укрепляется в довольно длинном прорезе чугунной доски (1) специальной формы (фиг. 52), т. называемой гитары. Гитара может поворачиваться около оси промежуточного валика.

Для смены шестерен прежде всего отпускают гайки А и В (фиг. 52) затем зажимной болт гитары С и, наконец, гайку D, при чем рукою поддерживают промежуточную шестерню, чтобы она не упала сразу вниз, вдоль прореза гитары. Когда одна или обе сменные шестерни заменены другими, поднимают промежуточную шестерню так, чтобы она оказалась в зацеплении с верхней шестерней, затягивают гайку D, поворачивают гитару так, чтобы промежуточная шестерня вошла в зацепление с нижней сменной и, наконец, затягивают закрепляющий болт С.

Чтобы между зубьями шестерен оставался необходимый зазор, перед тем, как затянуть болт С, между находящимися в зацеплении зубьями соседних шестерен прокладывают узкие полоски бумаги.

Передача от шпинделя к механизму подач

Фиг. 50 представляет схему передачи движения от шпинделя к ходовому валику и винту. Шестерня Sp заклинена на шпинделе (1) и передает движение через шестерню R1 шестерне FS, заклиненной на промежуточном валике (2). Шестерни R1, R2 и FS образуют реверсивный механизм, подробно описанный в следующем параграфе. Этот механизм помещается обычно внутри корпуса передней бабки станка.

Другая шестерня St промежуточного валика (2) является сменной, т.-е. она может быть снята с валика и заменена другой — большего или меньшего диаметра. Так как она заклинена шпонкой на валике (2), то вращается одновременно с FS. Через промежуточную шестерню (паразит)

J движение передается далее: сменной шестерне Sc, заклиненной на нижнем валике (3) коробки подач, одновременно — шестерне Е, от нее—шестерне В, сидящей неподвижно на верхнем валике (4) коробки подач. Когда кулачная муфта С — Н расцеплена (как это изображено на схеме) движение передается далее от валика (4) ходовому валику (5) через пару шестерен G1, G2, Когда же левая половина С муфты сдвинута вправо, так что находится в сцеплении с другой половиной муфты Н, то вращается ходовой винт (6)

По описанной схеме устраиваются передачи в большинстве существующих токарных станков, и все различия сводятся к деталям конструкции.

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

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

Скорости шпинделя при включенном переборе

На фиг. 47-6 перебор находится в зацеплении с шестернями шпинделя, а сцепляющий болт выключен. Зубчатое колесо А неподвижно соединено со ступенчатым шкивом, и передача движения происходит следующим образом: от ступенчатого шкива и шестерни А шестерне В, втулке и шестерне С перебора;

от С — шестерне шпинделя D, неподвижно заклиненной посредством шпонки на шпинделе. Если диаметр В втрое больше диаметра шестерни А, то число ее оборотов будет втрое меньше. Так как шестерни В и С заклинены обе на общей втулке, то они будут вращаться с одинаковым числом оборотов.

Если, далее, шестерня D втрое больше С, то она будет вращаться со скоростью втрое меньшей, чем С. Следовательно, в общем шестерня D будет вращаться со скоростью 1/3 • 1/3, т.-е. 1/9 скорости А; иначе говоря, при взятых отношениях диаметров шестерен число оборотов D, а вместе с тем и шпинделя, в девять раз меньше числа оборотов А, т.-е. ступенчатого шкива.

Степень автоматизации

Чем более автоматизированно работает машина, тем меньше физического труда должен применять сотрудник. Токарь испытывает меньше воздействия на свое здоровье на производстве, поскольку не обязан постоянно испытывать усталость, а также влияние высокого уровня шума.

Второе достоинство автоматов – ускорение всех процессов, повышение производительности. Особенно это касается серийного производства, когда все изготовление поставлено на конвейер.

Третье преимущество – уменьшение количества ошибок и увеличение точности. Обычно любые погрешности и дефекты  – следствие ошибочных действий токаря. Отсутствие издержек на дефективные заготовки поможет существенно сэкономить. Рассмотрим, как работать на токарном станке по металлу, в зависимости от степени автоматизации:

• ● С ручным управлением. Привод двух основных движений (вращение и подача) механизирован. Но перемещение инструмента, установка заготовки, фиксация, снятие стружки, подача смазки – все это нужно делать вручную.
• ● Полуавтомат. Все перечисленные выше процедуры управляются компьютером. Исключением является постановка и снятие детали.
• ● Автомат. Самые прогрессивные модели, в основном они оснащены пультом ЧПУ. Оператор исключительно контролирует самостоятельную работу машины.

Широкий выбор автоматических установок представлен в интернет-магазине «Сармат». Их применение будет экономически выгодно не только на крупных заводах, но и на небольших мелкосерийных производствах.

Суппорт

Суппорт состоит из продольных салазок и передней доски (фартука). Продольные салазки передвигаются вдоль наружных направляющих станины; заложенный сзади призматический клин предохраняет их от опрокидывания. Они имеют форму буквы Н, длинные стороны которой скользят вдоль направляющих, так что салазки перекинуты через станину на подобие моста.

Продольные салазки несут на себе поперечные салазки, поворотный круг и резцодержатель («солдатик»). Суппорт служит главным образом для установки резца. Ему можно сообщать движение — подачу — либо вручную, либо посредством самоходного механизма по наружным направляющим станины (т. называемая продольная подача).

Верхняя часть основных салазок прострогана в виде направляющих, по которым могут скользить поперечные салазки, перемещая верхнюю часть суппорта вместе с резцом в направлении, перпендикулярном к продольной подаче. Эта подача называется поперечной и может производиться как вручную, так и самоходом.

Передняя доска (передник, фартук) суппорта несет с внутренней стороны зубчатые колеса и соединительные муфты, при помощи которых движение ходового валика передается суппорту, а также раздвижную маточную (половинчатую) гайку, которая замыкается на ходовом винте при нарезке винтовой резьбы.

Направления всех движений отнесены здесь и везде в дальнейшем к линии центров токарного станка.

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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.