Токарно винторезный станок основные узлы. Устройство токарного станка по металлу – конструкция, схема, основные узлы. Токарный станок из дрели: алгоритм сборки

Домашнее Задание №1

Назовите основные узлы токарно-винторезного станка. Поясните их устройство и назначение.

Ответ:

Станина - массивное чугунное основа­ние, где смонтированы основные меха­низмы станка. Верхняя часть станины состоит из двух призматических и двух плоских направляющих, по которым передвигаются задняя бабка и суппорт. Станина закреплена на двух тумбах.
Передняя бабка - чугунная коробка, в которой находится главный рабочий орган станка - коробка скоростей и шпиндель.Шпиндель – имеет вид полого вала. Справа на шпинделе крепятся приспособле­ния, зажимающие заготовку. Шпиндель получает вращение от расположен­ного в левой тумбе электродвигателя через систему зубчатых колес, клиноременную передачу и муфты, которые размещены внутри передней бабки. Этот механизм называется короб­кой скоростей и позволяет изменять частоту вращения (число оборотов в минуту) шпинделя. Суппорт - механизм для обеспечения движения подачи и установки резца, т. е. передвижения резца в разные стороны. Движение подачи может производится механически или вруч­ную. Механическое движение подачи к суппорту поступает от ходового винта или ходового вала (во время на­резании резьбы).Суппорт состоит из каретки, которая перемеща­ется по направляющим станины, фартука, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и хо­дового винта в прямолинейное движение суп­порта, механизма поперечных салазок, меха­низма резцовых (верхних) салазок, механизма резцедержателя. Коробка подач – это механизм, которые передает вращение от шпинделя к ходовому винту или ходовому валу. Она по­зволяет изменять скорость движения подачи суппорта (величину подачи). Вращательное дви­жение в коробке подач передается от шпинделя через реверсивный механизм и гитару со смен­ными зубчатыми колесами. Гитара - предназначена для настройки стан­ка на требуемую величину подачи или шаг нарезаемой резьбы путем установки соответ­ствующих сменных зубчатых колес. Задняя бабка - предназначается для поддержания конца длинных заготовок в про­цессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зен­керов, разверток). Электрооборудование станка размещено в шка­фу. Включение и выключение электродвига­теля, пуск и остановка станка, управление ко­робкой скоростей и коробкой подач, управление механизмом фартука и т. д. производится соот­ветствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховиками). Для закрепления заготовок на токарном станке применяют: патроны, планшайбы, цанги, цент­ры, хомутики, люнеты, оправки.

Объясните сущность самозатачивания шлифовального круга и роль в самозатачивании свойств абразивного зерна

Ответ:

Самозатачиваемость является следствием изнашиваемости, т.е. процесс постепенного уменьшения размера рабочего слоя инструмента, при котором происходит постепенное скалывание и выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся соответствующем износом связки.

Свойством самозатачивания обладают мягкие круги и средне мягкие по школе твердости, работающее при интенсивном съеме металла. В остальных случаях обычно говорят о преобладании либо затупления, либо засаливания рабочей поверхности круга. Выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся затуплением и засаливанием рабочей силы круга приводит к искажения первоначальной геометрической форма круга и т.д. . Для восстановления заданной геометрической формы и режущей способностью производиться правка.

Домашнее Задание №2

Назовите основные узлы горизонтально – фрезерного станка, поясните их устройство и назначение

Ответ:

Основание – Это пустотелая чугунная отливка предназначена для установки станка на фрагмент.Также содержится внутри нее СОТС.

Станина – Это пустотелая чугунная отливка внутри и на которой смонтированы основные узы станка. Имеет на себе пару вертикальных направляющих типа ласточкин хвост по которым консольная группа может перемещаться вверх низ.

Шпиндель – это пустотелый вал предназначенный для установки фрезерной оправки и предания вращения

Шомпол – для более жесткого крепления фрезерной оправки.

Хобот и Серьги – Это чугунные отливки предназначены для подержания свободного конца фрезерной оправки.

Ответ:

Алмазные ролики используются для правки абразивных кругов. Алмазные правящие ролики изготавливают из природных алмазов, равномерно расположенных на рабочей поверхности и закрепленных твердосплавной связкой. Все активнее применяются алмазные правящие ролики сложного профиля, которые дают возможность править абразивные круги одновременно по нескольким рабочим поверхностям.

Алмазные иглы широко используют для правки резьбошлифовальных кругов, однониточных кругов, а также для нанесения декоративных изображений на поверхность природного камня. Алмазные иглы производятся из высококачественных природных алмазов удлиненной формы массой 0,21-0,4 карата, которые закреплены в специальной державке.

Алмазные пасты используют для доводки и полировки разнообразных материалов: черных и цветных металлов, сплавов, неметаллических материалов. Алмазная паста оказывает химическое и механическое действие на поверхность. Таким образом достигается высокий уровень чистоты поверхности обрабатываемого материала

Алмазные карандаши , вставка которых изготовляется из алмазных зерен на металлической связке и запрессовывается в оправку общая масса алмазов в карандаше составляет от 100 до 200 мг, алмазные зерна во вставке могут располагаться цепочкой вдоль оси карандаша слоями, на сферической поверхности или произвольно

Алмазно-правящие круги для непрерывной или периодической правки.

Домашнее Задание №3

1. Изобразите углы отрезного резца, Назовите и приведите их определения, поясните назначение каждого угла.

Ответ:

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90°.

Главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.

Угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

Главный передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.

