Токарно-винторезный станок – устройство, характеристики, видео

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.

https://www.youtube.com/watch?v=o6jnsOUivS0

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.

Устройство токарного нормального (универсального) станка и его основные узлы [2]

Работа токарного станка заключается в том, что с вращающегося изделия срезается слой металла посредством резца, который закален, отпущен и имеет надлежащую форму.

Токарный станок или самоточка, как его обычно называют в мастерских, имеет автоматическую подачу и большею частью снабжен ходовым винтом для нарезки резьбы. Эти станки характеризуются двумя следующими основными размерами: высотой центров, равной, очевидно, половине наибольшего диаметра, который может быть обточен на данном станке, и длиною между центрами, равной наибольшей длине изделия, которое может быть установлено и обработано на данном станке.

Обе эти величины указываются в миллиметрах. Наибольшее распространение имеют станки небольшие — высотой центров до 200—250 мм и длиной между центрами до 1500—2000 мм. Крупные токарные станки, строящиеся высотой центров до 800 мм и длиною между центрами до 50 метров, распространены в гораздо меньшей степени.

Главными операциями токарного станка являются: круглая или цилиндрическая обточка, обточка на конус, расточка по цилиндру или на конус, лобовая обточка (т.-е. обточка по направлению, перпендикулярному к оси изделия) и нарезка резьбы. Для особых работ на нем имеются специальные приспособления, как, например, приспособление для задней заточки (снятия затылков), для фрезерования, для шлифовки, для конической обточки («копир») и др.

Самое видное место среди специальных токарных станков занимает револьверный станок, приспособленный для массового производства изделий. Требуется большой опыт и умение, чтобы приготовить и установить несколько разных режущих инструментов в револьверной головке и упоры для ограничения хода суппорта.

Зато, когда это сделано, когда, как говорят, станок настроен, то для работы на нем не требуется никакой квалификации. Работать на токарном станке, исполняя разнообразные работы, гораздо интереснее, и при этом требуется более высокая квалификация, чем для работы на револьверном станке.

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

В токарном станке по металлу обрабатываемое изделие вращается около горизонтальной оси, параллельной продольной оси станка, и в то же время обрабатывается резцом, который медленно движется (подается) в направлении точно или приблизительно параллельном оси изделия (продольная подача) или перпендикулярном к ней (поперечная подача).

Когда подача производится в направлении, точно параллельном оси изделия, поверхность изделия обтачивается в виде кругового цилиндра (цилиндрическая, круглая обточка). Если резец перемещается под небольшим углом к направлению оси предмета, то поверхность последнего обтачивается на конус (коническая обточка, обточка на конус).

При увеличении этого угла соответственно увеличивается угол при вершине конуса, образующего обрабатываемую деталь; иначе говоря, поверхность детали будет все более и более отличаться от цилиндрической. Наконец, при движении резца перпендикулярно к оси изделия, т.е. при поперечной подаче, обточка носит название поперечной, лобовой или в торец. Обработка на токарном станке внутренней поверхности изделия носит название расточки.

Части токарного станка начала века

Части токарного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

A. Станина;
B. Передняя бабка;
С. 3адняя бабка;
D. Суппорт;
D—1. Салазки
D—2. Передняя доска (передник, фартук) суппорта;
Е. Механизм подачи и винторезный механизм;
F. Принадлежности токарного станка.

