Основные виды станков. Токарные станки с ЧПУ. Дешевый или дорогой, простой или универсальный

Станки позволяют решить широкий круг задач. Наиболее качественные станки изготавливают в Европе, а среди европейских стран лидером является Германия. Станки справятся с различными задачами любой сложности в производстве. Очень важным моментом является то, что в первую очередь нужно обращать внимание на качество товара. Ведь станки рассчитаны на долгое пользование.

Разновидности станков не имеют границ.

Металлорежущие станки

В зависимости от того, какое целевое назначение у станка, их разделяют на следующие виды: токарные, расточные и сверлильные, для шлифовки, резьбообрабатывающие, доводочные и заточные, фрезерные, специальные, строгальные и другие. Так же бывают комбинированные станки, которые выполняют две и больше функций. Каждый вид, в свою очередь, делится на подвиды в зависимости от материала, направления и т.д. На станках зачастую есть шифр, который говорит об определенной модели, которая может отличаться внутренней конструкцией от других моделей этого же вида. Если Вы зашли в интернет-магазин инструментов, то, в разделе со станками, обязательно будут указаны эти номера (шифры). Первая цифра шифра говорит, к какой группе относится оборудование. Если, например, эта цифра - 1, то станок первой группы, к которой относятся токарные станки. Вторая цифра указывает на тип оборудования внутри данной группы. Например, если это цифра шесть, то станок винторезный. Остальные цифры указывают на размеры станка: размер стола, высоту оборудования и т.д.

В шифр, кроме цифр, могут входить и буквенные обозначения. Они указывают на то, что модель является усовершенствованной или измененной (если буква в конце).

Самые распространенные группы металлорежущих станков - это токарные станки. Их насчитывается более 45. Их используют в различных цехах, предприятиях и мастерских.

Эти станки используют зачастую для тел, у которых форма закругленная или цилиндрическая. Для обработки таких форм они подходят идеально. На таких станках и изготавливают вилки, оси, болты, винты и др.

Диаметр заготовки должен соответствовать максимально допустимому диаметру станка.

Также, немало разновидностей консольно-фрезерных станков. Стол здесь перемещается в трех направлениях: в продольном, поперечном направлении и вертикальном. Исходя из названия, можно догадаться, что данное оборудование предназначено для фрезерных работ. Размер рабочего станка играет важную роль, от его размеров зависит выбор размера заготовок, которые нужно обрабатывать.

Поперечно-строгальные станки

Численность подвидов этих изделий превышает 47. Основными характеристиками являются ход ползунка, размеры стола, размеры самих станков.

Шлифовальные станки

Первые подобные инструменты появились в 19 веке. Они были изготовлены и камня (природного). Стоили, естественно, очень дорого, да и качество было не лучшее. Однако, позже стали использовать корунд - это материал, который намного прочнее натурального камня. По прочности уступает алмазу совсем немного. Далее, был изобретен искусственный алмаз. Его стали использовать также при изготовлении машины. Роль станков резко возросла, потому что они стали намного эффективнее и ускоряли процесс обработки деталей в разы.

Итак, шлифовальные станки используют для чистки поверхности деталей. Речь идет о металлических деталях, следовательно, с помощью станка снимают верхний неровный слой металла. Также, можно разрезать заготовки, различные детали для общей конструкции.

Видами шлифовальных машин являются: машины для круглой шлифовки (круглошлифовальный), машины для внутренней шлифовки (внутришлифовальный), машины длz обработки плоских поверхностей (плоскошлифовальный), машины для обработки внешней поверхности (бесцентрошлифовальный) и, так называемые, хонинговальные машины.

Деревообрабатывающий станок

В настоящее время купить деревообрабатывающий станок не составит никакого труда. Это довольно распространенное и популярное оборудование.

Его применяют для механической обработки древесины (например, пиления). Основную функцию играет режущий инструмент или специальное устройство для давления.

В качестве сырья - древесина. В результате получаются доски, планшеты, шпон, брусья, различные детали для мебели, судов и многое другое. Прессом называют машины, которые используют метод давления.

Первая модель деревообрабатывающего станка была изготовлена в 1989 году группой изобретательных специалистов.

Станок для гибки арматуры (и резки)

Так называемые гибочные станки используют в основном при строительстве, ведь очень часто приходится иметь дело с арматурой. Она используется и в бетонных конструкциях, и во многих других. Чтобы арматуру залить бетоном, ее необходимо разрезать на определенные куски под определенным углом. Для этого используют резочный станок.

Гибочные станки равномерно разгибают арматуру. Без этого специального оборудования мало того, что невозможно согнуть арматуру, уже тем более, сделать это ровно и равномерно.

Станки токарной группы предназначены для выполнения большого количества операций по обработке металла. Чаще всего данное оборудование используется для работы с наружными и внутренними поверхностями деталей, которые имеют цилиндрический, конический или фасонный профиль. Еще одно назначение токарных станков по металлу – выполнения операций по сверлению отверстий, обработке торцов.

Основные разновидности оборудования

Классификация токарных станков в основном осуществляется на основании их конструкции.

Токарно-винторезный

Все виды токарных станков из данной группы являются универсальными, поэтому они широко используются на серийных и единичных производствах.

С их помощью можно выполнять различные операции – нарезание резьбы (модульной, метрической, дюймовой), всевозможная обработка металлических заготовок.

В перечень основных конструктивных элементов данного станка входят:

• шпиндельная бабка. Состоит из шпинделя и коробки скоростей;
• суппорт. Предназначен для фиксации в нужном положении режущего инструмента;
• станина. Предназначена для закрепления основных конструктивных узлов агрегата;
• коробка подач. Предназначена для передачи движения от шпиндельного узла к суппорту. Это возможно благодаря наличию в составе конструкции ходового винта или валика;
• фартук. Необходим для трансформации передвижений валика или винта на перемещение суппорта в нужном направлении;
• задняя бабка. Часто оснащается дополнительными инструментами для поддержки в нужном положении обрабатываемой заготовки.