Угол резания δ=α+β .

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

Вспомогательный задний угол α 1 - угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Вспомогательный передний угол γ 1 - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку

Вспомогательный угол заострения β 1 - угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.

Вспомогательный угол резания δ 1 =α 1 +β 1 .

Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ 1 +ε=180°.

Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом возрастает радиальная сила резания, что может привести к нежелательным вибрациям.

Вспомогательный угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением φ 1 улучшается чистота поверхности, но возрастает сила трения.

Ответ:

Часто встречаются плоские детали, имеющие уступы с одной, двух, трех и даже четырех сторон.

Уступом называется углубление с края детали, открытое в поперечном сечении с двух сторон. Для обработки уступов предусмотрены дисковые и концевые фрезы. Более высокая производительность фрезерования уступов обеспечивается применением дисковых фрез, которые по сравнению с концевыми имеют большее число зубьев, более прочны и жестки и в связи с этим способны работать с большей глубиной резания и подачей. Действие фрезеровщика при обработке уступов подчиняется логической схеме и в основном осуществляется почти также как и при обработке плоскостей. Ширину фрезерования уступов и глубину резания целесообразно выбирать такими, чтобы обработка уступа выполнялась за минимальное количество проходов. Приемы фрезерования уступов дисковыми и концевыми фрезами принципиально не отличаются между собой. Фреза устанавливается на ширину и глубину уступа методом касания лимбам поперечной и вертикальной подачей стола

1. Назовите основные части шлифовального станка и расскажите о их назначениях.

Ответ:

Станина и направляющие

Основным требованием, предъявляемым к станине станка, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, монтируемых на них, при всех предусмотренных режимах работы станка. В станках получили распространение два основных вида направляющих: скольжения и качения с использованием промежуточных тел качения.

Шлифовальная бабка – важнейший узел каждого шлифовального станка. Она обеспечивает главное движение резания (Dr) – вращение шлифовального круга необходимую скорость главного движения резания 20-60м/с

Механизм движения подачи – предназначен для распространения отделения слоя материала на всю обрабатываемую поверхность и может быть поступательным или вращательным. Это движение выполняется абразивным инструментом или заготовкой со скоростью, значительно меньше скорости главного движения резания

стол , установленный на станине станка, который может совершать возвратно-поступательное или круговое движение, что обеспечивает продольную или круговую подачу детали. Привод стола обычно гидравлический;

переднюю бабку , расположенную на столе станка и предназначенную для установки и передачи вращения детали. Электропривод вращения обрабатываемой детали располагается в корпусе бабки;

заднюю бабку, также установленную на столе и поддерживающую второй конец детали при обработке ее в центрах;

панель управления , на которой собраны все механизмы управления станком.

Домашнее Задание №4

1. Классифицируйте токарные резцы по различным признакам. Назовите элементы токарного резца, приведите их определения. Назовите и охарактеризуйте материалы используемые для изготовления резцов.

Ответ:

Резцы могут классифицироваться следующим образом:

1. По виду станков: токарные резцы; строгальные резцы; долбёжные резцы; резцы для автоматов и полуавтоматов; расточные резцы; специальные резцы для специальных станков.

2. По направлению подачи: правые резцы (работают при подаче справа налево); левые резцы (работают при подаче слева направо).

3. По конструкции головки: прямые и оттянутые резцы; отогнутые и изогнутые.

4. По виду обработки: резьбонарезные и фасонные резцы; отрезные и прорезные; проходные и подрезные.

- Резец представляет собой стержень прямоугольного (иногда круглого) сечения и состоит из двух основных частей - головки и тела. Головка резца является его рабочей частью. Тело резца служит для закрепления его в суппорте или державке. Головка резца имеет переднюю грань, главную и вспомогательную задние грани, главную и вспомогательную режущие кромки и вершину резца.

Передней гранью называется наклонная, несколько скошенная поверхность, которая воспринимает на себя давление образующейся и скользящей по ней стружки.

Задними гранями называются поверхности, обращенные к обрабатываемому изделию. Одна из них называется главной задней гранью и расположена в направлении подачи резца, а другая - вспомогательной задней гранью .

Режущие кромки образуются пересечением передней и задних граней. Одна из них называется главной режущей кромкой и получается от пересечения передней и главной задней граней, а другая - вспомогательной режущей кромкой . Вспомогательных режущих кромок может быть одна или две. Упираться главная задняя грань в обработанную поверхность должна только верхней, примыкающей к главной режущей кромке своей узкой полоской. Чем шире полоска соприкосновения, тем большим будет трение между резцом и изделием; в результате резец будет сильнее нагреваться, отчего устойчивость его в работе снизится.

Для изготовления резцов применяются специальные инструментальные материалы, обладающие высокими ружущими свойствами. К ним относятся быстрорежущие стали и твердые сплавы.

Ответ:

Паз- это углубление на поверхности детали, открытое в поперечном сечении с одной стороны.

При фрезеровании прямоугольных пазов ширина дисковой или диаметр концевой фрезы должны быть равны ширине фрезеруемого паза, если биение режущих кромок фрез не превышает допуска на его ширину.Установка фрез на глубину выполняется от положения заготовки, соответствующего касанию ее верхней стороны с фрезой.Контроль точности обработки пазов обычно осуществляется штангенциркулем.

