Устройство и принцип работы токарного станка по металлу
Содержание статьи:
Первый в истории человечества механический токарный станок был изобретен в XVIII веке отечественным умельцем А.К.Нартовым. Уникальность его состояла в наличии суппорта — революционного устройства, освобождающего руки рабочего. Сегодня на токарных станках обрабатывается до 70% всех металлических деталей. Это один из самых востребованных видов промышленного оборудования. Постепенно обычные станки вытесняются оборудованием с числовым программным управлением, более эффективным и точным.
Устройство токарного станка
токарный станок по металлу
Чтобы лучше понять принцип работы оборудования изучим строение его главных механизмов:
-
- Устройство передней бабки
-
- Передняя бабка в разрезе
Подшипники не должны иметь люфта, работать легко и равномерно, удерживать шпиндель крепко и устойчиво. Два подшипника обеспечивают надежное крепление и вращение: задний и передний.
Таблица переключателя вращения шпинделя
На внешней стороне стойки находится переключатель скоростей и информационная таблица. В таблице разъясняется, в какое положение устанавливать переключатель, чтобы получить требуемую скорость (число оборотов за минуту) вращения шпинделя.
Переключение скоростей производится после полной или частичной остановки инструмента, иначе зубчатые колеса передачи быстро выйдут из строя.
-
- Схема гитары
-
- Гитара станка
Гитара сменных колес это устройство, контролирующее характер шагового движения при нарезке резьбы. Каждый тип нарезки соответствует определенному набору зубчатых сменных колес. Такой механизм можно обнаружить на токарно-винторезном оборудовании старого образца. Он управляет движением резцедержателя.
-
- Устройство коробки подач
- Коробка подач
Коробка подач — одна из основных частей механизма передачи, которая от шпинделя подает движение на суппорт. На этом участке скорость кручения движущихся элементов меняется, благодаря чему суппорт передвигается с необходимой скоростью в поперечном или продольном направлении.
Фартук — преобразовывает вращение вала хода в движение суппорта в обоих направлениях.
-
- Чертеж станины
-
- Станина
Станина (подставка) — основание машины, обычно выполняется из тяжелого металла (чугуна). Крепится на пару толстых столбов. Верхние части подставки — пара гладких рельс и пара направляющих в виде призмы, по ним перемещаются задняя бабка и суппорт.
-
- Устройство суппорта
- Суппорт
Суппорт — это устройство токарного станка по металлу , передвигающее резцедержатель вместе с вставленным инструментом в любом направлении по отношению к оси токарного механизма: продольном, наклонном или поперечном. Наличие суппорта освобождает токаря от необходимости удерживать инструмент в руках. Движение в нужную сторону инструменту можно придать вручную или механически. Части суппорта:
- устройство поперечных салазок;
- каретка, двигающаяся по рельсам подставки;
- фартук с устройством преобразования кручения валов хода и винта в перемещение суппорта;
- устройство резцовых салазок;
- устройство резцедержателя.
-
- Чертеж задней бабки
-
- Задняя бабка
Задняя бабка нужна чтобы закрепить свободный конец крупной детали из металла во время работы. На нее крепятся и дополнительные инструменты, например, сверла.
Задняя бабка может быть с обычной или крутящейся встроенной серединой. Встроенную крутящуюся середину используют в механизмах для ускоренного резания.
Короб с электрическими частями содержит кнопки, рукоятки и тумблеры для пуска и остановки металлообрабатывающего станка, электромотора, управления устройствами подач и оборотов, надзора над устройством фартука.
Кроме перечисленных частей в механизме токарного станка могут применяться хомуты, цанги, планшайбы, оправки, люнеты. Не в каждом станке присутствуют описанные выше части. Так, в станках для нарезки резьбы на детали нет коробки подач, вместо нее работает гитара и зубчатые колеса. У других устройств узел подач состоит из пары механизмов.
Технические характеристики и принцип работы
Независимо от устройства, станок характеризуется несколькими показателями:
- максимальная толщина (диаметр) болванки из металла для обработки;
- максимальное расстояние между серединами бабок;
- наибольшая толщина заготовки, которая устанавливается над суппортом.