Шпиндельная бабка станка

Токарно-карусельные

Все типы токарных станков, которые можно отнести к карусельной группе, обычно предназначены для работы с габаритными заготовками. Они обладают следующими функциональными способностями:

• применяются для точения поверхностей цилиндрической или конической формы;
• используются для прорезки пазов различной конфигурации;
• при необходимости выполняется шлифовка, фрезеровка и подрезка торцов;
• существует возможность выполнения резьбы.

В состав данного станка входит стол, на котором находится планшайба. Также присутствуют стойки, где передвигается траверса, оборудованная суппортами.

Лоботокарный

Основное предназначение лоботокарного станка – обработка цилиндрических, конических и лобовых деталей. В оборудовании данного типа ось вращения заготовки размещается горизонтально.

Токарно-револьверные

Все виды токарных станков, которые можно отнести к револьверной группе, предназначены для обработки деталей из калиброванного прутка. Данное оборудование способно выполнить широкий спектр технологичных операций:

• точение и расточка;
• зенкерование;
• сверление;
• фасонное точение;
• формировка резьбы;
• развертывание.

Специфическое название станка вызвано особым способом крепления всех инструментов. Они устанавливаются в специальном держателе – статическом или приводном. Последний тип обеспечивает агрегат широким спектром возможностей. С его помощью можно осуществлять сверление, фрезеровку, нарезку резьбы.

Токарно-револьверный автомат

Токарно-фрезерный обрабатываемый центр

Данное оборудование сочетает в себе функциональные способности фрезерного и токарного станка. В состав его конструкционных элементов входит фрезерная головка под конус, которая обеспечивает выполнение множества операций, поэтому способна достойно конкурировать с револьверным типом. В данном случае для точения выполняется металлорежущими резцами. Они устанавливаются во фрезерную головку, что повышает их функциональные возможности.

Автомат продольного точения

Предназначение автомата продольного точения заключается в изготовлении небольших деталей при серийном производстве из различных прутков, фасонного профиля и проволоки, которая свернута в бунт. Его используют для обработки заготовок, которые изготовлены из меди, легированной стали и многих других металлов.

Автоматы продольного точения оснащаются следующими типами шпиндельных бабок – неподвижными и подвижными. Также данные агрегаты могут быть револьверными, одношпиндельными. Первые имеют некоторые преимущества, поскольку способны одновременно выполнять несколько операций.

Многошпиндельные токарные станки

Такие автоматы предназначены для обработки сложных заготовок, которые сформированы из холоднотянутых прутков разного сечения или из труб. В основном их используют для обеспечения потребностей серийного производства. С их помощью осуществляют следующие операции:

• точение, растачивание и подрезку;
• сверление;
• развертывание;
• формирование резьбы;
• зенкерование.

Высокая производительность такого автомата обеспечивается большой мощностью приводного механизма, достаточной жесткостью конструкции, способностью одновременно выполнять несколько операций.

Настольные

Основная отличительная черта такого станка – он фиксируется на специальном столе. Данный тип агрегатов имеет небольшие габариты и вес.

С его помощью можно выполнять широкий перечень различных технологических операций по обработке деталей, изготовленных из металла, дерева, пластика. Также агрегаты настольного типа способны выполнять сверление, расточку или фрезеровку.

В основном такое оборудование используется в домашних условиях или для обеспечения потребностей мелкосерийного производства. Его преимуществом считают низкий уровень энергопотребления, небольшая стоимость. Во время работы настольных станков шум минимален, что очень ценят многие пользователи.

Станки с ЧПУ

Многие станки разного строения оснащены числовым программным управлением или ЧПУ. Они отличаются высокой продуктивностью работы, точностью и легкостью эксплуатации.

При внедрении ЧПУ в основном используют такие типы систем:

• разомкнутые. Подразумевают применение одного потока информации. Такой агрегат первым делом расшифровывает данные, только после чего передает заданные команды всем механизмам;
• замкнутые. Данная система работает с применением двух потоков информации, которые принимаются от считывающего и измеряющего механизма;
• самонастраивающиеся. Корректируют всю информацию на основании изменений, которые происходят во время обработки деталей.

Также станки с ЧПУ разделяют на типы в зависимости от того, как происходит управление основными рабочими процессами:

• позиционные. Подразумевают установку механизма для обработки деталей в нужном положении, только после чего начинается сам процесс работы;
• прямоугольные. Данные системы используют для обработки заготовок, которые имеют ступенчатую форму. Они способны автоматически переключать продольную и поперечную передачи;
• контурные. Обеспечивают беспрерывную работу агрегата в соответствии с заданными параметрами.

Станки с бесступенчатым приводом

Бесступенчатый привод обеспечивает токарное оборудование возможностью непрерывного изменения частоты вращения шпинделя. При помощи данного агрегата можно осуществлять обработку внутренней и внешней поверхности заготовок. При этом весь рабочий процесс происходит при наличии самых лучших скоростных параметров.

Также станки с бесступенчатым приводом отличаются долгим сроком службы, простотой управления и надежностью. Отчасти это обеспечивается отсутствием коробки скоростей. Регулировка частоты вращения шпинделя происходит механическим, электрическим и гидравлическим путем.

Трубонарезные агрегаты

Данные токарные станки узкоспециализированы. Они применяются только для нарезки труб, изготовленных из стали. Также они могут производить обработку их торцов, наносить резьбу с нужными характеристиками. Данные агрегаты широко используются в разных отраслях промышленности, в том числе в нефтяной и газодобывающей, геологоразведке.

Если трубонарезный станок оснащен ЧПУ, он работает по следующей схеме:

• заготовка в виде трубы фиксируется с двух концов в патроне;
• устанавливается программа, которая способна автоматическим образом устранить все дефектные части детали;
• для выполнения дополнительных операций станок оснащается револьверной головкой, патронами разного типа, резцерезкой.

Чтобы обеспечить долгий срок службы подобного оборудования, его направляющие элементы подвергаются закалке и шлифовке. Это также позволяет повысить точность агрегата, что очень важно для эффективной работы.