Ответ:

Установка и крепление заготовок на шлифовальных станках. Для установки и зажима заготовок при круглом наружном шлифовании используют патроны и оправки различной конструкции,; при внутреннем шлифовании применяют специальные приспособления и бесцентровые зажимы; при плоском шлифовании используют магнитные (электромагнитные) плиты и тиски со сменными губками. Электромагнитные и магнитные плиты обеспечивают быстрое закрепление заготовки и освобождение детали; прочность закрепления; возможность закрепления на плите нескольких заготовок, а также других приспособлений. Используют стационарные
плоские и круговые плиты, наклоняющиеся плоские плиты, плиты- угольники для закрепления заготовок сплошной формы.

При круглом наружном шлифовании заготовок используют несколько способов установки и крепления: в центрах, на оправках, в патронах различной конструкции и в специальных приспособлениях.

Установка заготовок на оправках. Если заготовка имеет отверстие то она может базироваться при обработке на оправке. Конструкции оправок разнообразны. По способу крепления оправки подразделяют на центровые и консольные. По способу установки на жесткие и разжимные.

Закрепление заготовок в патронах. Если заготовка имеет отверстия то она может кроме оправки обрабатываться в патроне

Домашнее Задание №5

1. Назовите элементы режимов резания при точении, приведите их определения и расчетные формулы

Ответ:

Глубина резания t - величина сре­заемого слоя за один проход резца, измеряемая в направлении, перпендикулярном к обработан­ной поверхности. При наружном продольном точении глубина резания определяется как по­лу - разность между диаметром заготовки (обра­батываемой поверхности) D и диаметром обра­ботанной поверхности d

t=D-d/2 мм.

При растачивании глубина реза­ния представляет собой полу-разность между диаметром отверстия после обработки и диа­метром отверстия до обработки.При подрезании глубиной резания являемся величина срезаемого слоя, измеренная перпендикулярно к обработанному торцу и при отрезании и прорезании глубина резания равна ширине канавки, образуемой резцом

Подача (скорость подачи) - ве­личина перемещения режущей кромки в на­правлении движения подачи за один оборот заготовки (х. мм/об) При точении различают продольную подачу, на­правленную вдоль оси заготовки; поперечную подачу, направленную перпендику­лярно оси заготовки; наклонную подачу под углом к оси заготовки (при обработке конической поверхности).

Скорость резания V - путь, прой­денный наиболее отдаленной от оси вращения точкой поверхности резания относительно ре­жущей кромки резца за единицу времени (м мин). Скорость резания зависит от частоты вращения и диаметра обрабатываемой заготов­ки. Чем больше диаметр D заготовки, тем больше скорость резания при одной и той же частоте вращения, так как за один оборот за­готовки (или за одну минуту) путь, пройденный точкой 4 на поверхности резания, будет больше пути, пройденного точкой Б (πD>πd) .

Величину скорости резания можно определить по формуле: v=πDn/1000 м/мин

где π = 3,14; D - наибольший диаметр по­верхности резания, мм; п – частота вращения заготовки (число оборотов в минуту). Если известна скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента v и диаметр заготовки D , можно определить требуемую частоту вращения заготовки и настроить на частоту шпинделя:

n=1000v/πD об/мин

1. Сформулируйте признаки классификации фрез. Поясните назначение и область применения каждого типа фрез.

Ответ:

По технологическому признаку различают фрезы для обработки плоскостей, пазов, шлицев, фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых и резьбовых поверхностей, разрезания материала и др.
По конструктивным признакам фрезы подразделяют следующим образом: 1) по расположению зубьев на исходном цилиндре (торцовые, цилиндрические, дисковые, двухсторонние, угловые, фасонные, концевые и др.); 2) по конструкции зуба (с острозаточенными и затылованными зубьями); 3) по направлению зуба (с прямыми, наклонными, винтовыми, равнонаправленными зубьями); 4) по конструкции фрезы (цельные, составные, со вставными зубьями, сборные); 5) по способу крепления (насадные, концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком); 6) по виду инструментального материала режущей части (из быстрорежущей стали, твердых сплавов, режущей керамики, сверхтвердых материалов). Цилиндрические и торцовые фрезы предназначены для обработки плоскостей. Дисковые фрезы (пазовые, двухсторонние, трехсторонние) применяют для фрезерования пазов, уступов и боковых плоскостей. Прорезные и отрезные фрезы используют для прорезания узких пазов и разрезания материалов. Концевые фрезы применяют для обработки пазов, уступов и плоскостей шириной B<0,8D, где D - диаметр концевой фрезы. Угловые фрезы применяют в основном для фрезерования стружечных канавок режущих инструментов и скосов. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования фасонных поверхностей. Фрезы изготовляют цельными и сборными (корпус из конструкционной стали, а режущие зубья из быстрорежущей стали или твердого сплава). Цилиндрические фрезы диаметром до 90 мм, торцовые насадные фрезы диаметром до 110 мм, дисковые трехсторонние фрезы с мелким зубом, дисковые пазовые, угловые, фасонные, отрезные, прорезные, концевые и шпоночные фрезы изготовляют цельными. Цилиндрические торцовые и дисковые фрезы диаметром более 75 мм и торцовые фрезерные головки изготовляют со вставными зубьями.
Широкое распространение получили сборные фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали или твердого сплава и с механическим креплением режущих пластин. Для одновременного фрезерования нескольких поверхностей применяют набор фрез, состыкованных с помощью цилиндрических выточек на торцах фрез. Широко применяют сборные конструкции фрез с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами. Механическое крепление пластин дает возможность их поворота, для обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без перекачивания. После полного износа пластина быстро заменяется новой. Торцовые фрезы общего назначения оснащаются круглыми, шестигранными, пятигранными, четырехгранными, трехгранными твердосплавными пластинами. Торцовая фреза состоит из корпуса, клиньев и, режущей пластины, вставки и опоры.

