Устройство токарного станка
На современном рынке огромный выбор оборудования для изготовления деталей. Начиная от компактных устройств для обработки заготовок, заканчивая массивными станками для профессиональных работ. В статье опишем устройство токарного станка и расскажем о его разновидностях.
Основные узлы, из которых состоит токарный станок
Чтобы лучше понять устройство и принцип работы токарного станка, изначально нужно ознакомиться с его основными узлами.
К ним относят:
- Станину;
- Заднюю бабку;
- Переднюю бабку;
- Механизм поперечной и продольной подачи;
- Шпиндель;
- Фартук;
- Каретку;
- Суппорт;
- Вал;
- Элементы управления и подачи.
Станина
Важный опорный элемент станка, на котором располагается вся остальная конструкция. У основания станины могут быть ножки-тумбы для лучшей устойчивости массивного агрегата, в них также могут быть ниши для хранения инструмента.
Сама станина станка состоит из продольных реек призматической или плоской формы, по которым передвигаются суппорт и задняя бабка. Необходимо, чтобы они были гладкими и обеспечивали хорошее скольжение, от этого зависит качество обработки. Под рейками расположена металлическая конструкция с ребрами и выступами, от ее жесткости зависит способность аппарата к обработке массивных деталей.
Передняя бабка
Устройство токарного станка и его принцип работы невозможно описать без такой значимой части, как передняя бабка (по-другому именуется “шпиндельная бабка”). Она позволяет удерживать обрабатываемую на станке заготовку и вращать ее. На передней бабке находится шпиндель на двух подшипниках, шкив и коробка скоростей. Для простоты управления рядом с рукояткой переключения скоростей располагается разметка со значениями, которые отражают возможный скоростной режим обработки изделия.
Шпиндель
В патрон шпинделя крепится деталь. От шпиндельного узла, его состояния и настройки зависит точность выполняемых на станке операций. Крепится шпиндель к передней бабке на два подшипника и представляет собой металлический полый конусообразный вал.
Для лучшей фиксации заготовки патрон (чаще кулачковый или поводковый) крепится на винтовое соединение. Также в нем предусмотрена канавка, которая не дает патрону открутиться при резком снижении оборотов или остановке шпинделя станка.
От качества изготовления шпинделя часто зависит способность закрепления деталей большого веса. Даже при предельном давлении ремня и скорости вращения деталь не должна прогибаться и деформироваться. Поэтому шейки и ось хорошо шлифуют и отлаживают во избежание проскальзывания, застревания, люфта.
Натягом гаек, крепящих втулку к гнезду, регулируется положение шпинделя в передней бабке. А с помощью размера шестерней можно менять скорость оборотов этой части токарного станка.
Механизм поперечной и продольной подачи
В токарном станке важной частью устройства выступает механизм подачи. Он отвечает за движение суппорта вдоль направляющих и по поперечной траектории. Это возможно благодаря расположенному в передней бабке трензелю. Также поддается регулировке и амплитуда движения суппорта станка. Ее можно отрегулировать с помощью коробки подач и подбора шестерен с разным числом зубцов.
Суппорт
Токарный станок не смог бы выполнить свое назначение без такой части устройства, как суппорт.
В резцедержатель суппорта (его верхнюю часть) крепятся резцы, которые и осуществляют обработку заготовки. Резцедержатель может быть одноместным или многоместным в зависимости от конфигурации суппорта станка.
Особенность суппорта заключается в возможности движения в 4-х направлениях. Это важно при растачивании/сверлении длинных заготовок. Движение идет в горизонтальном направлении (направляющие в форме похожие на ласточкин хвост) или по салазкам вдоль станины посредством ходового винта. Расположенные поперек направляющие также служат опорой для поворота суппорта относительно фартука станка.
Каретка
Необходима для перемещения суппорта по направляющим станины. Если эта составляющая будет неисправна или лишена возможности плавного хода, то качественная обработка изделия станком будет невозможна.
Фартук
Исходя из назначения токарного станка, в его устройстве предусмотрен фартук, который соединяет суппорт с ходовым винтом и зубчатой рейкой. Элементы управления фартуком располагаются на корпусе для простоты операций.
Задняя бабка
Устройство токарного станка было бы неполным, а работа - невозможной без задней бабки. Она также крепится на станину, передвигается по ней, а при необходимости может быть зафиксирована посредством рычага.
В заднюю бабку могут крепиться длинные детали, а также устанавливаться рабочий инструмент. От назначения будет зависеть и особенность конструкции. В случае работы с инструментом (например, при снятии стружки) в пиноль устанавливается коническая втулка и два подшипника в передней и задней части.Такая конструкция способна выдержать высокие осевые нагрузки. При необходимости жесткой фиксации оснастки втулка может закрепляться с помощью стопорного рычага.
Если центр задней бабки должен оставаться неподвижным, то пиноль станка приводится в действие посредством соединенного с винтом маховика и гайки.
Стоит отметить, что для возможности обработки конусообразных деталей, пиноль может двигаться и горизонтально.
Вал
Часть токарного станка с простым управлением. Чтобы привести вал в действие, достаточно установить рычаг в среднее положение. При верхнем положении идет прямое вращение против часовой стрелки, в нижнем - обратное по часовой стрелке.