Классификация оборудования по типу точности

На основании точности, которую обеспечивает оправленный токарный агрегат, ему присваивают степень:

• С. Характеризуют оборудование с особой точностью;
• В. Присваивают агрегатам, которые во время своей работы обеспечивают высокую точность;
• Н. Дают станкам с нормальной точностью;
• А. Присваивают устройствам, которые отличаются особенно высокой точностью;
• П. Имеют все станки, которые во время работы обеспечивают повышенную точность обработки.

Маркировка токарных станков

Чтобы понять, какими конструкционными особенностями обладают токарные агрегаты, какая их сфера применения, следует обращать внимание на маркировку оборудования.

Она состоит из нескольких цифр, каждая из которых имеет свое значение:

• первая цифра это обязательно 1. Она обозначает, что данный агрегат относится к токарной группе;
• вторая цифра маркировки обозначает тип токарного станка;
• третья и четвертая цифра указывает на высоту его основных центров.

Внимательно изучив все особенности маркировки токарных станков и их классификацию, можно понять принцип их работы.

Видео по теме: Устройство и принцип работы токарного станка с ЧПУ

promzn.ru

Классификация токарных станков

Классификация токарных станков В соответствии с классификацией, разработанной Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), токарные станки можно отнести к первой группе, то есть станки выпускаемые серийно начинаются с цифры 1.

Токарная группа станков подразделяется на 9 типов

1. одношпиндельные автоматы и полуавтоматы 2. многошпиндельные автоматы и полуавтоматы 3. револьверные 4. сверлильно-отрезные 5. карусельные 6. токарные и лобовые 7. многорезцовые 8. специализированные 9. разные токарные

Вторая цифра в номере модели означает - тип станка, остальные одна или две цифры характеризуют основные параметры станка или обрабатываемой заготовки.

Модель 16К20 – токарный станок, где высота центров 200мм. Буква К – обозначает модернизацию базовой модели.

Модель 1525 – это токарно-карусельный станок. На таком станке можно обрабатывать деталь диаметром до 2500мм.

Есть некоторые виды станков 1Д62, 1К62 и другие. Буква может стоять после номера группы или типа станка. Если буква ставится после шифра модели, то она имеет совершенно другое значение например: может быть указан класс точности станка.

Станки по степени точности делятся на пять классов

(Н) Нормальная точность (П) Повышенная точность (В) Высокая точность (А) Особо высокая точность (С) Особо точные или прецизионные Степень или класс точности указывается в конце шифра кроме класса (Н) например: 1К62П.

Станки с числовым программным управлением ЧПУ обозначаются индексами в конце шифра станка

Ц – цикловое программное управление Т – оперативная система управления Ф1 – цифровая индикация Ф2 – числовое позиционное программное управление Ф3 – контурная система ЧПУ Ф4 и Ф5 – комбинированные системы ЧПУ (многоцелевые станки)

модель 16К20Ф3 – токарный станок с контурной системой управления

Модель 1713Ц – токарный многорезцово-копировальный полуавтомат с цикловой системой программного управления (ПУ) модель 16К20Т – токарный станок с оперативной системой управления модель 1540Т – токарно-карусельный станок с оперативной системой управления модель 1Е811Ф1 – токарно-затыловочный станок с цифровой индикацией и предварительным набором координат

Чем больше функций у станка, тем сложнее написания названия (модели станка). При наличии револьверной головки для автоматической смены режущего инструмента в конце модели ставится буква Р, при наличии магазина инструментов в конце шифра ставится буква М.

www.tokar-work.ru

10. Станки токарной группы. Назначение, их классификация. Работы, выполняемые на токарных станках.

Станки для токарной обработки (точения) составляют значитель­ную долю в парке металлорежущего оборудования (до 30...40%) и предназначены для обработки наружных, внутренних и торцовых по­верхностей тел вращения, а также нарезания резьб. Главным движе­нием в токарных станках является вращение заготовки, инструмент же осуществляет прямолинейное продольное или поперечное движение подачи.

Токарно-винторезные станки как с ручным управлением, так и с ЧПУ являются наиболее универсальными станками токарной группы для обработки деталей типа валов, дисков и втулок и обеспечивают выполнение следующих основных видов работ (рис.37): обтачивание резцами наружных цилиндрических (а) и конических (б) поверхностей; обработку торцовых поверхностей (в); прорезку канавок и отрезку (г); растачивание цилиндрических и

Рис.37 Типовые операции,

выполняемые на токарных станках.

конических отверстий (д); фасонное точение (е); сверление, зенкерование и развертывание отверстий (ж); нарезание наружной и внутренней резьб резцами (з), метчиками и плашками (и). На них можно производить также накатывание рифленых поверхностей, выглажива­ние и раскатку поверхностей (к).

Станки с ручным управлением в подавляющем большинстве случаев имеют горизонтальную компоновку, удобную для обслуживания и наблюдения за зоной обработки.

На рис.38 показаны основные узлы станка. Обрабатываемая заготовка, закрепленная в патроне 1, полу­чает вращение от коробки скоростей, расположенной в шпиндельной (передней) бабке 9, связанной ременной передачей с приводным двигателем, обычно расположенным в тумбе станины 7. Инструмент, устанавливаемый в резцедержателе, закрепленном на суппорте 2, получает продольное и поперечное перемещение через коробку подач 8 и фартук 5. При нарезании резьбы резцом продольное перемещение суппорта осуществляется от ходового винта 4, для остальных операций используется ходовой валик 6 и зубчатая рейка; задняя бабка 3 служит для поддержания длинных заготовок, а также иногда для закрепления и перемещения осевого инструмента, предназначенного для обработки центральных отверстий.

Рис.38 Компоновка токарно-винторезного станка.