1. Назовите основные правила установки и натяжения клиновых ремней, поясните почему так важно чтобы все клиновые ремни в одном комплекте были одинаковой длины и имели одинаковое натяжение

В процессе работы станка ремни вытягиваются начинают проскальзывать и теряют передаточную мощность, поэтому требуется периодическая компенсация дополнительным натяжением ремней.

При смене ремней всегда нужно менять весь комплект ремней т.к в случае даже небольшой разности длины ремней не будет обеспечивать необходимого натяжения, а следовательно и эффективной работы

Если износился один или два ремня нужно менять весь комплект. Они будут работать намного дольше. Оставшиеся хорошие ремни целесообразно сохранить для укомплектования с ранее снятыми хорошими ремнями.

Домашнее Задание №6

1. Приведите классификацию токарных станков по различным признакам. Изложите принципы маркировки токарных станков

Ответ:

Металлорежущие станки классифицируются по ряду признаков специализации размерам, точности, способу управления и характеру выполняемых работ.

По специализации станки делятся на универсальные, широкого назначения, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначены для разнообразных работ на изделиях широкой номенклатуры.

Станки широкого назначения служат для ограниченного числа работ на изделиях широкой номенклатуры. Специализированные станки предназначены для определения технологических операций

Специальные станки предназначены для определения технологических операций.По Размерам станки делятся на три основные группы: мелкие, средние, крупные. По точности предусмотрен выпуск станков пяти классов H- Нормальной точности, П - Повышенной В – Высокой, А – Особо высокой, С – Особо точные или мастер станки.В зависимости от характера выполняемых работ для металлорежущих станков отечественного производства принята единая система классификации и условного обозначения моделей станков.Станкам токарной группы присвоена цифра 1 Типы станков этой группы обозначаются цифрами 1 – одношпиндеольные автоматы и полуавтоматы.2- многошпиндельные автоматы полуавтоматы, 3 – револьверные станки, 4 – сверлильные отрезные, 5 – карусельные, 6 – токарно-винторезные и лобовые, 7 – Многорезцовые, 8 – специализированные, 9 Разные токарные станки

Третья и четвертая цифра условно обозначают для токарных станков – высоту центров над станиной

Буква после первой и второй цифры указывает что станок модернизирован по сравнению с прежним

Буква в конце маркировки свидетельствует о некоторых видоизменения внесенных в базовую модель станка.

1. Назовите безопасные приемы труда при работе на фрезерных станках. Правила поведения в мастерской.

Ответ:

1. Общие требования безопасности

1.1. К самостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемы работы.
1.2. Фрезеровщику разрешается работать только на станках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка).
1.3. Рабочий, обслуживающий фрезерные станки, должен иметь: костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очки защитные, ботинки юфтевые.
1.4. Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это сам.
1.5. Фрезеровщику запрещается:

работать при отсутствии на полу под ногами деревянной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное прохождение стружки; работать на станке с оборванным заземляющим проводом, а также при отсутствии или неисправности блокировочных устройств; стоять и проходить под поднятым грузом; проходить в местах, не предназначенных для прохода людей; заходить без разрешения за ограждения технологического оборудования; снимать ограждения опасных зон работающего оборудования; мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.

1.6. О каждом несчастном случае фрезеровщик обязан немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медицинский пункт. Памятка по правилам поведения в учебной мастерской.

1. Соблюдать порядок и режим работы в учебных мастерских:

· являться на занятия в спец. одежде (фартук, нарукавники или халат, головной убор);

· иметь тетрадь и необходимые принадлежности для выполнения графических работ и записей;

· в начале урока по указанию учителя занять свое рабочее место, получить у бригадира (дежурного) материалы и необходимый инструмент;

· не подходить к работающему за станком, соблюдать установленную очередность при работе на станках.

2. Строго соблюдать правила безопасности труда.

4. После урока убрать свое рабочее место и сдать изделия и инструмент бригадиру, который сдает их учителю

1. Объясните, как располагается шлифовальный и ведущие круги при бесцентровом проходном и врезном шлифовании

Ответ:

Врезное бесцентровое шлифование сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.

Бесцентровое шлифование напроход применяется для обработки гладких цилиндрических деталей типа колец подшипников, втулок, поршневых пальцев, толкателей клапанов и др.

Для обеспечения продольного перемещения детали ось ведущего круга устанавливается в вертикальной плоскости под углом и = 0 ÷ 8 ˚ к оси шлифовального круга при этом скорость продольной подачи (м / мин) заготовки U3 = UB sin B K а окружная скорость заготовки

U3 = UB cos B K где U3 – окружная скорость ведущего круга (м / мин) . B- угол поворота ведущего круга в вертикальной плоскости; К- коэффициент учитывающий проскальзывание между ведущими кругом и заготовкой.

Врезное бесцентровое шлифование- используется для обработки ступенчатых и профильных заготовок, Сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.

Ведущий круг при этом устанавливается на угол B = 20 ÷ 30 ˚ , обеспечивая прижим заготовки к торцевому упору. В ряде случаев ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки

Домашнее Задание №7

1. Назовите и охарактеризуйте способы обработки цилиндрических поверхностей на токарных станках. Поясните особенности работы по упорам.

Ответ:

Работа по упорам

При изготовлении деталей по ступенчатыми поверхностями крупными партиями заметное повышение, производительности труда может быть достигнуто настройкой токарного станка по продольным и поперечным.