Направляющие (призматические);
Главный (рабочий) шпиндель. Изготовлен из тигельной стали и отшлифован до точного размера. Ось вращения шпинделя определяет линию центров токарного станка;
Вращающийся центр. Вращается вместе с шпинделем и образует упор для обрабатываемого изделия;
Поводковый патрон для передачи вращения изделию;
Рукоятка перебора. При повороте на себя вводит в зацепление перебор, при повороте от себя — расцепляет его;
Замыкающий штифт (болт) выдвигается при включении перебора, вдвигается — при включении его;
Рукоятка двухскоростной коробки скоростей. При повороте вправо — скорости выше, при повороте влево — скорости ниже;
Маховичок на валу мотора для вращения шпинделя вручную;
Прижимной болт задней бабки;
Неподвижный (задний) центр. Гладко обточен и закален; не вращается и представляет опору для обрабатываемого изделия;
Шпиндель задней бабки;
Резервуар для масла, которое служит для смазки неподвижного центра;
Рукоятка шпинделя задней бабки, служащая для закрепления его на месте;
Маховичок шпинделя задней бабки, для вращения винта шпинделя задней бабки, передающего движение шпинделю;
Винт для установки задней бабки на салазках;
Салазки задней бабки. Допускают небольшое поперечное перемещение по основной доске задней бабки. Устанавливаются посредством винта (15);
Основная доска (основание) задней бабки;
Поперечные салазки. Движутся в направлении, перпендикулярном к линии центров станка. Перемещение их производится вручную или самоходом (поперечная подача);
Рукоятка (винта) поперечной подачи с снабженной делениями втулкой. Каждое деление соответствует обычно перемещению в 0,025 мм или 0,001″ поперечных салазок;
Резцедержатель («Солдатик»);
Кольцо и шаровая подкладка резцедержателя;
Поворотная часть суппорта. На рисунке изображен крестовый суппорт с разделенной на градусы основной доской, которая может быть повернута около вертикальной оси в любое положение относительно поперечных салазок;
Рукоятка винта верхних салазок;
Прижимной болт для закрепления суппорта на направляющих станины. Применяется при лобовой обточке изделий большого диаметра;
Маховичок для продольной подачи суппорта вручную;
Кнопка для включения шестерни подач;
Кнопка продольной подачи;
Кнопка поперечной подачи;
Рукоятка маточной гайки;
Маховичок для пуска и выключения электромотора;
Рукоятка трензеля для изменения направления самоходов, а также вращения. При среднем положении ее подача выключена;
Ведущий шкив подачи;
Ведомый шкив подачи;
Передаточная шестеренка, свободно сидящая на оси;
Промежуточная (паразитная) шестерня;
Шестерня, заклиненная на ходовом винте;
Коробка скоростей для изменения подачи (на 3 скорости);
Рукоятка перемени скоростей подачи (три положения ее отвечают трем разным скоростям вращения ходового валика или ходового винта);
Зубчатая передача к ходовому валику;
Кулачная сцепная муфта для передачи движения ходовому винту;
Рукоятка муфты для передачи движения ходовому винту или валику. При повороте вправо муфта (40) сцепляется и приводит в движение ходовой винт; при повороте влево через перебор (39) включает ходовой валик. При среднем положении выключены и не вращаются ни ходовой винт, ни ходовой валик;
Ходовой валик;
Зубчатая рейка механизма подачи;
Ходовой винт для подачи суппорта только при нарезке винтовой резьбы;
Переставной останов для регулирования длины продольного самохода;
Останов, применяемый при нарезании резьбы;
Планшайба;
Неподвижный люнет;
Подвижной люнет;
Сменные шестерни;
Токарный патрон (4-кулачковый);
Сверлильный патрон.

Задняя бабка

Задняя бабка (фиг. 43) состоит из следующих частей: шпиндель; корпус, в котором высверлена полость для шпинделя; основная доска с внутренними направляющими; винт с насаженным на наружном конце его ручным маховичком для перемещения шпинделя; приспособление для зажима шпинделя; зажимные болты для закрепления задней бабки на станине.

Главное назначение задней бабки — служить опорой таких изделий, которые обтачиваются на центрах. Чтобы можно было устанавливать между центрами станка изделия разной длины, заднюю бабку делают передвижной вдоль внутренних направляющих станины, причем она может быть неподвижно закреплена в любом положении.

