Устройство токарно винторезного станка: Токарно-винторезные станки: устройство, принцип работы, виды

Универсальные токарно-винторезные станки: устройство

Наиболее распространенным типом металлообрабатывающего оборудования можно назвать токарно-винторезные станки. Они могут использоваться для проведения точения и многих других операций. Универсальный токарно-винторезный станок имеет определенные конструктивные особенности, о которых поговорим далее подробно.

Основные конструктивные элементы

Принципиальные схемы токарного винторезного станка не существенно отличаются друг от друга. Практические все модели, входящие в эту группу, могут использоваться для проведения следующих операций:

1. Развертывания отверстий.
2. Выполнения операций по обтачиванию и растачиванию поверхностей. Токарно-винторезный станок имеет устройство, которое позволяет изменять как наружную, так и внутреннюю цилиндрическую поверхность. При этом тело вращения может быть коническим или фасонным.
3. Рассматривая токарно-винторезные станки и их назначение следует уделить внимание возможности подрезки и обработки торцевых поверхностей.
4. При установке соответствующей оснастки и режущего инструмента можно выполнять операции, связанные со сверлением и зенкированием.
5. Многие токарно-винторезные станки имеют технические характеристики, позволяющие проводить нарезание резьбы на самых различных поверхностях.

Основные узлы токарно-винторезного станка

Токарно-винторезный станок может иметь описание с указанием того, для решения каких задач может проводится установка данного оборудования. Несмотря на отношение к одной группе, токарно-винторезные станки по металлу могут иметь различную конструкцию. Практически все модели имеют следующие конструктивные элементы:

1. Передние и задние бабки, в которых помещают основные системы: коробку скоростей, подач и электроснабжения.
2. Суппорт, предназначающийся для крепления режущего инструмента.
3. Детали токарного-винторезного станка образуют систему передачи вращения от электрического двигателя, которую называют коробкой скоростей.
4. Шпиндель. Кинематическая схема токарно-винторезного станка передает вращение шпинделю, в котором крепиться заготовка.
5. Несущая станина. Для того чтобы все узлы могли точно позиционироваться относительно друг друга, они крепятся жестко или подвижно, на станине. Данный элемент конструкции также предназначается для гашения вибрационной и иной нагрузки.
6. Токарно-винторезный станок имеет область применения в сфере нарезания резьбы, предусматривает наличие сменных гитарных шестерен. Путем подбора сменных колес проводится настраивание наиболее подходящего режима резания.
7. Электрический блок для управления оборудованием.
8. Фартук. Эта конструкция позволяет защитить зону резания, предотвратить разброс стружки и СОЖ. Кроме этого фартук может иметь и дополнительную оснастку.

Рассматривая основные узлы токарно-винторезного станка следует учитывать, что он отличается наличием ходового винта, а также возможностью проведения операции нарезания резьбы.

Модели токарно-винторезных станков могут быть предназначены для проведения самых различных технологических процессов, но зачастую имеют схожую компоновку. При этом разница заключается в качестве сборки и размерах основных силовых агрегатов.

Типовой блок управления

Рассматривая современный универсальный токарно-винторезный станок следует уделить внимание блоку управления. Для указания основных параметров обработки устанавливаются рычаги и рукоятки, кнопки и другие блоки управления. К основным особенностям отнесем следующие моменты:

1. Как правило, устанавливается рукоятка для указания количества оборотов. Универсальный токарно-винторезный современный станок может изменять данный показатель, который выбирают в зависимости от требуемых режимов резания.
2. Токарно-винторезный станок имеет устройство, позволяющее образовывать резьбовую поверхность. Ее параметры устанавливаются при помощи специального блока управления. Не стоит забывать о том, что некоторые параметры можно задать исключительно путем установки требующихся сменных колес.
3. Есть и рукоятки, которые позволяют управлять суппортом. Токарно-винторезные станки имеют основные узлы, которые позволяют обеспечивать механическую подачу для быстрой установки позиции и обработки с неизменяемым показателем скорости перемещения.

Органы управления токарно-винторезных станков на примере модели 16К20

Токарно-винторезный станок с ЧПУ имеет более сложную компоновку. Это связано с тем, что подобное оборудование может работать без вмешательства оператора на промежуточных этапах.

Классификация

Токарно-винторезные станки имеют классификацию, которая позволяет определить основные параметры. Многие токарно-винторезные станки имеют чертежи, которые позволяют определить сложность конструкции, ее ремонтопригодность и другие параметры. Различные виды токарно-винторезных станков имеют самую разную компоновку. Установленные правила определяют то, что токарно-винторезный станок должен иметь паспорт. Именно в нем указывается вся важная информация об оборудовании.