Продольный упор. Закрепляется на передней направляющей танины. Его положение устанавливают при изготовлении первой обрабатываемой детали у которой линейные размеры выдерживают по разметке или лимбу. Для обработки нескольких ступеней на детали между упором и кареткой суппорта на направляющую станины укладывают мерные плитки. Короткие ступенчатые поверхности обрабатываются с помощи многопозиционных регулируемых упоров

Поперечные упоры. Располагаются на суппорте. ИХ неподвижная часть закрепляется на каретке подвижная с регулируемым стержнем на поперечных салазках. Для обработки нескольких ступеней разных диаметров между частями упора устанавливают мерные плитки соответственно высоте уступов

1. Назовите основные углы фрезы. Дайте их определение. Охарактеризуйте выбор угла заточки фрез.

Ответ:

₤ - задний угол, образован пересечение плоскости резания и задней поверхности предназначен для уменьшения трения между зубом фрезы и заготовкой а также для облегчения резания

r – передний угол образован пересечением передней поверхности и плоскости параллельной основной

B – угол заострения, образован пересечением передней и задней поверхности зуба, он обеспечивает прочность зуба

б – Угол резания образован пересечением передней и задней поверхности и плоскости резания, представляет собой сумму двух углов.

U (главный угол в плане) – Образован пересечением проекции главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

U1 (вспомогательный угол в плане) -Образован пересечением проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направление подач

E (угол при вершине) – Образован пересечением проекции главной и вспомогательных режущих кромках на основную плоскость.

1. Назовите особенности бесцентрового врезного шлифования, поясните в каких случаях следует применять бесцентровое проходное и врезное шлифование

Ответ:

Для обработки врезным методом разработана специальные устройства позволяющие базировать и обрабатывать заготовки сложной инструментальной форма, большой длины. В ряде случаев обрабатывают несколько деталей небольшой длины. При обработке профильных поверхностей на станках используют устройства для правки шлифовального круга алмазными роликами.

Образующей шлифовального круга придается форма обрабатываемой детали а ведущему кругу – профильная форма.

1) Врезное бесцентровое шлифование используется для обработки ступенчатых и продольных заготовок. Ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки.

Бесцентровое шлифование напроход является широко распространенным процессом обработки деталей. Все заготовки, обрабатываемый этим методом могут быть подразделены на две группы

1) Заготовки у которых соотношение длины к диаметру меньше 1/3 , например наружные кольца подшипников.

2) Заготовки у которых соотношения длины к диаметру более 1/3 , например толкатели клапана и др

Домашнее Задание №8

1. Объясните условие нарезание резьбы резцами. Опишите инструмент, используемый при нарезании резьбы, его особенности.

Ответ:

Резьбовые резцы предназначены для нарезания резьб крупных размеров (по диаметру, шагу или длине), резьб повышенной точности или строго соосных с другими поверхностями детали.
Обладая универсальностью, этот способ выполнения резьб малопроизводительный. Поэтому им следует пользоваться лишь в « случаях, когда другие способы нарезания и накатывания резьб, применить невозможно.

Нарезание резьбы круглыми плашками. Круглые плашки применяются для выполнения наружных резьб треугольного профиля на деталях к которым не предъявляют высоких требований по соосности резьбы с другими поверхностями.

Нарезание резьб метчиками. Метчики выпускаемые централизованно, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб. По форме они делятся на цилиндрические и конические. По назначению ручные, Машино- ручные и гаечные. По числу заходов инструментов на одноразовые и комплектные.

1. Назовите элементы режимов резания при фрезеровании. Дайте их определение, привидите формулу расчета режимов резания.

Ответ:

А) Т – глубина резания

Т=Н-h

Это слой метала снимаемый фрезой за 1 проход

Н- высота готовой детали (высота обрабатываемой поверхности)

Б) Ширина обрабатываемой поверхности В – это ширина обрабатывающей заготовки за 1 проход

В) Подача – это пусть проходимой заготовкой относительно фрезы в единицу времени.

Она бывает:

Sz – подача на зуб – это пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один зуб.

So – Подача на оборот - является пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один оборот (м/мин)

Sм – Минутная подача – это пусть перемещения заготовки за одну минуту

Г) Скорость резания – называется пусть проходимый наиболее удаленной от оси вращения точкой режущей кромки фрезы в минуту. U= П Dn

--------

1. Назовите основные технологии особенности и преимущества внутреннего шлифования.

Ответ:

Внутреннее круглое шлифование предназначено для обработки внутренних поверхностей цилиндрической или конической формы с прямолинейной образующей. На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают следующими методами: шлифование с продольной подачей, врезное шлифование с поперечной подачей, шлифование врезное с дополнительным осциллирующим движением круга, шлифование с планетарным движением шлифовального круга

Особенностями внутреннего шлифования, ограничивающими его возможностями являются: малый диаметр шлифовальных кругов, малая жесткость шлифовального шпинделя, необходимость применения очень высокой частоты вращения шпинделя шлифовального круга для обеспечения оптимальной скорости резания, большой линейный износ кругов из за малых размеров рабочей поверхности круга.

Дополнительные трудности возникают при внутреннем шлифовании с подачей СОЖ в зону обработки.