А — передняя бабка, Б — суппорт, В — задняя бабка, Г — станина, Д — основание, Е — фартук, Ж — привод деления и затылования, З — гитара
В крепления на задней бабке устанавливается инструмент, которым будет производиться обработка детали. Бабка перемещается по рельсам станины на расстояние, определяемое длиной обрабатываемой заготовки. Суппорт располагается между передней и задней бабками, во время работы каретка двигается по рельсам и перемещает резак вдоль заготовки. Устройство резцедержателя зависит от металла детали и степени нагрузки на инструмент. Если работа не слишком сложна, достаточно будет одиночного держателя. На токарных станках современных моделей обычно устанавливают головки резцов. Это достаточно устойчивое устройство, способное удержать до четырех инструментов одновременно.
В качестве двигателя используется электрический мотор с ременной передачей. Ремень идет от двигателя к шкиву токарного станка, основное внимание следует уделять его натяжке, обеспечивающей хороший ход. Ремень изготавливается из брезентовой ленты, прорезиненной ткани или другого прочного материала.
Видео о том, как правильно выбрать токарный станок по металлу:
stanokgid.ru
основные узлы и назначение, фото, видео
Токарные станки по металлу, в общей своей массе, имеют примерно схожую компоновку — схему расположения узлов. В этой статье мы перечислим и опишем основные узлы, принцип их работы и назначение.
Общий вид токарного станка по металлу
Основными узлами являются:
- станина;
- передняя бабка;
- шпиндель;
- механизм подачи;
- суппорт;
- фартук;
- задняя бабка.
Основные узлы токарного станка по металлу
Видео-урок об устройстве токарных станков по металлу
Станина
Основной неподвижной частью станка является станина, состоящая из 2 вертикальных рёбер. Между ними находятся несколько поперечных перекладин, обеспечивающих жёсткость и неколебимость статора.
Станина
Станина располагается на ножках, их количество зависит от длины станины. Конструкция ножек-тумб такова, что в них могут храниться необходимые для работы станка инструменты.
Верхние поперечные рейки станины служат направляющими для передвижения по ним суппорта и задней бабки. Сравнивая схемы станков, легко заметить, что в некоторых конструкциях используются направляющие 2 видов:
- призматические для перемещения суппорта;
- плоская направляющая для хода задней бабки. В очень редких случаях её заменяет призматического типа.
Передняя бабка
Детали, расположенные в передней бабке служат для поддержки и вращения заготовки, во время её обработки. Здесь же находятся узлы, регулирующие скорость вращения детали. К ним относятся:
- шпиндель;
- 2 подшипника;
- шкив;
- коробка скоростей, отвечающая за регулировку скорости вращения.
Передняя бабка отдельно от станка
Основная деталь передней бабки в устройстве токарного станка – шпиндель. С правой его стороны, обращённой в сторону задней бабки, есть резьба. К ней крепится патроны, удерживающие обрабатываемую деталь. Сам шпиндель устанавливается на два подшипника. Точность работ, выполняемых на станке, зависит от состояния шпиндельного узла.
Коробка скоростей вид сверху
В передней бабке находится гитара сменных шестерен, которая предназначается для передачи вращения и крутящего момента с выходного вала коробки скоростей на вал коробки подач для нарезания различных резьб. Наладка подачи суппорта осуществляется путем подбора и перестановки различных зубчатых колес.
- Гитара сменных шестерен токарного станка Optimum
- Гитара советского токарного станка по металлу
- Техническое обслуживание
Шпиндель
Маловероятно, что ещё можно встретить устройство токарного станка по металлу с монолитным шпинделем. Современные станки имеют полые модели, но это не упрощает требований предъявляемых к ним. Корпус шпинделя должен выдерживать без прогибов:
- детали с большим весом;
- предельное натяжение ремня;
- нажим резца.
Особые требования предъявляются к шейкам, на которые устанавливаются в подшипники. Шлифовка их должна быть правильной и чистой, шероховатость поверхности не более Ra = 0,8.
Шпиндель
В передней части отверстие имеет конусную форму.
Подшипники, шпиндель и ось должны при работе создавать единый механизм, не имеющий возможности создавать лишних биений, которые могут получаться при неправильной расточке отверстия в шпинделе или небрежной шлифовке шеек. Наличие люфта между подвижными частями станка приведут к неточности в обработке заготовки.
Устойчивость шпинделю придают подшипники и механизм регулировки натяга. К правому подшипнику он крепится посредством расточенной, по форме шейки, бронзовой втулки. Снаружи её расточка совпадает с гнездом на корпусе передней бабки. Втулка имеет одно сквозное отверстие и несколько надрезов. Крепится втулка, в гнезде передней бабки гайками, накрученными на её резьбовые концы. Гайки крепления втулки используются для регулировки натяга разрезного подшипника.