Основными параметрами, по которым проводится классификация, можно назвать нижеприведенный список:

1. Масса конструкции.
2. Максимальные размеры устанавливаемой заготовки.

Устанавливаемые детали-токарного винторезного станка могут несколько отличаться, что и отражается на классификации оборудования.

Вариант внешнего вида универсального токарно-винторезного станка

По признаку диаметрального размера заготовки прецизионный токарно-винторезный станок или другого типа делятся на несколько групп. Этот показатель может варьировать в диапазоне от 100 до 4 000 мм. Что касается длины заготовок, то показатель варьируется в достаточно большом диапазоне.

Рассматривая вес конструкции можно выделить то, что прецизионный токарно-винторезный станок относят к следующим группам:

1. Тяжелые модели имеют массу до 400 тонн. Токарно-винторезные современные станки повышенной точности с подобным весом устанавливают для обработки заготовок, диаметр которых варьируется в пределе от 1 600 до 4 000 миллиметров. Токарно-винторезный станок высокой точности в этой группе встречается довольно редко.
2. Вес до 15 тонн. В этой категории встречаются токарно-винторезные станки моделей, на которых могут обрабатываться заготовки с диаметральным размером от 600 до 1 250 мм.
3. Масса до 4 тонн. Токарно-винторезный станок настольного типа также относится к этой группе. Как правило, диаметр поперечного сечения составляет 250-500 мм.

Следует учитывать, что прецизионный токарно-винторезный станок легкой группы устанавливается в домашних условиях, особой подготовки помещения проводить не нужно. Модели токарно-винторезных станков этой группы могут работать и от стандартной домашней сети 220В, для чего на новом оборудовании устанавливаются современные электрические двигатели.

Еще одним важным параметром классификации можно назвать производительность. Различные модели токарно-винторезных станков могут применяться в различных условиях производительности. По данному критерию выделяют:

1. Для штучного или мелкосерийного производства. Токарно-винторезный станки в паспорте имеют информацию, касающуюся производительности. Область применения по данному признаку учитывается при наладке производства по выпуску штучных партий.
2. Для среднесерийного и массового производства. Современный прецизионный токарно-винторезный станок этой группы устанавливается на различных заводах и производственных линиях в случае, когда нужно получить большую партию деталей за короткий срок.
3. Крупносерийное производство, установка на конвейерных линиях. Станки по металлу с ЧПУ или станок по металлу с УЦИ этой группы могут обеспечивать бесперебойное производство. Довольно часто кинематическая схема токарно-винторезного станка высокой производительности имеет возможность быстрой настройки под заданные параметры. Также в эту группу можно включить модели с ЧПУ.

Общий вид токарно-винторезного станкаКонструкция некоторых винторезных станков имеет устройство с УЦИ.

Проведенная классификация позволяет подобрать наиболее подходящую модель под определенные условия работы. Так есть виды, подходящие для установки в заводах машиностроительной отрасли, другие в большей степени подходят для изготовления деталей, которые используются при изготовлении бытовых приборов. Многие варианты исполнения с УЦИ и ЧПУ появилось относительно недавно.

Какие могут проводится операции?

Крупногабаритный или настольный токарно-винторезный станок устанавливается для образования деталей типа вал или фланец. Режущим инструментом выступает проходной резец, который подбирается под условия резания.

Кроме этого есть и подрезные резцы, которые можно использовать для обработки торцевых поверхностей. Образование канавок проводится при установке резцов упорного типа. Различные типы резцов применяются для проведения определенных операций. При этом уделяется внимание форме, а также виду используемого материала при изготовлении. Прецизионный токарно-винторезный станок также позволяет проводить основные виды работ.

Некоторые виды данного оборудования могут применяться и для выполнения сверлильных операций. Но стоит учитывать, что в данном случае сверло расположено вдоль оси заготовки. Принцип действия данной схемы сверления следующий: инструмент крепиться в специальной оснастке на задней бабке, находится в неподвижном состоянии, а вращение получает сама заготовка. Задняя бабка может перемещаться в продольном направлении для осуществления подачи.

Технические характеристики

При выборе наиболее подходящей модели всегда рассматриваются технические характеристики. Они определяют особенности работы и возможность применения в той или ной ситуации.