Домашнее Задание №9

1 Назовите передачи движения, используемые в токарных станках: поясните их устройство, принцип, назначение

Ответ:

Для передачи основных движений в токарных станках используются валы, оси, зубчатые колеса, червяки, рейки, ходовые винты в гайки. Оси и валы представляют собой круглые стержни, предназначенные для установки зубчатых колес, шкивов и др. При этом ось только поддерживает установленные на ней детали, а вал к тому же участвует в передаче усилий. Характерные представители группы валов - шпиндель и ходовой вал токарного станка. Первый, получая вращение от зубчатых колес коробки скоростей, передает его обрабатываемой заготовке, второй осуществляет передачу движения от коробки подач к механизму фартука. Оси значительно реже применяются

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку, примером которой может служить станок 16К20 (рис. 6.1). Основными его узлами являются станина; передняя (шпиндельная) бабка, в которой может быть размещена коробка скоростей; коробка подач; суппорт с резцедержателем и фартуком; задняя бабка.

Станина служит для монтажа всех основных узлов станка и является его основанием. Наиболее ответственной частью станины являются направляющие, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.

Передняя бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. Развертка коробки скоростей станка 16К20 показана на рис. 6.2. В некоторых станках коробка скоростей размещена в передней тумбе станины. В этом случае она связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называют станками с разделенным приводом.

А - передняя (шпиндельная) бабка; Б - суппорт; В - задняя бабка; Г - фартук; Л - станина; Е - коробка подач; 1 - рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода; 2 - вариатор подачи, шага резьбы и отключения механизма подачи; 3 - вариатор подачи и типа нарезаемой резьбы; 4 - вариатор подачи и шага резьбы; 5 - переключатель на левую или правую резьбу; 6 - рукоятка установки нормального или увеличенного шага резьбы и положения при делении на заходы резьбы (многозаходной); 7 и 8 - рукоятки установки частоты вращения шпинделя; 9 - вводный автоматический выключатель; 10 - лампа сигнальная; 11 - включение насоса СОЖ; 12 - указатель нагрузки станка; 13 - ручное перемещение поперечных салазок суппорта; 14 - регулируемое сопло СОЖ; 15 - местное освещение; 16 - рукоятка поворота и зажима резцедержателя; 17 - рукоятка перемещения верхних салазок суппорта; 18 - рукоятка включения двигателя ускоренного хода; 19 - рукоятка управления перемещениями каретки и салазок суппорта; 20 - зажим пиноли задней бабки; 21 - рукоятка закрепления задней бабки на станине; 22 - маховичок перемещения пиноли задней бабки; 23 - рукоятка включения и отключения муфты главного привода; 24 - рукоятка включения и отключения разъемной гайки ходового винта; 25 - включение подачи; 26 - винт закрепления каретки на станине; 27 - кнопочная станция двигателя главного привода; 28 - рукоятка включения и выключения реечной шестерни; 29 - маховичок ручного перемещения каретки суппорта

Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при работе в центрах, а также для закрепления инструментов при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек).

Задняя бабка станка 16К20 (рис. 6.3) имеет плиту и может перемещаться по направляющим станины. В отверстии корпуса 2 задней бабки имеется выдвижная пиноль 3, которая перемещается с помощью маховика 8 и винтовой пары 5-6. Рукояткой 4 фиксируют определенный вылет пиноли, а вместе с ней и заднего центра 1. Корпус 2 бабки с помощью винтовой пары 13 может смещаться в поперечном направлении относительно плиты 10. Рукояткой 7 с помощью эксцентрика 9, тяги 11 и башмака 14 заднюю бабку можно закреплять на станине станка. Винтами 12 и 15 регулируется степень ее закрепления. В корпусное гнездо пиноли можно установить не только задний центр, но и режущий инструмент для обработки отверстий (сверло, зенкер и др.). Задняя бабка имеет пневматическое устройство, которое служит для создания воздушной подушки, облегчающей перемещение бабки по станине и снижающей изнашивание направляющих. Пневматические устройства подключаются к цеховой сети сжатого воздуха.

Коробка подач (рис. 6.4) служит для передачи вращения от шпинделя или от отдельного привода ходовому валу 4 или ходовому винту 3, а также для изменения их частоты вращения для получения необходимых подач или определенного шага при нарезании резьбы. Это достигается изменением передаточного отношения коробки подач . Коробка подач связана со шпинделем станка гитарой со сменными зубчатыми колесами. Муфты 1 и 2 служат для передачи напрямую вращения ходовому винту и ходовому валику.

Фартук предназначен для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта.

Суппорт служит для закрепления режущего инструмента и сообщения ему движений подачи. Суппорт (рис. 6.5, а) состоит из каретки (нижних салазок) 1, которая перемещается по направляющим станины, поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1, поворотной части 5 с направляющими, по которым перемещается резцовая каретка (верхняя каретка) 4. Поворотную часть суппорта можно устанавливать под углом к линии центров станка. У суппорта имеется задний резцедержатель 3, который устанавливают на поперечных салазках и используют для прорезания канавок.

Резцедержатель станка 16К20 (рис. 6.5, б) можно фиксировать и надежно закреплять с помощью конусного сопряжения с опорой. Фиксация в основных четырех положениях осуществляется подпружиненным шариком, расположенным в резцедержателе и заскакивающим в гнезда конусного основания. При повороте резцедержателя рукояткой 1 вначале колпак 2 сходит по резьбе с центрального винта 3 опоры, затем подпружиненные фрикционные колодки, связанные со штифтами, прижимаются к расточке колпака и таким образом передают вращение на резцедержатель. При зажиме вначале поворачивается колпак вместе с резцедержателем, а после колпак, преодолевая трение колодок, навинчивается на винт окончательно, надежно закрепляя резцедержатель.