За изменение скорости вращения отвечает коробка скоростей. Справа к шкиву присоединяется зубчатая шестерня, справа от шкива шестерня насажена на шпиндель. За шпинделем имеется валик со свободно вращающейся втулкой с ещё 2 шестернями. Через шейку, закреплённому в кронштейнах валику, передаётся вращательное движение. Разный размер шестерней позволяет варьировать скорость вращения.
Перебор увеличивает количество рабочих скоростей токарного станка вдвое. Строение токарного станка по металлу с использованием перебора позволяет выбрать среднюю скорость между базовыми. Для этого достаточно перекинуть ремень с одной передачи на следующую или установить рычаг в соответствующее положение, в зависимости от конструкции станка.
Шпиндель получает вращение от электродвигателя через ременную передачу и коробку скоростей.
Механизм подачи
Механизм подачи сообщает суппорту необходимое направление движения. Задаётся направление трензелем. Сам трензель находится в корпусе передней бабки. Управление им происходит посредством наружных рукояток. Кроме направления можно изменять и амплитуду движения суппорта при помощи сменных шестерней разного количества зубьев или коробки подач.
В схеме станков с автоматической подачей имеются ходовые винт и валик. При проведении работ высокой точности исполнения используется ходовой винт. В остальных случаях – валик, что позволяет дольше сохранить винт в идеальном состоянии для выполнения сложных элементов.
Суппорт
Верхняя часть суппорта – место крепления резцов и другого токарного инструмента, необходимого для обработки различных деталей. Благодаря подвижности суппорта резец плавно перемещается в направлении, необходимом для обработки заготовки, от места, где суппорт с резцом и располагался в начале работы.
Суппорт
При обработке длинных деталей ход суппорта вдоль горизонтальной линии станка должен совпадать с длиной обрабатываемой заготовки. Такая потребность определяет возможности суппорта передвигаться в 4 направлениях относительно центральной точки станка.
Продольные движения механизма происходят по салазкам – горизонтальным направляющим станины. Поперечная подача резца осуществляется второй частью суппорта, передвигающейся по горизонтальным направляющим.
Поперечные (нижние) салазки служат основой поворотной части суппорта. С помощью поворотной части суппорта задаётся угол расположения заготовки относительно фартука станка.
Поперечные салазки
Фартук
Фартук, как и передняя бабка, скрывает за своим корпусом необходимые для приведения в движение механизмов станка узлы, связывающие суппорт с зубчатой рейкой и ходовым винтом. Рукоятки управления механизмами фартука вынесены на корпус, что упрощает регулировку хода суппорта.
Задняя бабка
Задняя бабка подвижная, она используется для закрепления детали на шпинделе. Состоит из 2 частей: нижней – основной плиты и верхней, удерживающей шпиндель.
Задняя бабка в разрезе
Подвижная верхняя часть движется по нижней перпендикулярно горизонтальной оси станка. Это необходимо при точении конусообразных деталей. Через стенку бабки проходит вал, он может поворачиваться рычагом на задней панели станка. Крепление бабки к станине производится обычными болтами.
Задняя бабка
Индивидуален по своей компоновке каждый токарный станок, устройство и схема могут несколько отличаться в деталях, но в малых и средних станках такой вариант встречается наиболее часто. Компоновки и схемы тяжёлых больших токарных станков отличается в зависимости от их назначения, они узкоспециализированные.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Устройство токарного станка по металлу – схема и основные узлы
По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.
Основные части токарного станка по металлу
Как устроены станина и передняя бабка станка
Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.
Литая станина токарного станка усилена ребрами жесткости и имеет отшлифованные и закаленные направляющие
Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали токарного станка (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.
Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.
Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario
Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел токарного станка отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.
Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.
Назначение задней бабки токарного оборудования
Задняя бабка токарного станка, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.
Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка
Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.
Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.
Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250
Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.
Шпиндель как элемент токарного станка
Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.
Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20
Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.
Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.
В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.
Строение суппорта
Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.
Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250
Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.
- Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
- Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).
Резцедержатель быстросменный MULTIFIX картриджного типа
Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.
Электрическая часть токарного станка
Все современные токарные и токарно-винторезные станки по металлу, отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.
Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)
На большинстве моделей современных токарных станков по металлу устанавливаются двигатели с короткозамкнутым ротором. Для передачи крутящего момента от двигателя элементам коробки передач станка может использоваться ременная передача или прямое соединение с его валом.
На современном рынке также представлены модели токарных станков, на которых скорость вращения шпинделя регулируется по бесступенчатой схеме, для чего используются электродвигатели с независимым возбуждением. Регулировка скорости вращения вала такого двигателя может осуществляться в интервале 10 к 1. Однако из-за больших габаритов и не слишком экономичного потребления электроэнергии применяются такие электродвигатели крайне редко.
Двухскоростной двигатель со шкивом под плоский ремень передачи
Как уже говорилось выше, в качестве привода токарных станков могут использоваться и электродвигатели, работающие на постоянном токе. Именно такие электродвигатели, отличающиеся большими габаритами, обеспечивают бесступенчатое изменение скорости вращения их выходного вала.
Электродвигатель является основной частью электрической системы любого токарного станка, но она также включает в себя массу дополнительных элементов. Все они, функционируя в комплексе, обеспечивают удобство управления станком, а также эффективность и качество технологических операций, которые на нем выполняются.
Оценка статьи:
Загрузка…Поделиться с друзьями:
met-all.org
Устройство токарного станка по металлу
Появление большого станочного парка, состоящего из механизмов различных типов и модификаций, позволило в той или иной степени автоматизировать процесс обработки металлоизделий. Токарные станки являются одними из самых распространенных не только на производстве.
В продаже есть и настольные токарные станки, которые не имеют таких возможностей, как их «взрослые» аналоги, но, тем не менее, успешно эксплуатируются в быту или небольших специализированных мастерских. О том, как устроены станки для производства токарных работ, и поговорим.
Согласно классификации металлорежущего оборудования, токарные станки относятся к 1-й группе. Все они отличаются спецификой выполнения технологических операций, точностью и рядом других параметров. Отсюда и некоторые различия в конструкции отдельных элементов, а также в комплектации. Поэтому далее – лишь общая информация по устройству токарных станков, предназначенных для обработки металлоизделий.
Конструкция токарного станка
Рассмотрим на примере револьверной модели как наиболее распространенной. На рисунках все хорошо видно, поэтому будет достаточно отдельных пояснений.
Шпиндельная (передняя) бабка , в зависимости от модели и производителя, бывает из чугуна или листового (но толстого) железа. На ней, кроме самого шпинделя, расположен переключатель скоростей.
Для большего понимания устройства следует разобраться, за счет чего и как это происходит. Практика эксплуатации токарных станков показывает, что это одно из наиболее слабых мест любого агрегата. По своей конструкции эта часть станка мало чем отличается от механической коробки передач автомобиля. Внутри – набор шестерен, закрепленных на осях, расположенных на различных уровнях.
Комбинация, по которой они соединяются друг с другом, определяет скорость вращения шпинделя. В станках наполовину или полностью автоматизированных, этот параметр задается переключателем. В зависимости от положения его ламелей напряжение +24 В поступает на управляющий элемент – эл/магнитную муфту, срабатывание которой и позволяет перейти с одного режима на другой.
На качество токарных работ существенно влияет люфт шпинделя. Как правило, он является следствием предельной выработки одного из подшипников – переднего или заднего. Иногда замены требуют оба.
Суппорт
На нем установлен резцедержатель. Его перемещение вправо-влево может осуществляться механически или вручную.
Составные части токарного станка
- Каретка.
- Салазки поперечные.
- Держатель резца.
- Фартук. Исполнение этой конструктивной части у разных моделей может сильно отличаться.
- Салазки резцовые.
Задняя бабка
Она выполняет двойную функцию. Если в шпинделе закрепить металлический образец, а в задней бабке – сверло, то можно производить операцию сверления, перемещая каретку влево. Зафиксировав в данной части станка конец габаритной металлозаготовки, получится вести соответствующие токарные работы. В этом случае обрабатывающим инструментом является резец, который токарь «ведет» в нужном ему направлении.
Некоторые исполнения задних бабок имеют не обычную (традиционную), а вращающуюся сердцевину. Это позволяет повысить скорость токарных работ.
Короб с элементами автоматики (на станках с ручным приводом он отсутствует)
В нем находятся двигатель, трансформатор и ряд органов управления (кнопка «пуск/стоп», сигнальные лампы и так далее). Более современные модели, относящиеся к категории тяжелые, оснащены эл/шкафом.