Основные технические характеристики заносятся в описание. К ним можно отнести:

1. Количество оборотов: минимальный и максимальный показатель. Основные технические характеристики определяют возможность обработки по заданным параметрам. Создавая чертеж технолог указывает то, при какой скорости вращения должно проходить резание.
2. Класс точности. В чертеж заносятся данные о том, с какой точностью должна проводится обработка. В ГОСТ установлены нормы определения класса точности, по которым маркируется оборудование.
3. Для того чтобы можно было регулировать показатель скорости вращения шпинделя устанавливается коробка передач. Установленные стандарты ГОСТ требуют указания в паспорте число передач.
4. Деталь может иметь самые различные размеры, что определяет возможность установки.
5. Вес и габаритные размеры.
6. Величина подачи и максимального перемещения по оси.

Все технические характеристики можно узнать их паспортных данных и другой документации.

Общий вид токарно-винторезного станка

Особенности УЦИ

Рассматривая прецизионный токарно-винторезный станок следует отметить его применимость в самых различных сферах.

Довольно большое распространение получили варианты исполнения с УЦИ. Данные виды токарного оборудования имеет высокую точность работы благодаря отображению осей основных органов на индикационном дисплее. Существует довольно большое количество моделей с УЦИ, каждая обладает своими особенностями. Прецизионный токарно-винторезный станок снабжается узлами, которые свойственны и остальным моделям, относящимся к этой группе. Токарно-винторезный станок с УЦИ обходится дешевле, чем токарно-винторезный станок с ЧПУ, что определяет рентабельность их установки в определенных случаях.

Для чего предназначен рассматриваемый блок? Этот цифровой блок позволяет контролировать положение различных элементов конструкции, а также вычислять требуемую информацию, к примеру, расстояние, на которое должен перемещаться суппорт или другой элемент. Производство подобных блоков началось относительно недавно, назначение некоторых моделей расширяется за счет их оборудования данным блоком управления.

Варианты с ЧПУ

Токарно-винторезный станок с ЧПУ

Современным подходом можно назвать установку оборудования с числовым программным управлением. Электрическая схема с принципиальной измененной конструкцией основных узлов позволяет добиться высокой точности обработки. К особенностям электросхемы и всей конструкции данного типа можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Токарно-винторезный станок ЧПУ производится в соответствии с ГОСТ: класс точности и другие параметры также указываются в паспорте. В ГОСТ установлены и другие стандарты, которые стоит учитывать при выборе оборудования.
2. Все подвижные органы работают от мини блока управления. Это определяет то, что токарно-винторезный станок имеет сложную электрическую схему.
3. Многие модели мини, могут устанавливаться в домашних условиях по причине небольшого веса. При этом подобные токарно-винторезные станки с высокой точностью мини типа могут выдерживать большую нагрузку.
4. У конструкции есть блок индикации и ввода основной информации. Государственный стандарт и ГОСТ определяет применение определенных языков программирования, которые применяются для указания пути обработки и основных режимов.
5. Настольный токарно-винторезный станок по металлу (мини тип) применяется для высокоточной обработки и получения малогабаритных деталей. Токарно-винторезные станки повышенной точности широко используются при производстве деталей различной электроники и бытовой техники. Мини оборудование имеет высокую точность и небольшую потребительскую мощность, что определяет рентабельность установки.

Многие производители создают токарно-винторезные станки по ГОСТ, но стоит учитывать, что самое современное оборудование производится за границей, где не учитывается данный стандарт.

Мини токарно-винторезный станок обойдется намного дешевле, но у них есть ограничение по размерам заготовки.

В заключение отметим, что рассматривая типы токарно-винторезных станков, следует уделять внимание возможности установки самой различной оснастки. Токарно-винторезные станки по металлу имеют классификацию, которая указывается в маркировке. Каждая цифра и буква обозначают самую различную информацию, применяется маркировка с учетом принятых норм.

Токарно-винторезный станок — устройство и характеристики

Токарно-винторезный станок (ТВС) до того, как стать тем, чем он является в наши дни, прошел долгий путь эволюции. С каждым этапом развития данный вид техники изменялся в размерах, росла мощность агрегатов, расширялись функциональные возможности, улучшались параметры точности, эргономичности и масса других показателей.

Что интересно, принцип работы данной техники с момента ее изобретения фактически не поменялся. Устройство токарно-винторезного станка неизменно в глобальном смысле слова, равно как и его фундаментальные узлы. Сохранились и базисные принципы работы на этой технике.