У станка 16К20 имеется держатель для центрового инструмента (рис. 6.6) (центровой - режущий инструмент для обработки отверстий, оси которых совпадают с осью шпинделя, например, сверла, зенкера, развертки и т. п.). Этот инструмент применяют при обработке отверстий с ручной и механической подачей каретки суппорта. Держатель 1 устанавливают в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку, обозначающую сверло. В цилиндрическое отверстие держателя вставляют втулку 2 с коническим отверстием для инструмента и стопорят винтом 3, Совмещение осей режущего инструмента и шпинделя осуществляют перемещением поперечных салазок суппорта до совпадения визира с риской на каретке, обозначенной символом, идентичным нанесенному на резцедержателе.

Резцовую оправку для обработки деталей над выемкой в станине (рис. 6.7) применяют на станке 16К20Г с выемкой в станине для обработки заготовок диаметром до 600 мм и длиной 295 мм от торца фланца шпинделя для предотвращения свисания каретки с направляющих станины. Оправку 1 устанавливают в держателе 2, а резец 3 крепят винтами 4. Обработку с использованием оправки следует производить на минимальных режимах.

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

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

1 Назначение, особенности конструкции

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

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

Универсальный токарно-винторезный станок состоит из следующих основных узлов:

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

Рассмотрим устройство токарно-винторезного станка более детально.

1.1 Станина

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

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

1.2 Передняя и задняя бабка

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

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

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

1.3 Шпиндель

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

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

1.4 Коробка подач

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

• гитара;
• ходовой винт;
• ходовой вал;
• трензель;
• гитара.

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

1.5 Суппорт

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

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

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

1.6 Обзор конструкции токарно-винторезных станков (видео)

2 Распространенные модели Станков

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

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

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

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

Создание множества разнообразных моделей станков, которые конструктивно отличаются друг от друга, дало возможность осуществить автоматизацию обрабатывания металлических изделий. Токарный станок по металлу считается наиболее популярным на данный момент устройством станочного типа. Возможно приобрести настольные станки. Они не так функциональны, как стандартные, однако с успехом используются домашними умельцами и частными мастерами. Различные их модели располагают отличающимися характеристиками.

Принцип работы

Токарное обрабатывание металлических деталей считается наиболее распространенной операцией, осуществляемой на производстве. Соответственно со статистическими данными, больше 60% всех металлических изделий обрабатывается с помощью данной технологической операции. Сегодня обычные устройства используются редко, их практически повсеместно заменили на агрегаты с ЧПУ, дающие возможность выполнять высокоточную обработку.

Ключевые технические характеристики токарного станка следующие:

• наибольший допустимый радиус обтачиваемого изделия;
• наибольшая дистанция промеж центров станочного устройства;
• наибольший диаметр детали, фиксируемой над суппортным элементом для обрабатывания.

В пиноль задней бабки устанавливаются необходимые приспособления (развертки, сверлильные инструменты). Задняя бабка двигается по направляющим станины, останавливается в требуемом месте. Суппортный элемент располагается промеж задней и передней бабки. При обрабатывании каретка станет передвигаться по направляющим, перемещать резец продольно заготовке. Держатель резца выбирается при учете уровня нагрузки на режущий инструмент, материала изделия. Для несложной обработки обычно берутся одиночные держатели резца. На выпускаемых сегодня станочных агрегатах установлены резцовые головки. Это высокопрочные элементы, на которых возможно зафиксировать четыре режущих инструмента одновременно.

Устройство токарного станка по металлу таково, что он функционирует благодаря электрическому мотору, который оснащен ременным приводом из материала высокой плотности. Ремень объединяет движок и ступенчатый шкив. Натяжение ремня должно быть достаточным для производительной работы.

Типы станков

1. Токарно-винторезные. Предоставляют возможность точить конусы, создавать разные типы нарезок. Считаются самыми универсальными устройствами. Почти не используются на крупносерийном производстве.
2. Токарно-карусельные. Предназначаются для обрабатывания крупногабаритных изделий. Позволяют точить и растачивать цилиндры, конусы, выполнять подрезку торцов и прорезку углублений.
3. Лоботокарные. Предназначаются для обрабатывания цилиндров, конусов, фасонов, чугунных/стальных дисков.
4. Токарно-револьверные. Используются для обработки изделий, выполненных из калиброванного прутка. На таком оборудовании возможно точить, растачивать, сверлить, зенкеровать, развертывать детали. Кроме того, можно создавать нарезки посредством метчиков.
5. Автоматы продольного точения. Применяются для производства мелкосерийных изделий из прутка, фасонного профиля. Позволяют точить медные, стальные заготовки. Конструкция токарного станка подобного типа такова, что он управляется посредством кулачковой системы и распределительных валов, установленных в станине.
6. Многошпиндельные. Предназначаются для обрабатывания изделий из прутка, имеющего сечение в форме круга/шестигранника/квадрата. Дают возможность точить, подрезать, сверлить, растачивать, зенкеровать заготовки.
7. Токарно-фрезерные. Особенность устройств такова, что они предоставляют возможность как точить, так и фрезеровать заготовки. Рабочее приспособление заменяется автоматически.

Конструктивные элементы

Схема токарных станков разных моделей приблизительно одинакова.

Станина

Главным узлом станочного устройства считается станина, которая состоит из пары ребер, расположенных вертикально. Промеж них поперечно располагается несколько перекладин, которые делают статор неподвижным.