Основными параметрами токарно-винторезных станков, определя­ющими его рабочее пространство, являются высота линии центров над станиной Н, наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки, устанавливаемой над станиной, и наибольшее расстояние между центрами передней и задней бабки, которое ограничивает наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Диаметр D приблизительно равен удвоенной высоте центров Н, измеряемой от горизонтальной плоскости направляющих. Важным размером станка является также наибольший диаметр обрабатываемой заготовки D, устанавливаемой над суппортом. По параметру Н токарно-винторезные станки выпускаются в пределах размерного ряда с  = 1,25 от 100 до 6300 мм. Станки с одним и тем же параметром Н могут иметь различные межцентровые расстояния, кото­рые в тяжелых станках доходят до 25 метров и даже более.

При правильной эксплуатации на станках среднего размера нор­мальной точности могут быть получены поверхности по 8...7 квалитету точности с шероховатостью Ra не более 3,2...1,6 мкм. На специальных особо точных токарных станках при применении инструмента из моно­кристаллических алмазов можно получать поверхности с погреш­ностью формы, определяемой десятыми долями микрометра и шерохова­тостью R z ≤0,1 мкм.

studfiles.net

Тема 5. Станки токарной группы

5.1. Классификация и выбор основных технических показателей станков токарной группы

Токарная обработка (точение) предназна­чена для механического формирования гео­метрии деталей машиностроения лезвийным инструментом посредством снятия стружки. Кинематика резания определяется в основном относительным вращательным движением заготовки с пространственно фиксированной осью вращения и произвольным движением подачи. Объектами обработки являются чаще всего соосные поверхности вращения и пло­ские поверхности деталей типа валов, дисков и втулок, включая нарезание наружных и внут­ренних резьбовых поверхностей, а также поверхности некоторых других форм, напри­мер некруглых, путем введения дополнитель­ного относительного движения инструмента. Формы поверхностей, получаемых спосо­бами токарной обработки, приведены в табл. 5.1.

Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недос­таточна вследствие новых возможностей, пре­доставляемых устройствами ЧПУ в технологи­ческом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, от­ражающих конструктивно-видовые особенно­сти токарных станков, а именно: основной конструктивный признак; вспомогательный видовой признак; компоновка; количество позиций закрепления заготовок; число уста­навливаемых инструментов; вид управления; класс точности .

Классификация станков по основным и вспомогательным признакам приведена в табл. 5.2.

Компоновка станков обусловлена поло­жением главной оси вращения заготовки и относительным положением инструмента в пространственной системе координат, исполь­зуемой в ISO recommendation R-841. IIo этому признаку выделяются горизонтальные и вер­тикальные компоновки.

Уровень концентрации операций, вы­полняемых на одном станке, характеризуется числом рабочих позиций и способом закреп­ления заготовок (одно- и многошпиндельная патронная; одно- и многошпиндельная цанго­вая (прутковая); одно- и многошпиндельная центровая; комбинированная), а также усло­виями, определяющими эффективность ис­пользуемого инструмента: числом и сложно­стью форм обрабатываемых поверхностей с различным направлением подачи; числом раз­нотипных инструментов; возможностями про­странственной ориентации инструментов от­носительно заготовки; сопоставимостью вре­мен обработки поверхностей.

По числу позиций закрепления заготовок различают одно- или многошпиндельные кон­струкции, а по числу устанавливаемых инсгрументов - станки одно- или многоместные, много инструментальные и с магазином инст­рументов.

В этой связи особое внимание уделяется концентрации операций токарной обработки, созданию многоцелевых токарных станков, объединяющих выполнение внецентрового сверления, некоторых фрезерных и других подобных операций. При этом принимаются меры для сокращения внецикловых потерь, связанных с переналадкой, контролем, загруз­кой-выгрузкой, сменой инструмента и други­ми, что возможно при наличии развитой сис­темы управления станком на базе ЧПУ.

Возможности и классификация современных токарных станков по степени автоматизации приведены в табл. 5..3.Точность станков регламентируется госу­дарственными (отраслевыми) стандартами, в целом содержащими пять классов точности.

Распределение основных видов станков токарной группы по классам точности приве­дено в табл.5.4. Специальные и специали­зированные станки таблицей не охватываются.Технические и технологические показа­тели токарных станков определяются совокуп­ностью компонентов и их составляющих, ос­новные из которых отражены в табл. 5.5.

Таблица 5.1. Типовые поверхности, получаемые при токарной обработке

Форма поверхности	Способ получения
1. Внешняя круглая цилиндрическая	а) Внешнее продольное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи параллель­ны; б) Внешнее поперечное круглое точение: ось вращения заготовки и линия подачи взаимно перпендикулярны; в) Внешнее бесцентровое точение: продольное круглое точение несколькими вращающимися инструментами с малым вспомогательным углом в плане при большой подаче
2. Внутренняя круглая цилиндрическая	а) Внутреннее продольное круглое растачивание: ось вращения заготовки и линия подачи парал­лельны; б) Внутреннее продольное сверление (зенкерование, развертывание): ось вращения заготовки и ось инструмента совпадают; в) Внутреннее поперечное круглое растачивание канавки: ось вращения заготовки и подачи вза­имно перпендикулярны на некотором участке
3. Внешняя (внутренняя) торовая поверх­ность	Внешнее (внутреннее) круглое двустороннее то­чение с произвольной подачей комбинацией способов la, 16 и 2а, 2в
4. Внешняя коническая	а) Внешнее продольное точение со смещением одного из центров станка; б) Внешнее продольное точение с поворотом направляющих движения инструмента; в)Внешнее продольное точение с направляющей линейкой; г) Внешнее поперечное точение инструментом с широкой наклонной режущей кромкой
5. Внутренняя коническая	Внутреннее продольное растачивание аналогично способам 46, 4в. поперечное - способу 4г
6. Внешняя винтовая	а) Внешнее продольное винтовое точение однозубым инструментом с подачей, равной шагу, и профилем режущей кромки, соответствующим профилю резьбы; б)То же, многозубым инструментом (резьбовой гребенкой); в)То же, многозубым охватывающим инструмен­том (плашкой); д) Внешнее продольное охватывающее фрезеро­вание многозубым инструментом;