Рассмотрим подробнее, что собой представляет это оборудование, без которого невозможно представить не то что отдельные промышленные структуры, а и целые отрасли экономики.

Суть работы ТВС достаточно проста и логична. Зафиксированная деталь совершает вращение по продольной оси. Этот процесс носит название главного движения. В свою очередь инструмент подводится к детали и совершает поперечный и поступательный ход. Подобные манипуляции позволяют удалять часть заготовки в нужных местах для получения готовой детали.

Главной отличительной особенностью токарно-винторезного станка от обычного токарного агрегата считается то, что его конструкцией предусмотрено наличие особого ходового винта, который дает возможность очень точно создавать новую резьбу с внешней стороны заготовки.

Ключевые узлы агрегата

Токарно-винторезные станки состоят из нескольких крупных узлов. Станина является фундаментальной деталью станка, где фиксируются все остальные его составные части. Станина изготавливается из очень прочного чугуна. Тяжелое основание с несколькими направляющими, расположенными вверху, – конструкция, хорошо зарекомендовавшая себя еще много лет назад. Именно поэтому производители токарно-винторезных агрегатов не изменяют этому проверенному временем формату. По направляющим осуществляется перемещение задней бабки и суппорта.

Еще один важный узел в конструкции – передняя бабка, где располагается шпиндель, оснащенный патроном для фиксации обрабатываемой детали. Также на передней бабке предусмотрена коробка передач, сообщающая вращение от электрического двигателя шпинделю.

Суппорт – это важный элемент для подачи режущего инструмента. Конструкция включает специальную каретку, резцедержатель и фартук. Резцедержатель нужен для фиксации инструмента. Каретка перемещает инструмент по направляющим.

Конструкция фартука включает механизмы контроля суппорта и специальные салазки, которые перемещаются непосредственно по фартуку в продольном и поперечном направлениях. Привод на фартук сообщает коробка подач. Встроенная в коробку гитара дает возможность настроить шаг резьбы. Задняя бабка выполняет функцию держателя детали нестандартных размеров. Кроме того, на ней располагается инструмент, будь то сверла, развертки или зенкеры.

Нужно отметить, что данная конструкция токарно-винторезного станка считается стандартной комплектацией этого типа оборудования. Это не исключает наличия опциональных узлов. В последние годы многие производители оснащают технику копирующими механизмами и особыми насадками для фрезеровки, что заметно расширяет функционал традиционного агрегата.

Более того, серьезную конкуренцию стандартным моделям составляют токарно-винторезные станки с ЧПУ. К слову, последние отличаются повышенной производительностью, точностью и удобством в эксплуатации.

В зависимости от устройства токарно-винторезного станка есть возможность классифицировать это оборудование по ряду признаков. Это может быть степень автоматизации процессов обработки заготовки, конструктивные особенности агрегата и целевое назначение конкретной модели.

Сегодня грубым разделением данной техники может служить классификация ее на автоматическую и полуавтоматическую. Также токарно-винторезные станки бывают горизонтального и вертикального типа. Это зависит от того, где располагается шпиндель. Агрегаты вертикального типа используются в том случае, когда есть необходимость обрабатывать короткие детали большого веса.

Один из важнейших параметров, на который нужно обращать внимание мастеру при выборе станка – это уровень нагрузки на подвижные элементы конструкции. Чем слабее каждая отдельная деталь станка, там выше вероятность того, что техника будет часто выходить из строя и простаивать. Это особенно актуально для тех, кто использует не новую технику.

Даже спустя годы активной эксплуатации жесткость станины должна оставаться на первоначальном уровне, а каждый узел должен выполнять свою функцию безукоризненно. Только в этом случае можно говорить о высокой производительности агрегата на пределе своих возможностей.

В наши дни токарно-винторезные станки порадуют высокой точностью, несравнимой с агрегатами, выпущенными в середине прошлого века. Инструменты, которыми комплектуется эта техника, производятся из высококачественных твердых сплавов отменной прочности. Практически все современные станки являют собой эталон точности и производительности. Все это ещё раз подтверждает то, что, хотя данная техника внешне изменилась не так уж существенно, ее эксплуатационные характеристики прогрессируют с каждым годом.

Выводы

Токарно-винторезные станки – оборудование, пользующееся стабильным спросом в России. Сегодня мастеру доступен огромный выбор новых и б/у агрегатов. Отечественные производители подобной техники в полной мере удовлетворяют потребности в ней. При этом у них есть и серьезные конкуренты, особенно среди азиатских и европейских брендов.

