Универсальные токарно-винторезные станки

Описание станка

Металлообрабатывающие станки являются одними из ключевых узлов технологического процесса в любом промышленном производстве. Как следует из статистики, более 50% всех изготовляемых деталей предварительно обтачиваются на токарном станке. Токарно-винторезный станок – оборудование, предназначенное для полной обработки заготовок, цена одной единицы на рынке механического оборудования варьируется от 30 тысяч и до 9 миллионов рублей. Все зависит от их габаритов, технических характеристик и функциональных возможностей. В числе последних: токарная отделка черных и цветных металлов, выточка конусов, нарезка метрической, модульной, дюймовой резьбы.

В зависимости от назначения станки также бывают универсальными и специализированными. Название говорит само за себя, универсальное оборудование способно осуществить самые разнообразные операции: внутреннюю и наружную обработку как торцовых, цилиндрических, так и конических поверхностей, шлифование, обрезку, развертывание отверстий. Устройства данного типа могут быть с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделя.

Специализированные установки предназначены для выполнения более конкретных задач: обточки гладких и ступенчатых валов, прокатных валков, труб, муфт и так далее.

В домашнем хозяйстве и промышленности токарно-винторезные станки эксплуатируются уже давно. Отечественные промышленные предприятия изготавливают данное оборудование самых разных модификаций: настольные и стационарные тяжелые, для работы с заготовками длиной от 12,5 см до 2,4 м, и с максимальным диаметром обрабатываемых поверхностей от 8,5 см до 0,5 м.

Основным рабочим узлом станка является шпиндель, который вращается вместе с заготовкой, при этом поперек и параллельно оси заготовки вращается режущий инструмент. Производительность станка напрямую зависит от мощности шпинделя. Чем она выше, тем качественнее станок снимает металло-стружку с детали и обрабатывает более массивные детали.

По точности изготовления они подразделяются на: станки нормальной и повышенной точности, (Н) и (П); высокоточные (В); особо высокоточные (А); особо точные (С).

Технические характеристики токарно-винторезных станков – это главный показатель готовности прибора к работе. Токарное оборудование должно обладать следующими характеристиками:

• максимальный диаметр заготовки, которая обрабатывается;
• максимальное расстояние между центрами РМЦ;
• максимальная длина обрабатываемой детали;
• количество оборотов шпинделя за одну минуту.

Токарно-винторезные приборы, как правило, применяются в работе небольшого производства, для изготовления единичных деталей. При необходимости станок оборудуется дополнительными устройствами, которые позволяют расширить спектр его возможностей до серийного масштаба.

Конструктивные особенности:

• задний узел станка с разворотом на 5 мм;
• станина выполнена из чугуна серого цвета;
• материал закаленных и отшлифованных зубчатых колес – хромоникелевая сталь, верхние салазки могут поворачиваться на 60 градусов;
• направляющие узлы станков имеют отшлифованные поверхности и индукционную закалку;
• на шпинделе три регулируемых конических роликовых подшипника.

Разновидности токарных станков для обработки металла

Основной фактор, который влияет на выбор подобного оборудования для дома – это назначение. Перед покупкой такого небольшого станка необходимо точно знать, для чего он будет использоваться.

В зависимости от назначения, все токарные агрегаты подразделяются на три основных разновидности:

• настольные;
• полупрофессиональные;
• профессиональные.

На производствах используют мощные металлообрабатывающие агрегаты, для бытовых целей больше подойдут менее габаритные модели

Настольные устройства для частного использования в домашних условиях отличаются своими небольшими габаритами и, соответственно, массой. Минимальный вес таких микростанков составляет 13 кг, а максимальный не превышает 100 кг. В свою очередь, полупрофессиональные напольные варианты, которые также часто используются в домашних мастерских, могут иметь массу до 400 кг. Мощность настольного агрегата доходит до 400 Ватт.

Полупрофессиональные станки используются также на небольших производствах и отличаются более высокой мощностью (до 1000 Ватт) и функционалом. Как правило, такие агрегаты совмещают в себе, помимо токарных функций, еще две: сверлильную и фрезерную. Подобное расширение возможностей значительно увеличивает функциональную принадлежность станков.

Профессиональные агрегаты устанавливаются на больших и средних производствах. Их управление зачастую осуществляется за счет программного обеспечения. Они отличаются большими габаритами и массой.

Для использования в домашних условиях подходит только первый тип станков. В зависимости от способа обработки деталей они подразделяются на три основных разновидности:

• токарно-фрезерные;
• токарно-винторезные;
• комбинированные.