Шпиндель задней бабки тщательно пригнан к охватывающей его втулке корпуса и нормально (т.-е. при цилиндрической обточке) ось его лежит на одной прямой с осью рабочего шпинделя. В вертикальном направлении шпиндель задней бабки перемещаться не может. В направлении же поперечном 1) весь корпус задней бабки, вместе с шпинделем, может быть сдвигаем: при вращении установочных винтов А (второй аналогичный винт расположен с другой стороны задней бабки) бабка перемещается поперек станины, по направлению к токарю или от него.

Шпиндель удерживается от вращения в втулке задней бабки посредством шпонки, идущей вдоль шпинделя, примерно на 2/з его длины. Благодаря этому, он может свободно скользить вдоль втулки, но не может вращаться внутри нее. Шпиндель делается пустотелым. С переднего конца он расточен на конус, который несет неподвижный центр.

В другой конец его, расточенный цилиндрически, вставлена бронзовая гайка N. При вращении маховичка (14) винт S свободно вращается в крышке С корпуса бабки. От поступательного движения винт удерживается с одной стороны маховичком, с другой — заплечиком.

Про другие станки: → Станки 332 б/у. Купить станок бу по лучшей цене

Для того, чтобы вынуть центр из шпинделя задней бабки, надо вращать маховичок так, чтобы шпиндель уходил назад, до тех пор, пока конец винта не упрется в центр. При дальнейшем вращении маховичка винт вытолкнет центр из шпинделя.

Если шпиндель вышел из корпуса настолько, что соскочил с винта, то прежде, чем начать затягивать шпиндель винтом в обратную сторону, надо убедиться в том, что шпоночная канавка приходится точно против шпонки.

Не следует подавать шпиндель слишком далеко назад, иначе он окажется прижатым к заплечику и может защемиться.

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)

Конструктивные особенности токарно-винторезных станков

Станки этого класса используются для обработки деталей в форме диска, втулок и валов. Эти устройства производят внутреннее точение цилиндрических, торцевых, фасонных поверхностей. Кроме этого, они способны производить отрезку, сверление и зенкерование металлических деталей.

Устройство токарно-винторезного станка:

Основание – это монолитная часть устройства, изготовленная из высокопрочных материалов: чугуна, нержавеющей или легированной стали. Основание станка выполняет две важных роли: обеспечивает фиксацию коробки передач и обрабатываемой детали;
Устройство токарно-винторезного станка
Станина является главным элементом, на котором располагаются основные узлы станка. Верхняя часть станины содержит направляющие механизмы, по которым перемещаются режущие элементы – суппорт и задняя бабка станка;
Передняя бабка. Винторезные аппараты отличаются устройством передней бабки от классических моделей тем, что в этой части располагается шпиндель – деталь, передающая заготовке вращающийся момент. Кроме этого, на передней бабке присутствуют дополнительные удерживающие элементы: фланец, коническая шейка и отверстие. Названные детали отвечают за фиксацию и центрирование обрабатываемой детали;
Гитара отвечает за настройку цепи передач. Настраивается она посредством смены зубчатых колес. Современные винторезные станки позволяют устанавливать метрический и модульный шаг резьбы. Гибкие настройки гитары позволяют перевести аппарат в ручное управление, что позволяет выполнять нестандартные виды резьбы;
Схема и описание токарно-винторезного станка
Фартук отвечает за преобразование вращения винта в поступательное движение суппорта. В зависимости от типа конструкции, винторезные аппараты меняют перемещение ходового винта посредством гаек или зубчато-реечных передач. Суппорт – это режущая часть станка. Этот элемент состоит из каретки продольного перемещения, поперечных салазок и держателей;
Резцовая каретка применяется для отделки конических поверхностей;
Задняя бабка отвечает за удержание конца обрабатываемой детали. Задняя бабка состоит из неподвижных и вращающихся элементов, а также осевых элементов, с помощью которых производится обработка центральных частей заготовки. Винторезные станки так устроены, что задняя бабка перемещается только в ручном режиме;
Коробка подач токарного станка
Коробка передач отвечает за изменение скорости перемещения суппорта;
Поперечные салазки перемещаются вручную. Современные винторезные станки оснащены совершенными поперечными салазками, с помощью которых они могут поворачиваться на 40 градусов, что позволяет обрабатывать конические поверхности с высокой точностью.