Продолжение табл. 5.1

Форма поверхности	Способ получения
	г) Внешнее продольное нарезание многозубым вращающимся инструментом; д)Внешнее поперечное винтовое точение торцо­вых спиралей с произвольным шагом, равным подаче, и профилю резьбы по способу 1б; е) Внешнее продольное наружное фрезерование многозубым инструментом
7. Внутренняя винтовая	а) Внутреннее продольное нарезание однозубым инструментом, профиль режущей кромки кото­рого соответствует профилю впадины резьбы; б)Внутреннее продольное нарезание многозубым инструментом (метчиком) соосно оси вращения заготовки с подачей, равной шагу резьбы метчика
8. Внешняя плоская	а) Внешнее поперечное подрезное точение на­правление подачи перпендикулярно оси враще­ния заготовки; б) Внешнее продольное подрезное точение; глав­ная режущая кромка инструмента перпендику­лярна оси вращения заготовки; в)Внешнее прорезное точение
9. Внутренняя плоская	Внутреннее поперечное подрезное точение ана­логично способам На и 8в, продольное по 8б
10. Внешняя фасонная	а) Внешнее поперечное отрезное точение про­фильным инструментом; б) Внешнее продольное точение вращающимся профильным инструментом; в) Внешнее копировальное точение с управляе­мым движением подачи
11. Внешнее некруглое	а) Внешнее прорезное некруглое точение с управляемым движением подачи; б) Внешнее продольное некруглое точение при тех же условиях

Таблица 5.2. Классификация станков токарной группы по основным и вспомогательным признакам

Основные признаки	Вспомогательные признаки
Токарные и токарно-винторезные станки	Универсальные токарно-винторезные Патронные и патронно-центровые Патронно-прутковые и патронно-центровые прутковые Настольные
Токарные полуавтоматы и автоматы	Поперечного и продольного точения Одно шпиндельные программируемые Одно шпиндельные вертикальные Многошпиндельные горизонтальные с вра­щающимися заготовками Многошпиндельные горизонтальные с вра­щающимися инструментами Многошпиндельные вертикальные Фронтальные
Токарные револьверные станки	Горизонтальная револьверная головка Вертикальная револьверная головка
Токарные копировальные станки	Многорезцовые Гидрокопировальные
Карусельные и лобовые станки	Одностоечные Двухстоечные
Токарные затыловочные станки	Универсальные
Резьбо обрабатывающие станки	Гайконарезные Резьбонарезные Резьботокарные
Токарные специализированные и специаль­ные	Для обработки турбинных колес, гильз, ци­линдров, труб, коленчатых валов и др.

Таблица 5.3. Классификация токарных станков по степени автоматизации

Степень автоматизации	Набор автоматически выполняемых функций
Ручное управление	Установка заготовки и инструмента, позиционирование рабочих орга­нов и формирование базовых циклов вручную. Автоматизированное позиционирование рабочих органов и формиро­вание базовых циклов
Полуавтоматическое управление	Постоянство базовых циклов, сформированных вручную. Частичное изменение этапов базовых циклов вручную. Произвольное изменение базовых циклов с заменой инструмента вручную
Автоматическое управление	Произвольное автоматическое изменение базовых циклов с заменой инструмента. Произвольное автоматическое изменение порядка выполнения базовых циклов с соответствующей сменой порядка работы инструмента. То же, включая манипуляции с заготовкой и обработанной деталью. Полная автоматическая организация цикла изготовления детали

Таблица 5.4. Классы точности и основные виды станков токарной группы

Без станков сегодня не обходится ни одно производственное предприятие. Будь то небольшая частная фирма или крупный завод - в том или ином виде обрабатывающее оборудование задействуется во всех отраслях. Другое дело, что существует множество классификаций станочных агрегатов, особенности функционала, а также индивидуальное опциональное наполнение. Эти и другие факторы позволяют определить разные виды станков по конкретным признакам и характеристикам.

Что называют станками?

Главный отличительный признак данного оборудования в общей категории промышленных агрегатов и строительных инструментов - это наличие станины, на базе которой устраивается рабочий орган или система органов. Обрабатывающим элементом может быть и небольшой и сверло, и алмазная коронка - это зависит от выполняемой операции. Чаще всего общий вид станка представляется как массивная конструкция с рабочей оснасткой, платформой подачи, фиксаторами, двигателем и т. д. Но в бытовых и мелкосерийных мастерских вполне находят применение и установки скромных размеров. Более того, если раньше к станкам обязательно относили только стационарные агрегаты, то сегодня среди них немало и мобильных устройств. Причем грань между ручным электроинструментом и малогабаритным станком не всегда четко определяется даже изготовителями. И все же наличие станины, силовой установки и органов обработки позволяет относить оборудование к полноценным станкам. К каким именно - это уже другой вопрос.

Токарные станки

Одна из самых популярных категорий производственных станков, которые охватывают все операции, связанные с обточкой деталей. Токарная установка позволяет корректировать формы заготовок, изначально имеющих тела вращения, осуществлять резку, проточку пазов и в некоторых случаях сверление. Можно сказать, целевым направлением работы такого оборудования является обслуживание заготовок в форме тел вращения, которые в процессе обточки получают коническую или цилиндрическую форму. Существуют разные виды токарных станков, которые задействуются в разных сферах промышленности. Например, деревообрабатывающие фабрики могут использовать крупные станки для создания округлого пиломатериала. В мебельной индустрии токарные агрегаты применяют для формирования ножек, лестничных балясин, ручек и т. д. Разделяют такие станки и по типу размещения - напольным или настольным способом.

Распиловочные станки

В этой категории представлены агрегаты, реализующие распил заготовок на две или несколько частей. Выделяют циркулярные, то есть дисковые станки, и ленточные. Первые осуществляют поперечный распил изделий, как правило, в поточном режиме. Циркулярные модели широко используются и в домашнем хозяйстве, поскольку такие операции достаточно востребованы. Ленточные виды станков позволяют выполнять продольный распил. Например, однопильный агрегат может разделить длинную доску на две части, схожие по длине. Двупильные, в свою очередь, единовременно производят распил в двух уровнях, позволяя из одной доски получить три. Специальные модификации дают возможность также формировать криволинейный рез или даже распил под определенным углом. Это агрегаты с автоматическим контролем подачи, выполняющие высокоточную обработку.