Как бы то ни было, у российских компаний-производителей есть все для создания высококачественного конкурентоспособного оборудования. Доступные цены, высокое качество комплектующих и эффективные инженерные наработки делают эту технику очень востребованной на постсоветском пространстве.

Рекомендуем почитать

Токарно-винторезный станок: элементы, применение, преимущества

Обработку металлических, деревянных и пластмассовых заготовок путем резания и точения невозможно сделать без специального оборудования — токарно-винторезного станка.

В его возможности входит выполнение любых видов механической обработки материалов, обтачивание поверхностей, растачивание резьбы и сверление отверстий.

Виды работ на токарно-винторезном станке

Винторезное токарное устройство, которое относится к категории универсального, позволяет осуществлять такие виды работ из разнообразных материалов, как:

• Нарезание резьбы разного типа.
• Обработка и подрезка торцов.
• Выполнения сверления и зенкерования.
• Растачивание и обтачивание поверхностей разнообразной конфигурации: цилиндрических, конических, фасонных.
• Развёртывание отверстий.

Механизмы устройства

Универсальные токарные станки состоят из механизмов и типовых узлов, к которым относятся:

• Ходовой винт — это основной элемент устройства, который отличает его от модели простой токарной.
• Коробка, которая обеспечивает смену и выбор подач.
• Фартук устройства. В нём происходит преобразование вращения валика или винта в поступательное движение суппорта с инструментом.
• Ходовой валик.
• Гитары шестерён. Это модуль, который необходим для передачи вращательного движения с одного на другой узел станка.
• Тумбы оборудования. Играют роль подставок. Основные узлы управления оборудования и обрабатываемый элемент, благодаря им, находятся на удобной высоте для визуального контроля.
• Электрическое оборудование.
• Шпиндель — основной узел токарного станка. Он зажимает заготовку и вместе с ней вращается. Режущий инструмент при этом перемещается в двух независимых координатах — поперёк и параллельно оси вращения. Чем конструкция шпинделя и его двигатель проводной мощнее, тем производительность оборудования выше по скорости снятия с заготовки металло — стружки и тем массивнее элементы он способен обработать.
• Несущая станина. На ней монтированы все механизмы оборудования.
• Коробка, которая обеспечивает регулировку скоростей.
• Задняя и передняя бабка. Передняя бабка — это узел токарного оборудования, который необходим для вращения и поддержания обрабатываемого элемента. Задняя бабка нужна для поддержки другого конца обрабатываемого элемента. Может применяться для установки метчика, развёртки, сверла и прочих инструментов.
• Суппорт станка необходим для закрепления режущего инструмента и передачи ему движений подачи. Он включает в себя каретки — нижние салазки, которые двигаются по направляющим станины. Перпендикулярно оси вращения элемента по направляющим нижних салазок перемещаются салазки поперечные, на которых расположены резцовая каретка и резцедержатель. Каретка резцовая к оси вращения элемента может проворачиваться под различным углом.

Характерным для этого оборудования является то, что конструктивные элементы разных моделей имеют одинаковые название и расположение. Станки этой категории, которые выпущены разными заводами-производителями, по своей конструкции почти идентичны (в том числе и с числовым программным управлением).

Для управления рабочими системами токарные станки оснащены различными рычагами и рукоятками. В частности, к ним относятся:

• Элемент управления направлением движения шпинделя и его остановкой.
• Элемент, который отвечает за фиксацию задней бабки.
• Управляющий элемент параметрами перемещения суппорта.
• Орган управления параметрами подачи.
• Штурвал, отвечающий за передвижение пиноли.
• Элемент, который отвечает за автоматический пуск продольной подачи и фиксацию пиноли.
• Отключение и включение основного двигателя.
• Элемент управления для выбора направления резьбы, которую нужно нарезать.
• Управляющий элемент для отключения и включения вращения ходового винта.
• Рукоятка, которая предназначена для управления верхними салазками.
• Орган управления, который определяет направление движения салазок (поперечное или продольное).
• Рукоятка, которая отвечает за выбор категории шага резьбы.
• Орган управления, который отвечает за выбор параметров резьбы нарезаемой (подача или шаг).
• Рукоятка, при помощи которой изменяется скорость вращения шпинделя.

Классификация оборудования

Виды этого оборудования подразделяют исходя из нескольких параметров, к которым относятся:

• Максимальный диаметр этой детали.
• Максимальная длина детали, которая допускается для обработки на этом оборудовании.
• Масса оборудования.