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.

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″.

Поговорим о двигателях

На торцевых устройствах устанавливаются коллекторные и асинхронные двигатели. Чем они отличаются? Коллекторный двигатель имеет высокий показатель крутящего момента, но уступает асинхронному двигателю в простоте обслуживания (замена щеток). Второй двигатель отличается долгим сроком службы и меньшим уровнем шума.

Двигатель приводит в движение режущий элемент. Крутящий момент диска обеспечивается двумя типами передачи – за счет ремней или зубьев. Каждый тип передачи имеет ряд достоинств и недостатков: например, зубчатая передача исключает возможность проскальзывания (холостого хода) во время запредельных нагрузок.

Торцовочный аппарат имеет большую ширину реза, который дополнительно ограничивается при работе под углом. Угол реза увеличивается за счет установки штанги вдоль линии реза.

Правила выполнения схем

Выполнение графических изображений кинематических схем производиться с использованием следующих правил:

выбор правильного обозначения применяемой конструкции;
точное указание места расположения отдельной детали;
последовательность их взаимодействия;
ширина линий (устанавливается существующими стандартами);
правильность отображения сносок;
нанесение необходимых надписей и символов.

Правила выполнения кинематических схем заключаются в описании следующих конструктивных единиц:

отдельных элементов;
линий кинематических связей;
звеньев;
кинематических пар (объединяют две или несколько элементов).

Разработчик вправе выбирать масштаб по своему усмотрению.Это разрешено утверждёнными стандартами. На чертеже допускается не соблюдение реального расположения конструктивных составляющих в корпусе агрегата.

Отдельной составляющей схемы считается блок (устройство, агрегат). Он предназначен для выполнения определённых функций. Его особенностью является не возможность деления на более мелкие детали без потери функционального назначения. Такими элементами являются: набор шестерён, один или несколько валов, установленные подшипники, используемый электродвигатель.

Линией связи между деталями обозначаются отрезком заданной длины и толщины. Он указывает на присутствие механизма связи между отдельными изделиями или устройствами. Если эта связь выполнена достаточно жёстко, конструкция объединяется в звено. Объединённые детали и звенья в единое целое называется установкой.

Про другие станки: Заточной станок FSM Kaindl / 1WOOD - Первый лесопромышленный портал

Для более подробного описания взаимодействующих элементов или звеньев, передачи направления движения допускается их объединение в так называемые кинематические пары. Особенности и порядок выполнения графических изображений зависит от их назначения.

На функциональных схемах отображают отдельные детали конструкции, которые задействованы в основном процессе передачи движения. Для удобства (по возможности) несколько деталей объединяют в отдельные функциональные группы. На чертеже обязательно отображают их функциональные связи.

Каждый из них имеет собственный графический символ. Он установлен существующими стандартами и правилами оформления чертежей. Для лучшего понимания проходящего технологического процесса рекомендуется наносить технические характеристики использованных комплектующих. Кроме пояснительных надписей допускается размещение на свободном месте листа таблиц или диаграммы.

На принципиальных схемах отображают детали или их группы. Это могут быть, валы, передаточные механизмы или готовый двигатель. Они дают представление и понимание используемых принципов работы всего агрегата. Каждая деталь или узел изображается в отключённом состоянии (без указания порядка взаимодействия с другими деталями).

Их составляются для проведения регулировок и отладки собранного агрегата. С этой целью изображаются все основные кинематические связи: механические и не механические. Эти связи наносятся между отдельными элементами, кинематическими парами или группами элементов.