Каждый тип станков имеет свой набор функций и технических характеристик

Токарно-фрезерные станки по металлу применяются, как правило, для удаления с заготовок фаски, а также для организации отверстий и торцевания. Вторая разновидность настольных устройств используется для затачивания деталей и нанесения на них резьбы. В свою очередь, комбинированные устройства, используемые в домашних условиях, способны выполнять все вышеперечисленные функции.

Общее описание универсального токарно-винторезного станка

Для любого из промышленных предприятий металлообрабатывающие станки – один из ключевых узлов для производственного процесса. Через токарные станки проходят до 50% деталей из дерева и металла, реализуемые на рынке. В обработке заготовок кроется главное назначение оборудования. Одна единица подобной техники имеет цену от 30 тысяч до 9 миллионов рублей.

Стоимость приборов формируется на основе нескольких показателей:

• Функциональные возможности.
• Технические характеристики.
• Габариты.

Что касается функциональных возможностей, то их у современных моделей достаточно много, ни одна не нарешает принцип работы:

• Создание дюймовой резьбы.
• Модульная резьба.
• Метрическая резьба.
• Выточка конусов.
• Отделка токарного типа для цветных и чёрных металлов.

Назначение станков позволяет выделять специализированные и универсальные модели, на последних выполняют такие операции:

• Развёртывание отверстий.
• Обрезка.
• Шлифование.
• Обработка торцов, конусов и цилиндров внутри, снаружи.

Шпиндель на универсальных моделях расположен горизонтально, либо вертикально.

У специализированных станков задачи стоят более конкретные, связанные с обработкой тех или иных деталей:

• Муфты.
• Трубы.
• Прокатные валки.
• Валы с гладкими поверхностями, в форме ступеней.

Основные типы токарных станков и их назначение.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 12Следующая ⇒

На токарных станках обрабатывают детали, имеющие преимущественно форму тел вращения (валики, оправки, втулки, заготовки для зубчатых колес и др.). При изготовлении таких деталей приходиться обрабатывать цилиндрические, конические, фасонные поверхности, нарезать резьбы, вытачивать канавки, обрабатывать торцовые поверхности, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия и др. При выполнении этих работа токарю приходиться пользоваться разнообразными режущими инструментами: резцами, сверлами, зенкерами, развертками, метчиками, плашками и др.

Типы токарных станков.

Токарные станки составляют наиболее многочисленную группу металлорежущих станков на машиностроительных заводах и являються весьма разнообразными по размерам и по типам.

Основными размерами токарных станков являются:

наибольший допустимый диаметр обрабатываемой заготовки на д станиной, или высота центров над станиной;

расстояние между центрами, т.е. расстояние, равное наибольшей длине детали, которая может быть установлена на данном станке..

Все токарные станки по высоте центров над станиной могут быть разделены на:

мелкие станки — с высотой центров до 150 мм;

средние станки — с высотой центров 150-300 мм;

крупные станки — с высотой центров более 300 мм.

Расстояние между центрами у мелких станков не более 750 мм, у средних 750, 1000 и 1500 мм, у крупных от 1500 мм и больше. Наиболее распространены на машиностроительных заводах средние токарные станки.

По типам различают:

токарно-винторезные станки, предназначенные для выполнения всех токарных работ, включая нарезание резьбы резцом (эти станки имеют самое широкое распространение);

токарные станки, предназначенные для выполнения разнообразных токарных работа, за исключением нарезания резьбы резцом.

К станкам токарной группы относятся револьверные, карусельные и многорезцовые токарные станки; токарные автоматы и полуавтоматы; сециальные токарные станки, например для обработки коленчатых валов, выгонных осей и др.

При выполнении работ на токарных станках обрабатываемая заготовка получает вращательное движение, а резец — поступательное перемещение, или движение подачи. Сочетание таких движений обеспечивает получение разнообразных поверхностей вращения: цилиндрических, конических, фасонных и др.

Устройство и назначение токарно-винторезного станка.

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.

Универсальный токарно-винторезный станок состоит из следующих основных узлов:

· 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 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.

· шпиндель;

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.

· суппорт;

Суппорт — изменение положения резцедержателя, фиксирующего рабочий инструмент, в поперечной, продольной и наклонной плоскостях.

· коробка подач.

Коробка подач, сообщающает вращение от шпинделя к суппорту.

⇐ Предыдущая4Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Применение

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

Самыми распространёнными предприятиями с такими моделями оборудования являются:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• Подрезные.
• Прямые проходные.
• Упорные.