Фрезерные станки

Данный вид операции ориентирован на формирование профилей определенного типа. Чаще всего фрезеровкой обрабатываются плоские заготовки путем снятия кромок на определенную высоту. Станки такого типа используются в основном в мебельном производстве, где с их помощью получают фасонные элементы и аксессуары, носящие прежде всего декоративную функцию. Выпускают с помощью фрезера и полноценные строительные материалы - вагонку, плинтус, шипы, наличники и т. д. Более современные виды фрезерных станков поддерживают шаблонную обработку. Это копировально-фрезерные агрегаты, параметры реза которых подбираются автоматически в соответствии с размерами шаблонной детали.

Станки для отверстий

Сверлильные машины не менее востребованы и в частных мастерских, и на больших производствах. Они позволяют создавать глухие и сквозные отверстия, за счет которых в дальнейшем может осуществляться сборка. В отличие от электродрелей станки с функцией сверления обеспечивают более высокую точность и отличаются мощностью. Наиболее популярны вертикальные виды станков, поскольку они предполагают верхнее расположение шпинделя и дают свободу при обращении с рабочей платформой-столом. Некоторые модели способны выполнять наклонное сверление - оно тоже реализуется благодаря возможности изменения положения стола, на котором фиксируется заготовка. Отдельную категорию представляют Они способны кроме непосредственно сверления также производить фрезерные операции. Фрезеровка получается не традиционной, а узконаправленной. Такие модели обычно выполняют пазовые ниши, технологические гнезда и другие конструкционные выемки для соединения.

Станки для поверхностной обработки

Широкий диапазон станочного оборудования представлен в сегменте моделей для поверхностной обработки деталей. Такие операции обобщенно позиционируются как шлифовка, но это лишь основная часть их функций, также встречаются и смежные задачи. Какой именно тип обработки будет выполнять конкретная машина, зависит от ее конструкционного исполнения. Так, барабанные станки ориентируются на шлифование досок, щитовых и листовых материалов по поверхности. По сути, реализуется неглубокая зачистка материала от заусенцев, выступающих неровностей и других дефектов. Более тонкую обработку выполняют кромкошлифовальные модели. На первый взгляд, эту же функцию осуществляют токарных станков, которые аккуратно подгоняют поверхность заготовок под нужную форму. Однако в данном случае обработка кромок акцентируется не только на цилиндрических деталях. Данная операция чаще задействуется для коррекции кромки по длине. Но есть в этой группе и машины, также ориентированные на детали цилиндрической формы. Это осцилляционные модели но их используют не для декоративного улучшения, к примеру, балясин, а для подготовки стройматериала в виде бревен определенного размера.

Классификация по материалу обработки

Производственные станки часто получают конкретное назначение с точки зрения материала обработки. Древесина и металл - основные материалы, с которыми работает такое оборудование. Для древесных заготовок в машины закладывается не столь высокая мощность, но с другой стороны, обеспечиваются более гибкие настройки по рабочим операциям. Станки для металлических деталей, очевидно, требуют более высокого уровня силовой нагрузки, а также надежной элементной базы. Наиболее популярные виды станков по металлу - токарный, фрезерный, сверлильный и т. д. Особую категорию формируют винторезные станки, аналогов которых почти нет в группе деревообрабатывающих машин. Это агрегаты, которые производят нарезку резьбы. Кроме этого существуют специальные машины для работы с камнем, пластиком, композитными и другими менее популярными строительными и сырьевыми материалами.

Классификация по типу управления

Механизированные станки с ручным управлением постепенно уходят в прошлое. Такие модели встречаются разве что в небольших мастерских, которые работают со штучными заготовками. Крупные же предприятия стремятся переходить на полу- или полностью автоматизированные установки. В этом сегменте также существуют разные виды станков, отличающихся степенью автоматизации. Наиболее развитые машины с ЧПУ и компьютерным управлением дают возможность высокоточной регуляции настроек обработки без постоянного контроля со стороны пользователя. Оператору отводится лишь функция загрузчика исходных данных в электронную панель управления.

Заключение

Большая часть станков, которые сегодня используются на разных производствах, - это агрегаты для Резка, сверление, торцовка, шлифование - все эти операции реализуются путем воздействия металлическими насадками. Но их постепенно заменяют высокотехнологичные альтернативные станки. На производстве виды традиционных механических агрегатов как таковые особого значения не имеют. Главное, что учитывается, - это способность сохранять темпы обработки при должном обеспечении качества. Принципиально новые возможности в этом контексте открыли гидроабразивные, лазерные и термические станки с более высокими эксплуатационными свойствами. Их отдача с разных точек зрения более чем оправдана, но пока еще массовый переход на такие машины тормозят вопросы сложной организации их использования и высокая цена.

Токарные станки составляют наиболее многочисленную группу металлорежущих станков и являются весьма разнообразными по размерам и по типам.

Основными размерными характеристиками токарных станков являются:
наибольший допустимый диаметр обрабатываемой детали над станиной ; более часто этот размер выражают высотой центров над станиной, что характеризует наибольший допустимый радиус (полудиаметр) обрабатываемой детали над станиной;
расстояние между центрами , т. е. расстояние, равное наибольшей длине детали, которая может быть установлена на данном станке при смещении задней бабки в крайнее правое положение (без свешивания) при выдвинутой до отказа пиноли.

Все токарные станки по высоте центров могут быть разделены на три группы:
1) мелкие станки - с высотой центров до 150 мм;
2) средние станки - с высотой центров 150 - 300 мм;
3) крупные станки - с высотой центров свыше 300 мм.
Мелкие станки имеют расстояние между центрами не свыше 750 мм, средние - 750, 1000 и 1500 мм, крупные - от 1500 мм и выше.