Графически они располагаются в границах контура, обозначающего корпус агрегата. Чертёж каждого механизма, состоящего из нескольких комплектующих, может исполняться отдельным документом. На основном листе делается соответствующая ссылка. Если в составе отдельного агрегата или целого устройства применяют несколько одинаковых деталей, допускается выполнение одного чертежа.

Остальные изображаются с допустимыми упрощениями. Положение комплектующих изделий может быть выбрано на основании наиболее оптимального процесса взаимодействия. Если этого недостаточно разрешается изобразить пунктирными линиями конечное положение детали.

Для лучшего понимания разрешается переносить элементы по поверхности листа. Обязательным условием является сохранение кинематических и функциональных связей. При нехватке места на поле чертежа в рамках границ корпуса агрегата, допускается отдельную деталь вынести за границы. В этом случае обязательно должны быть выполнены пояснения для ссылок. Они должны обеспечивать сохранение кинематических связей.

На принципиальной схеме обязательно указывают:

максимально допустимое число оборотов вращающихся валов, передаточных звеньев;
допустимое отклонение детали от исходного состояния;
справочные таблицы;
графики и диаграммы;
характеристики, полученные расчётным путём на этапе проектирования;
надписи, для пояснения специфики отдельных изделий или кинематических пар.

Схема,разработанная для пояснения протекающих динамических процессов, включает размеры каждого изделия с указанием допустимых значений механических нагрузок. На ней подробно наносят характеристики валов, места расположения, применяемых опор. При пересечении различных деталей необходимо сохранять неразрывность начерченных линий.

На кинематических схемах отображают:

сплошными линиями установленной толщины –вращающиеся детали;
линиями тоньше на половину–конструкции, которые указываются с упрощениями, например, червячные передачи или зубчатые колёса;
взаимосвязи между отдельными составляющими, особенно кинематическими парами,выполняют пунктирными линиями;
указание взаимосвязи между двигателем и передаточными механизмами–двойными пунктирными линиями;
все связи, полученные расчётным путём, на этапе проектирования,при доработке наносятся тройными пунктирными линиями.

Кинематическим группам присваивают наименования. Оно поясняет тип и функциональное назначение. Могут быть указаны особенности привода подачи или специфику червячной передачи. Все эти пояснения делаются как вынесенные надписи на специально изображённой полке.

Все эти надписи могут быть объединены в отдельный перечень. В нём делаются специальные пометки, указывающие на характеристики известные из справочников и стандартов, полученные расчётным путём и характеристики, получаемые в процессе отладки и регулировки всего механизма. В этом случае такие параметры помечаются специальной надписью, которая указывает, что они подбираются при регулировании.

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 станки16К-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.

— 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:

Основание;
Станина;
Передняя бабка (шпиндельная бабка);
Задняя бабка;
Суппорт;
Коробка подач.

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

Основание токарного станка

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 станка Фрикционом, 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.

Про другие станки: Ремонт станков в городе Одесса - адреса, телефоны, отзывы

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 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.

Функциональный ряд

Перейдем к рассмотрению функций и видов. Торцовочный аппарат может быть профессиональным или любительским. Заметим, что набор функций профессиональных и любительских моделей отличается незначительно. Разница между моделями состоит в качестве материалов, из которых изготовлено устройство и уровень прочности отдельных элементов. В нашем случае это двигатель, пильный диск и редуктор.

Центральной проблемой торцовочных станков является двигатель. Производители часто экономят на качественных материалах и устанавливают мощные двигатели без дополнительной системы охлаждения. Интенсивная эксплуатация станка проводит к быстрой поломке двигателя. Описанная проблема встречается преимущественно в любительских моделях.

https://www.youtube.com/watch?v=SNAKlrlLhR8

Профессиональный инструмент отличается не только качеством обработки металлического изделия, но и длительным сроком службы, поэтому его используют преимущественно в промышленности. Дорогой торцовочный аппарат способен работать больше 8 часов в день без перерывов.