Все схемы токарных станков рассчитаны на пониженные напряжения (от 12 до 36 В). Это связано с тем, что вероятный пробой изоляции цепи 220 В (а все части оборудования металлические) приведет к самым печальным последствиям.
Типы токарных станков
Классификация довольно сложная, так как она производится по нескольким параметрам (виду работ, степени автоматизации, весу и тому подобное). Поэтому лишь общий обзор наиболее известных разновидностей.
- Полу- и автоматы.
- Одно- или многошпиндельные.
- Револьверные.
- Винторезные.
Многорезцовые
Карусельные
Затыловочные
Маркировка токарных станков
Она буквенно-цифровая. Расшифровка позиций (слева направо) в обозначении изделий следующая.
- 1-я (цифра). Для токарных станков – всегда «1».
- 2-я (цифра или буква). Тип оборудования. К примеру, для карусельного станка это «5», лобового – «6», винторезного – «И».
- 3-я (число). Главный параметр (в дм). За него обычно принимается высота центров.
- 4-я (буква). Проставляется не всегда. Указывает на особенности токарного станка. К примеру, литера «Т» свидетельствует о том, что он модифицирован; «П» – повышенной точности, и так далее.
Основные характеристики
У каждого токарного станка – свои возможности. На что в первую очередь обратить внимание?
- Максимальное сечение металлозаготовки, которую можно зажать в шпинделе.
- Расстояние между центрами бабок при их крайнем положении. От этого зависит максимальная длина образца, который получится обработать.
- Предельная толщина металлической детали. Определяется расстоянием от оси шпиндель – задняя бабка до суппорта.
Модификаций токарных станков довольно много, но если вникнуть в их конструкцию, то принципиальных отличий нет. Основная разница – в компоновке станков, местоположении некоторых узлов и их исполнении (форма, размеры и тому подобное). К каждому изделию производитель обязательно прилагает комплект документации, по которой, имея общее понятие об устройстве токарного станка, с нюансами разобраться труда не составит.
ismith.ru
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
prostostanok.ru
Принцип работы токарного станка
Токарный станок является одним из самых древних изобретений в области обработки материалов. Первые свидетельства (упоминания) о токарных станках относятся к 650 году до нашей эры. С тех пор принцип работы токарного станка остался в основном таким же: заготовка вращается, а режущий инструмент подводится к заготовке.
Первоначально вращали заготовку вручную, затем с помощью тетивы. В четырнадцатом веке начали применять ножной привод. В семнадцатом веке использовали водяное колесо и ручной подвод резца. В восемнадцатом веке придумали самоходный суппорт.
Рассмотрим принцип работы токарного станка на устройстве простейшего современного станка.
Все части этого станка размещены на прочной станине.
Обрабатываемая заготовка крепится на станке с двух сторон (небольшие заготовки могут крепиться только с одной стороны). Одна сторона называется передней бабкой, а другая – задней бабкой.
В передней бабке есть шпиндель с патроном, в котором закрепляется заготовка. Шпиндель приводится во вращение электродвигателем с помощью шкива или коробки передач.
Задняя бабка имеет пиноль, которая может перемещаться. С помощью этой пиноли осуществляется зажим второй части заготовки. Если в задней бабке закрепить сверло, то на токарном станке можно сверлить отверстия в заготовке.
Токарная обработка заготовки осуществляется с помощью режущего инструмента, который закрепляется в резцедержателе суппорта. Сам суппорт может перемещаться в продольном и поперечном направлении относительно обрабатываемой заготовки.
Разновидностью этого станка является токарно-винторезный станок.
Как видно из названия, этот станок предназначен для токарных и винторезных работ.
Принцип работы токарно-винторезного станка тоже достаточно прост.
Для нарезания внутренней резьбы используются специальные приспособления для крепления метчиков в задней бабке. Внешнюю резьбу нарезают специальными резцами.
Как видите, принцип работы токарно-винторезного станка не сильно отличается от принципа работы обычного токарного станка.