Наибольшее распространение на машиностроительных заводах имеют средние токарные станки.
По типам различают:
Токарно-винторезные станки , предназначенные для выполнения всех основных токарных работ, включая нарезание резьб резцом при помощи ходового винта; эти станки имеют самое широкое распространение.
Токарные станки, не имеющие ходового винта , применяемые для выполнения разнообразных токарных работ, за исключением нарезания резьбы резцом.
К станкам токарной группы относятся также лобовые и карусельные станки.
Лобовые станки , снабженные планшайбой большого диаметра (до 2 м и более), служат для обтачивания крупных деталей малой длины - шкивов, маховиков, больших колец и т. д.
Карусельные станки имеют вертикальную ось вращения и, следовательно, горизонтальную поверхность планшайбы (стола). Применяются они для обработки деталей большого диаметра и малой длины. Строят их с диаметром стола до 25 м.
При обработке больших партий деталей, которые по конструкции допускают одновременную обработку несколькими резцами, применяют так называемые .
При изготовлении больших партий деталей, имеющих в большинстве случаев осевые отверстия, токарная обработка производится обычно на револьверных станках .
В условиях крупносерийного и массового производства револьверные станки вытесняются более производительными токарными автоматами и полуавтоматами .
Кроме того, в машиностроении применяют различные специальные токарные станки , предназначенные для обработки какого-нибудь определенного рода деталей - коленчатых валов, прокатных валиков, паровозных и вагонных осей, бандажей и колес, кулачковых валиков и т. д.

Токарные станки каждого типа в зависимости от размеров обрабатываемых деталей и особенностей конструкции отдельных узлов и элементов различаются по моделям. Каждой модели станка присвоен определенный шифр, например 1616, 1А62, 1К62 и т. п.

В настоящее время отечественные станкостроительные заводы выпускают большое количество различных токарно-винторезных станков.

2. Токарно-винторезный станок модели 1А62

Токарно-винторезный станок 1А62 производства завода «Красный пролетарий» (рис. 35) является одним из наиболее распространенных станков на наших машиностроительных заводах.

Высота центров над станиной 200 мм. Расстояние между центрами 750, 1000 и 1500 мм. Наибольший диаметр точения над станиной 400 мм, над суппортом 210 мм. Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, 37 мм. Количество рабочих скоростей шпинделя 24.
Пределы чисел оборотов в минуту при рабочем ходе от 11,5 до 1200.
Продольные подачи суппорта в миллиметрах на один оборот шпинделя 0,08-1,59. Мощность электродвигателя 7 квт.

Управление станком . На рис. 35 показаны органы управления станком 1А62 и указаны назначения всех рукояток, маховичков и рычагов.

Включение электродвигателя производится нажатием кнопки «Пуск», а остановка - нажатием кнопки «Стоп» кнопочной станции 5, расположенной на станине, под передней бабкой. Включение вращения шпинделя производится рукоятками 17 или 11, управляющими пусковой фрикционной муфтой. Если рукоятку 11 повернуть вверх, шпиндель начнет вращаться (прямой ход); если же рукоятку 11 установить в среднее положение, вращение шпинделя выключается. Чтобы изменить направление вращения шпинделя, нужно рукоятку 11 опустить вниз.

Для изменения числа оборотов шпинделя служат рукоятки 1, 3 и 4, устанавливаемые в различные положения; эти рукоятки управляют набором зубчатых колес коробки скоростей (рис. 35, б).

Рукоятка 2 служит для увеличения шага резьбы в 4 и в 16 раз. Изменение величины подачи, а также установку шага резьбы производят при помощи рукояток 25, 20, 18 и 24. К коробке подачи прикреплена табличка, на которой указано, какая подача или какой шаг резьбы соответствует различным положениям этих рукояток.

Для включения ходового винта (при нарезании резьбы) или ходового вала (при продольном или поперечном точении) служит рукоятка 23. Маховичок 15 служит для перемещения каретки суппорта вручную. Включение продольной или поперечной подачи производится рукояткой 14. Направление хода суппорта при точении изменяется рукояткой 16. Рукоятка 12 служит для включения и выключения гайки ходового винта. Рукоятки 14 и 12 сблокированы: одновременное их включение невозможно. Для включения и выключения механической подачи служит рукоятка 13, расположенная на передней стенке фартука. Рукоятка 6 служит для поперечной подачи суппорта вручную, рукоятка 8 - для ручного перемещения верхней части суппорта.

Для поворота и закрепления резцовой головки резцедержателя служит рукоятка 7.

Рукояткой 9 производят закрепление пиноли задней бабки, маховичком 10 - передвижение пиноли.

На рис. 36а показана кинематическая схема станка 1А62.

Привод главного движения . Электродвигатель (мощность 7 квт, п = 1440 об/мин) через клиноременную передачу со шкивами d130 и d250 мм приводит во вращение приводной вал I коробки скоростей. На валу I сидит сдвоенная фрикционная пластинчатая муфта М, при помощи которой осуществляется пуск, останов и изменение направления вращения шпинделя при включенном электродвигателе. Если сжать пластины левой половины муфты М, то получит вращение блок 1 с зубчатыми колесами г = 56 и z = 51, осуществляющий рабочее вращение шпинделя. При сжатии пластин правой половины муфты М получает вращение колесо z = 50, осуществляющее обратное вращение шпинделя.

С зубчатыми колесами z = 56 и z = 51 блока / могут сцепляться соответственно колеса z = 34 и z = 39 блока 2, который можно передвигать вдоль шлицевого вала II. Таким образом, валу II можно передавать два различных числа оборотов в минуту.

От вала II через зубчатые колеса z = 28, z = 20 и z = 36 и передвигаемый блок 3 с колесами z = 44, z = 52 и z = 36 вращение передается валу III, благодаря чему этот вал может получить 2x3 = 6 разных чисел оборотов в минуту.