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

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

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

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

https://youtube.com/watch?v=dRLGn6BtSCk

https://youtube.com/watch?v=c6pGuFBsGT8

https://youtube.com/watch?v=boACc5NgH-I

https://youtube.com/watch?v=RufZyxcXrvI

Это интересно: Устройство токарного станка по металлу — основные узлы и назначение, фото, видео

Техника безопасности

Специалист должен соблюдать некоторые правила. Вот лишь некоторые, действующие перед началом работы:

1. Проверка положения пуговиц у специализированной одежды.
2. Отдельно проводится осмотр станка по состоянию технического плана. Услуги техников и наладчиков актуальны, если требуется дополнительное обслуживание из-за неисправностей и деталей, вышедших из строя. Но операции несложные доступны для самостоятельного выполнения владельцем.
3. Последний этап – выдача техзадания. Его нужно изучить внимательно.

К работе нельзя приступать при появлении механизмов вращения и ограждений различных узлов с неисправностями.

Кроме того, существуют и другие запреты на:

• То, чтобы другие лица проводили работу. И оставление включенной техники без присмотра.
• Проведение полного самостоятельного ремонта техники.
• Использование зажимов и приспособлений в неисправном состоянии.
• Эксплуатационные действия для оборудования с явными признаками неисправности.
• Выполнение работ в тот же день, когда проводят обслуживание станков, их наладку, проверку.

У каждого станка своя масса. Это касается даже миниатюрных разновидностей станков, которые приобретаются для использования в домашних условиях. Подобные агрегаты могут весить минимум 13,5 килограмм, а максимум – 400. Чем больше масса – тем больше будут и остальные габариты.

Для домашних мастерских подходят станки, весящие не более 50 килограмм. Это компактные и универсальные модели, которые не доставляют хлопот во время монтажа. Месторасположение легко изменить, если возникает необходимость.

Мощность – ещё один параметр, который требует учёта при выборе. 2,25 кВт – стандартный показатель для небольших агрегатов. Есть и другие разновидности устройств, которые называются маломощными. У них привод имеет показатель в 0,15 кВт.

Чтобы сделать правильный выбор, покупатель должен принять решение по поводу назначения. Чем меньше и тоньше заготовки – тем менее мощные агрегаты требуются для их обработки. Правило действует и в обратную сторону.

Устройство токарного станка

токарный станок по металлу

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

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

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

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.

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.

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.

Настольные комбинированные станки

Если настольные компактные станки становятся незаменимыми для малогабаритной или передвижной мастерской, то что уж говорить о комбинированных устройствах.

Мини-токарно-фрезерный станок, мало того что не требует большой площади для установки, он и стоит дешевле, чем два станка по отдельности.

На место резцедержателя устанавливаются тиски фрезерной части или же фрезеруется деталь, установленная в центрах.

На комбинированном станке выполняются токарные операции по резанию, проточке, сверлению, накатке, зенкованию и фрезерные по вырезанию канавок и пазов, получению профильных поверхностей, торцеванию.

Классификация и основные параметры

Для универсальных токарных станков есть два основных параметра, которые определяют область применения и основные возможности:

1. Наибольший диметр обрабатываемой детали – определяется высотой от оси вращения шпинделя до наивысшей точки станины. Это расстояние умножается на 2 и определяет максимальный диаметр заготовки, которую возможно закрепить в шпинделе.
2. Расстояние между крайними точками передней и задней бабок – определяет максимальную длину обрабатываемой детали.

Существует множество дополнительных параметров, которые также важны для универсальных токарных станков:

• максимальная и минимальная скорости вращения шпинделя и шаг градации;
• цена деления шкалы ручной и автоматической подачи;
• количество одновременно закрепляемых резцов в каретке;
• потребляемая мощность;
• габаритные размеры.

Универсальные станки классифицируются по следующим основным признакам.

1. По способу управления:

• с ручным управлением;
• с числовым программным управлением (ЧПУ).

2. По углу расположения оси вращения заготовки:

• горизонтальные;
• вертикальные;
• расположенные под углом.

3. По типу привода основных узлов и механизмов:

• с механическим приводом;
• с гидравлическим приводом;
• с комбинированным приводом.

Сегодня в особую категорию выделены современные универсальные токарные станки с ЧПУ. Здесь уже часто опускают в названии слово «токарные», так как эти станки обладают возможностью полноценного сверления, фрезерования, долбления и др. В то время как по устаревшей общепринятой классификации для каждой из этих операций предназначен отдельный станок. И допускались лишь простейшие операции, отличные от основного назначения, например, сверление или зенкерования осевого отверстия.

До сих пор можно встретить в названии универсального станка с ЧПУ, который способен производить полную обработку детали за один установ с применением сложных фрезерных и сверлильных операций, приставку «токарный». Но это уже не является абсолютно правильным, так как подобные станки полноценно могут выполнять другие металлорежущие операции, которые часто занимают лидирующее место в технологии обработки какой-либо детали.

22.11.2018