Токарные станки для домаТокарные станки для дома представляют собой практичные малогабаритные устройства, которые можно легко установить на столе или отдельной подставке. На них можно обтачивать тела вращения с…
Установка токарных станковТокарные станки представляют собой оборудование, предназначенное для обработки металла. Поэтому во время работы такой станок подвергается значительным нагрузкам, которые могут быть не только статическими, но…
100fondue.ru
типы, конструкция, принцип работы, УП
Токарный станок с ЧПУ – прибор станочного типа, работающий при помощи системы числового программного управления. Этот агрегат позволяет выполнять изготовление различных изделий высокой точности. Благодаря системе ЧПУ устройство может работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. При этом вмешательство оператора в обработку деталей сводится к минимуму.
Предназначение
Токарные станки с ЧПУ – современные варианты стандартных станочных аналогов, оснащенные рядом дополнительных функций, одной из которых является наличие системы ЧПУ. Такие устройства предназначены для обработки металлических заготовок токарным способом, но могут быть использованы и для работы с другими материалами. Благодаря этому токарные станки превратились в универсальные приборы, используемые в различных областях. Основная область применения — в заводских условиях и в быту.
С использованием станков с ЧПУ:
- производится внешнее и внутренне вытачивание деталей;
- изготовляются конусообразные элементы, или имеющие другие сложные формы;
- выполняется продольная обработка заготовки;
- производится черновая и чистовая обработка;
- регулируется длина деталей;
- вытачиваются пазы, выемки, отверстия;
- нарезается резьба дюймового и метрического типа.
Этот станок способен справиться с задачей практически любого уровня сложности. Поэтому область применения станков с ЧПУ для токарных работ — на предприятиях, занимающихся серийным производством деталей. Также использование токарных станков отмечается на частом производстве в малом бизнесе.
Классификация
Данные машины бывают трех типов:
- контурного;
- позиционного;
- адаптивного.
Первый тип включает приборы, работающие по заданной траектории. Такие агрегаты требуют контроля со стороны оператора. Ко второму типу относятся станки, способные выполнять обработку на устройстве точечным образом. Третий тип объединяет возможности контурного и позиционного станка.
Станки отечественного производства поступают в продажу с определенной маркировкой, при помощи которой можно определить возможности оборудования. Маркировка включает букву и цифру. Наиболее распространенные модели имеют маркировки:
- Ф1 – рабочий механизм выполняет обработку по заранее заданным координатам;
- Ф2 – рабочий механизм осуществляет точечную обработку;
- Ф3 – задается траектория, по которой выполняется точение на станках с ЧПУ под контролем оператора;
- Ф4 – комбинированная обработка, объединяющая возможности контурных и позиционных станков.
Также токарные станки с программным управлением отличаются:
- расположением оси шпинделя;
- расположением направляющих;
- конструкционными особенностями;
- видом осуществляемой обработки.
Приборы с числовым программным управлением делятся по уровням точности, каждому из которых соответствует определенная маркировка:
- Н – нормальная;
- П – повышенная;
- В – высокая;
- А – особо-высокая;
- С – особо точные устройства (только мастер-станки).
Маркировка выбирается в зависимости от того, где планируется применение станочного прибора. Если в маркировке отечественного станка присутствует буква «С», это указывает на наличие дополнительных возможностей устройства.
Конструкция
В отличие от более старых аналогов современные станки, имеющие числовое программное управление, обладают более высоким показателем жесткости, и позволяют выполнить сложную обработку детали за более короткий период. Эти преимущества обусловлены конструкционными особенностями:
- отсутствием зазоров между придаточными элементами;
- высоким уровнем прочности несущих элементов, узлов агрегата и других комплектующих;
- минимальной длиной кинетических цепей и количеством механических передач;
- наличием сигнализаторов обратной связи;
- повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам, возникающим при обработке деталей;
- наличием специальных систем, созданных для снижения иска тепловых деформаций.
Токарная обработка на станках обеспечивается благодаря направляющим. Этим комплектующие подвержены износу, но устойчивы к трению. Элементы конструкции взаимосвязаны между собой, и работают в одном режиме. Это условие связано с высокой точностью изделий.
Базовая конструкция токарного станка состоит из:
- станины;
- шпиндельной или передней бабки;
- суппорта;
- коробки подач;
- электрической части;
- револьверных головок.
Станина – основа оборудования, на которой размещаются остальные компоненты станочного прибора. Передняя бабка состоит из двух основных элементов агрегата: коробки скоростей и шпинделя. Суппорт включает нижнюю и верхнюю каретку – элементы, фиксирующие рабочий механизм. Суппорт получает движение через коробку подач. Устройство работает при помощи электромотора. Этот компонент аналогичен для различных моделей токарных станков, и может отличаться только мощностью. При помощи револьверных головок выполняется автоматическая замена инструмента.