Основание размещено на ножках. Число ножек зависит от величины станины. Конструктивно они устроены так, что в них возможно помещать весь нужный инструмент.

Поперечные станинные рейки, расположенные наверху, являются направляющими для перемещения по ним суппортного элемента, задней бабки. Сегодня нашли применение направляющие двух типов:

• призматические (для передвижения суппортного элемента);
• плоские (для перемещения задней бабки).

Передняя бабка

Узлы, располагающиеся в передней бабке, поддерживают и вращают обрабатываемое изделие. Тут же размещаются элементы, которые регулируют быстроту кручения заготовки. К ним причисляются:

• шпиндель;
• два подшипника;
• шкив;
• коробка скоростей.

Главным узлом передней бабки считается шпиндель. Справа от него имеется нарезка. К ней прикрепляются патроны, которые удерживают изделие. Шпиндель монтируется на пару подшипников. Точность токарной обработки зависит от его состояния.

В передней бабке есть гитара сменных шестеренок, предназначающаяся для передачи кручения и вращающего момента с выходного вала коробки скоростей на вал коробки подач. Настройка суппортной подачи выполняется посредством подбора и перестановки разных колес с зубцами.

Этот элемент входит в основные узлы токарного станка. Он заключает в себе основание и держатель шпинделя.

Подвижный держатель перемещается по основанию под углом в 90 градусов к станочной оси, проходящей горизонтально. Благодаря этому возможно точить конусы. Через стенку бабки проходит вал, поворачиваемый рычагом, расположенным сзади станочного агрегата. Фиксация бабки на станине выполняется обыкновенными болтами.

Верх суппорта служит для фиксации режущих приспособлений, используемых при обрабатывании изделий. Так как суппортный элемент подвижен, резец передвигается туда, куда нужно рабочему.

При обрабатывании изделий большой длины суппортный ход по горизонтали станочного агрегата должен совпадать с длиной изделия. Продольно суппорт перемещается по салазкам, а поперечно – по вертикальным направляющим.

Эти направляющие необходимы для поворота суппорта. Они позволяют задавать угол размещения изделия относительно станочного фартука.

От данного агрегата зависит, в какую сторону будет двигаться суппорт. Трензель, задающий направление, располагается в передней бабке. Управляется он при помощи внешних рукоятей. Кроме направления, возможно менять амплитуду перемещения. Для этого используются сменные шестеренки.

Шпиндельный корпус должен не прогибаться под действием:

• массивных заготовок;
• максимально натянутого ремня;
• давления режущего инструмента.

Особенные требования выдвигаются к шейкам, устанавливаемым в подшипники. Их нужно шлифовать правильно и чисто.

Шпиндель является устойчивым благодаря подшипникам, узлу регулирования натяжения. К правому подшипнику шпиндельный узел прикрепляется при помощи втулки из бронзы. Ее наружная расточка такая же, как у гнезда передней бабки. На втулке есть сквозное отверстие и несколько надрезанных участков. Закрепляется она посредством гаек, которые накручены на ее концы с резьбой.

Соответственно с описанием токарного станка, данный узел служит для регулировки суппортной подачи, является набором сменных шестеренок. Гитара оснащена реверсом. В выпускаемых сегодня устройствах она не применяется.

Фартук приводит в движение станки, которые соединяют суппорт с зубчатой рейкой и винтом хода. Управляющие рукояти размещены на корпусе, что облегчает регулирование суппортного хода.

Электрическое оснащение

Соответственно с устройством токарного станка, он функционирует благодаря электроприводу. Моторы, которыми оборудуются подобные агрегаты, бывают асинхронными либо функционирующими от постоянного электрического тока. Движки способны выдавать как одну, так и несколько скоростей вращения.

Большая часть станочных агрегатов оснащается моторами с короткозамкнутым ротором. Для того чтобы передавать вращающий момент от мотора коробке скоростей, применяется ременная передача либо прямое соединение с валом.

Сегодня существуют устройства, у которых быстрота вращения шпинделя настраивается бесступенчато. Однако так как подобные станки чересчур массивные, они используются нечасто.

Технология работы

Назначение и устройство токарных агрегатов таково, что они дают возможность применять резцовые, сверлильные, зенкеровочные, разверточные, метчиковые, плашковые, фасонные приспособления. Резцы используются чаще прочих инструментов, применяются для обрабатывания плоскостей, цилиндров, фасонов; создания нарезки.

Для фиксации деталей применяются патроны. Устройство токарного патрона хорошо знакомо любому опытному рабочему. Обыкновенно используется самоцентрирующийся патрон с тремя кулачками, передвигающимися посредством диска. Последний располагает пазами, в которых есть кулачковые выступы и коническое колесо с зубцами. В зависимости от направления вращения диска, кулачки сближаются с центром либо отдаляются от него.

Говоря про устройство токарных станков, нельзя не упомянуть про специальные хомутики, передающие кручение от шпинделя к обрабатываемой детали, монтированной в центрах станочного агрегата. Хомутик устанавливают на обрабатываемое изделие и фиксируют винтом. Хвостовик упирается в палец патрона поводка.

Патроны-цанги используют обычно для фиксации холоднотянутого прутка. Патроны-мембраны используются для обработки деталей с высокоточным центрированием. Метод фиксации изделий подбирается при учете их величины, жесткости, точности обрабатывания.

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

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

• станина;
• гитара сменных колес;
• фартук;
• коробка подач;
• суппорт;
• задняя бабка;
• коробка с электрооборудованием.

Устройство передней бабки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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 :