Элементы управления и подачи
Главные подвижные узлы токарного станка запускаются при помощи электрического двигателя с возможностью одной или нескольких скоростей. Чаще всего двигатель приводится в действие постоянным током или асинхронным механизмом. В промышленности применяют моторы с самовозбуждением, они могут иметь до 10 ступеней регулировки скоростей. Но это оправдано при больших нагрузках, поскольку такие моторы в станках имеют высокое энергопотребление и габариты.
Передача вращательного момента в конструкции может проходить напрямую через вал или с помощью шкиво-ременного механизма.
Что нужно знать начинающему токарю
Вот несколько важных моментов о токарных станках, которые будет полезно знать, если вы только начинаете освоение оборудования.
Токарный станок: устройство, принцип работы, назначение
Токарный станок является высокоточным устройством и применяется для обработки заготовок с помощью вращающейся оснастки. Они позволяют обтачивать детали, убирать шероховатости, придавать необходимую форму.
Принцип работы станка следующий:
- В пиноль станка вставляется расходник, которым будет производится обработка;
- Задняя бабка станка устанавливается в соответствующее размеру детали положение;
- Резцедержатель станка оснащается необходимыми для обработки заготовки вариантом резца;
- Суппорт станка располагают между передней и задней бабкой.
Полезные советы и техника безопасности
- Нанесение СОЖ. Необходимо проверить, что все значимые, а прежде всего подверженные трению, детали станка оснащены нужным количеством смазки. СОЖ также должна присутствовать во всех предназначенных для нее отсеках станка. Следует произвести обработку скользящих частей суппорта, пиноли, винта задней бабки.
- Регулировка резцов и значимых частей проводится согласно инструкции станку. Резцы желательно менять один раз в течение смены, поэтому лучше приобретать станок с возможностью подключения нескольких резцов и сменной панелью.
- Надежно закрепить деталь в патроне станка.
- Не оставлять в патроне ключ, а оснастку на рабочей части станка.
- Проверять фиксацию деталей и расходников.
- В конце смены станок необходимо отключить.
Разновидности токарных станков и особенности конструкции
Мы рассмотрели токарные станки и их устройство, теперь обратимся к вариантам исполнения этого оборудования.
| Вид токарного станка | Обрабатываемые заготовки | Выполняемые операции | Конструктивные особенности |
| Многорезцовый станок | Трубчатые детали, фасонный профиль, прутки |
|
Имеют жесткую конструкцию и могут выполнять одновременно несколько операций |
| Карусельный станок | Широкие массивные изделия небольшой длины |
|
Помимо основной конструкции имеют стойки для траверсы и стол с планшайбой |
| Затыловочный станок | Зубья инструментов | Разные | Конструкция суппорта позволяет осуществлять возвратно-поступательное движение оснастки и вращение детали |
| Винторезный станок | Разные | Модульная, метрическая, дюймовая резьба и другие операции | Имеют стандартную конструкцию, описанную выше |
| Револьверный станок | Изделия из калиброванного прутка |
|
Держатель позволяет выполнять разные операции, работа может осуществляться от привода или в статичном положении |
| Универсальный станок | Разные | Разные | Чаще всего имеют стандартную конструкцию, отличаются габаритами, числом передач, скоростью вращения шпинделя, классом точности, размером обрабатываемой детали. Хорошим примером является универсальной модели является винторезный станок. |
|
Станок с ЧПУ |
Разные | Разные |
Оснащен блоком программного управления, выдерживает вес больших деталей при относительно малых размерах и весе |
| Лобовой (Лоботокарный) станок | Увесистые заготовки небольшой длины |
|
Наличие планшайбы на передней бабке и высокое основание задней бабки |
| Автомат продольного точения | Длинные заготовки малого диаметра | Продольное точение | Движение осуществляет не инструмент, а главный шпиндель с закрепленной заготовкой |
| Многошпиндельный токарный автомат | Изделия из труб, круглого калиброванного прутка с квадратным и шестигранным сечением |
|
Способен обрабатывать несколько заготовок параллельно или последовательно |
| Токарно-фрезерный обрабатывающий центр | Разные |
|
Обрабатывает заготовки посредством вращения шпинделя под определенным углом |
Варианты и расшифровка вариантов модификации
Для обозначения разновидностей и особенностей работы станка оборудованию даются буквенные и числовые обозначения.
Цифровые значения распределяются следующим образом:
- указание на то, что станок является токарным;
- указание на тип станка (карусельный, винторезный, револьверный и пр.);
- указание на особенности обработки заготовки.
Буквенные обозначение характеризуют точность обработки:
| Буква | Класс точности |
| А | Особая высокая |
| В | Высокая |
| Н | Нормальная |
| С | Особая |
| П | Повышенная |
Приведем пример:16К20П (токарный, токарно-винторезный станок с высотой центров 20, повышенная точность).
Какие детали может обрабатывать токарный станок
Токарные станки предназначаются для деталей, процесс обработки которых предполагает вращение. К ним относят: шайбы, фланцы, цапфы, втулки, кольца, валы, диски, оси.
Но, при возможности применения дополнительного оборудования, функционал токарного станка можно расширить, что сделает его весьма полезным прибором на любом производстве.