Длина детали, которая обрабатывается на этом оборудовании той или иной модели полностью зависит от того, какое выдержано расстояние между его центрами. При рассмотрении диаметра заготовки, которую определённый вид токарного станка позволяет обрабатывать, этот параметр колеблется в пределах от 100 до 4 тыс. миллиметров. Нужно учитывать и тот фактор, что модели оборудования, на котором могут обрабатываться элементы одного диаметра, могут иметь разную длину обрабатываемой заготовки.

У токарных универсальных станков может быть различный вес. По этому параметру оборудование подразделяется на такие категории:

• Лёгкие станки. Их вес не бывает больше 0,5 тонн. На нём обрабатываются элементы диаметр которых 100−200 миллиметров.
• Масса оборудования не превышает 4 тонн. Допустимый диаметр элементов обработки 250−500 миллиметров.
• Вес оборудования до 15 тонн. Диаметр обрабатываемых элементов колеблется в пределах 600−1250 миллиметров.
• Станки тяжёлые. Их вес может достигать 400 тонн. Диаметр обрабатываемых элементов 1600—4000 миллиметров.

Применение

Универсальный лёгкий винторезный токарный станок — это модель настольная, которая в основном применяется на небольших предприятиях или в домашних мастерских.

Самыми распространёнными предприятиями с такими моделями оборудования являются:

• Заводы, которые выпускают контрольно-измерительное оборудование и приборы.
• Предприятия, которые занимаются производством часовых механизмов.
• Опытно-экспериментальные отделы предприятий разных промышленных отраслей.

Предприятия машиностроительной и энергетической отрасли оснащают токарно-винторезным устройством тяжёлой группы. Ещё это оборудование применяется для обработки узлов деталей и элементов специальных механизмов:

• Для комплектации прокатного тяжёлого оборудования.
• Для оснащения транспорта железнодорожного (колёсных пар и прочего).
• Механизмов турбинных.

Но наиболее распространены станки со средним весом. Именно благодаря им можно выполнять чистовые и получистовые металлообрабатывающие операции и нарезать разнообразные резьбы.

У универсального винторезного токарного станка средней степени тяжести есть много преимуществ. К ним относятся:

• Высокая мощность двигателя и жёсткость конструкции, которые позволяют выполнять разнообразные работы с заготовками из металла и другого вида материала.
• Широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач рабочего инструмента.

Кроме того, это оборудование оснащается разнообразными приспособлениями и механизмами, которые:

• Делают более безопасным и комфортным труд обслуживающего персонала.
• Позволяют с большей точностью проводить обработку изделия.
• Значительно расширяют функциональность.

Такие элементы дополнительного оснащения позволяют на токарно-винторезном оборудовании автоматизировать многие процессы обработки элементов.

Стоит сказать отдельно и о токарно-винторезном оборудовании с числовым программным управлением. В советское время оно одновременно выпускалось несколькими предприятиями. Как правило, подобным оборудованием оснащались предприятия, занимающиеся выпуском большой номенклатуры продукции мелкосерийной.

Устройство оборудования такого типа и возможность быстрой переналадки делает его незаменимым в тех случаях, когда необходимо за минимальное количество времени перейти на выпуск элементов другой модификации.

Как правило, токарное оборудование применяется для обработки внешних поверхностей, имеющих цилиндрическую форму. В таких ситуациях в качестве инструмента используется резец проходной. Обычно припуск по длине обрабатываемого элемента составляет 7−12 миллиметров. Такой припуск в размере необходим для того чтобы обрабатываемую заготовку можно было отрезать на нужную длину и провести обработку её торцов.

Для того чтобы подрезать торец обрабатываемого элемента могут применяться резцы нескольких видов:

• Подрезные.
• Прямые проходные.
• Упорные.

Для подрезки и обтачивания небольшого отступа на детали используется упорный тип резцов.

А ещё при помощи универсального токарного оборудования можно на деталях прорезать канавки разной глубины. Для этого используется специальный канавочный инструмент, а процедура проводится на малых скоростях вращения шпинделя.

По аналогичному принципу выполняется и обрезка готового изделия. Процесс отрезки заканчивают тогда, когда в месте отреза диаметр перемычки доходит до величины 2−2,5 миллиметра. В этот период останавливается процесс отрезания, а готовое изделие просто отламывается от заготовки.

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).  

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).

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.

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.

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.

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.

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».

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 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.

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.

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.

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.

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)

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 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 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.

Общее устройство токарно-винторезного станка