При работе с габаритными заготовками могут использоваться станки, в конструкцию которых входят специальные тумбы. Они используются для фиксации детали на нужной высоте.
В продаже также имеются токарные центры, добавляющие токарному станку функции фрезеровочного аппарата.
Принцип работы
Работа на токарных станках с ЧПУ зависит от характеристик используемого прибора. Выбор станка зависит от:
- допустимого показателя толщины обрабатываемой заготовки;
- максимального расстояние, которое можно установить между центральными частями бабок;
- допустимого диаметра детали, устанавливаемой над суппортом.
Задняя бабка используется для установки фрезы, или другого рабочего инструмента. Движение бабки выполняется по траектории рельс, расположенных на станине. Длина перемещения равна размерам заготовки. Вдоль обрабатываемой детали перемещается рабочий инструмент, движение которого зависит от каретки. Суппорт отвечает за то, чтобы его положение не сбилось в ходе точения.
Одиночный держатель применяется для простой обработки станками. Более сложные задачи выполняются при помощи головок, способных разместить несколько резцов. Наибольшее количество резцов составляет четыре.
Использованию деталей при помощи такого устройства следует отдать предпочтение при работе со сложными формами.
Электромотор использует ременную передачу. Она способна обеспечить высокую производительность. Недостаток такой передачи заключается в растягивании ремня. Чтобы производительность сохранялась на высоком уровне, ремень периодически подтягивается.
Несмотря на то, что условно токарное оборудование с числовым программным управлением относится к автоматизированным системам, роль оператора в работе прибора очень важна. В обязанности оператора входит:
- выбор рабочего инструмента, необходимого для обработки на современном станке конкретной заготовки в соответствии с размерами и материалом;
- наладка станочного оборудования;
- тестирование агрегата перед запуском;
- внесение корректив в работу станка в случае необходимости;
- проверка готовых деталей на соответствие требований.
Оператор станка отвечает за работу современного токарного станка, контролирует ее выполнение, а также принимает меры безопасности при возникновении непредвиденных ситуаций. В случае поломки агрегата оператор оценивает степень проблемы, и выполняет ремонт, если это возможно. Также оператор должен уметь создавать управляющие программы, работать с ними, и изменять в случае возникновения ошибки. Это условие является обязательными при работе с устройствами ЧПУ.
Управляющая программа
Токарный станок с ЧПУ выполняет обработки детали на основе параметров управляющей программы (УП). Изготовление деталей без нее невозможно. Выбор управляющей программы зависит от области применения. Она может быть разработана самостоятельно специалистом, или приобретена уже готовой. Второй способ используется при изготовлении станком деталей со стандартными параметрами.
В большинстве же случаев при применении станков для производства новых деталей требуется создание индивидуальной управляющей программы. УП состоит из набора последовательных действий, необходимых для изготовления конкретной детали.
При помощи команд настраивается:
- перемещение рабочих инструментов;
- перемещение заготовки;
- скорость токарной обработки детали.
Программа пишется при помощи специального софта, устанавливаемого на компьютер. Для создания УП чаще всего используются приложения:
- AutoCAD;
- T-FlexCAD;
- NanoCAD;
- ArtCam;
- SolidWorks.
Управляющая программа создается в несколько этапов. На первом этапе разрабатывается трехмерная модель будущей заготовки. Эта работа осуществляется дизайнерами-программистами, использующими вышеуказанное программное обеспечение. После этого модель сохраняется в файл определенного формата, совместимого с управляющим блоком станка.
На втором этапе выполняется создание управляющей программы. Она включает комплекс команд, которые при последовательном выполнении создают реальную заготовку по ранее разработанной трехмерной модели. Управляющая программа также сохраняется в отдельный файл, который можно считывать со съемных носителей.
На третьем этапе УП загружается управляющий блок токарного станка, и запускается. Первый запуск является пробным, поскольку часто возникает необходимость в доработке программы. В этом случае сохраняются ошибки, при помощи программа которых программа корректируется, и снова загружается в ЧПУ станка. Если тестовый запуск показал соответствие нужным требованиям, разработка программы официально завершена, и ее можно использовать для чистовой обработки, и запускать в серийное производство.
vseochpu.ru