Если при помощи кулачковой муфты К, сидящей на шпинделе, включить зубчатое колесо z = 50, свободно сидящее на шпинделе VI слева, то вращение от вала III передается непосредственно шпинделю через колеса z = 50 и z = 50, благодаря чему он может получить шесть разных чисел оборотов в минуту. Если же при помощи муфты К включить колесо z = 64, сидящее на шпинделе справа, то вращение от вала III через неподвижно сидящие на нем зубчатые колеса z = 20 и z = 50 может передаваться на передвигаемый по валу IV блок 4, состоящий из двух колес z = = 80 и z = 50, благодаря чему вал IV может иметь 2x3x2=12 различных чисел оборотов в минуту.

Блок 5 с колесами z = 20 и z = 50, передвигаемый по валу IV, передает вращение колесам z = 80 или z = 50, неподвижно сидящим на валу V. Этот вал может иметь 2x3x2x2 = 24 разных числа оборотов в минуту.

От вала V через косозубое колесо z = 32 вращение передается косозубому колесу z - 64, сидящему на шпинделе. Таким образом, шпиндель может получить 6 + 24 = 30 скоростей, из которых разных скоростей будет 24, а остальные шесть - повторяющиеся.

Изменение чисел оборотов шпинделя производится тремя рукоятками 1, 3 и 4, расположенными с передней стороны коробки скоростей (cм. рис. 35, а и б). Числа оборотов шпинделя в минуту, получающиеся при различных положениях этих рукояток, приведены в паспорте станка (см. приложение 1, стр. 298).

Рукоятка 1 наглухо соединена с диском (см. рис. 35, б), на котором по четырем концентрическим окружностям указаны числа оборотов шпинделя в минуту:
на первой окружности - 370, 610, 765, 460, 1200, 955;
на второй окружности - 185, 305, 380, 230, 600, 480;
на третьей окружности - 46, 76, 96, 58, 150, 120;
на четвертой окружности - 12, 19, 24, 15, 38, 30.

Над диском расположена неподвижная рамка с радиально расположенным окошком. Когда поворачивают рукоятку 1, то вместе с ней поворачивается диск, и в окошке появляются очередные четыре числа, обозначенные на диске.

На боковых стенках рамки, на уровне каждой окружности диска, имеются кружочки, закрашенные четырьмя различными цветами: у первой окружности - белым , у второй - голубым , у третьей - оранжевым и у четвертой - зеленым .

Рукоятка 3 может устанавливаться в два крайних положения - крайнее правое и крайнее левое. На корпусе бабки у крайнего правого положения имеются три кружочка, окрашенные в голубой, оранжевый и зеленый цвета; у крайнего левого положения имеется кружочек, окрашенный в белый цвет . Рукоятка 4 имеет четыре положения, причем каждому из них соответствует кружочек, окрашенный соответственно в голубой, оранжевый, зеленый и белый цвета.

Для настройки станка на нужное число оборотов поворачивают рукоятку 1 с таким расчетом, чтобы в окошке неподвижной рамки появилось число, соответствующее нужному числу оборотов шпинделя. Цвет кружочка, расположенного на боковой стенке у нужного числа оборотов, покажет, в какое положение нужно повернуть рукоятку 4 (причем цвета кружочков у рукоятки 1 и рукоятки 4 должны быть одинаковые).

Рукоятка 3 устанавливается в крайнее правое положение при любом цвете на рамке рукоятки 1, кроме белого цвета. Если на рамке рукоятки 1 у нужного числа оборотов появится белый цвет, рукоятку 3 поворачивают в крайнее левое положение, т. е. к кружочку, окрашенному белым цветом.

Допустим, требуется настроить станок на скорость шпинделя, равную 185 об/мин. Для этого поворачиваем рукоятку 1 до появления в рамке чисел 12, 46, 185, 370, как показано на рис. 35, б. На рамке возле числа 185 замечаем кружок, окрашенный в голубой цвет, следовательно, рукоятку 4 поворачиваем также до положения, соответствующего кружку голубого цвета, а рукоятку 3 поворачиваем в крайнее правое положение, соответствующее голубому, оранжевому и зеленому кружкам.

Допустим, требуется настроить станок на 1200 оборотов шпинделя в минуту. Устанавливаем рукоятку 1 до появления в рамке числа 1200. На боковой стенке рамки у этого числа окажется кружок, окрашенный в белый цвет . Следовательно, рукоятку 4 нужно установить в положение, соответствующее кружку белого цвета, а рукоятку 3 повернуть в крайнее левое положение.

Привод движения подачи . Движение подачи осуществляется следующим образом (см. рис. 36а). Широкое зубчатое колесо z = 50, являющееся частью муфты K и сидящее на шпинделе на направляющей шпонке, сцепляется с передвижным колесом z = 50, сидящим на валу VII. На левом конце вала VII сидят на шпонке два колеса z = 38 и z = 38, которые передают вращение валу VIII по схеме или (реверс).

С вала VIII движение передается на вал IX через колеса гитары (при точении и нарезании метрических и дюймовых резьб) или через колеса (при нарезании модульных резьб).

Дальнейшая передача вращения коробке подач (см. рис. 366) осуществляется по следующим трем направлениям:

Первое направление (используется при точении и при нарезании метрических и модульных резьб). От вала IX вращение передается валу X при сцеплении зубчатого колеса z = 25 с колесом 2 = 36, как показано на рис. 36б. Далее от вала X вращение передается на вал XI через одно из восьми зубчатых колес зубчатого конуса, закрепленного на валу X, посредством накидного колеса z = 34 и колеса z = 28, сидящего на скользящей шпонке на валу XI. Таким образом, вал XI может иметь восемь различных чисел оборотов в минуту.

От вала XII вращение передается на вал XIII при помощи блока 6 из двух зубчатых колес, передвигаемого по валу XII. При передвижении блока 6 влево, как показано на рис. 36б, вращение на вал XIII передается через зубчатые колеса z = 28 и z = 56, а при передвижении вправо - через колеса z = 42 и z = 42.

Таким образом, вал XIII получает 8x2 = 16 различных чисел оборотов в минуту.

От вала XIII вращение передается на вал XIV через колеса z= 56 и z = 28 либо через колеса z = 28 и z = 56. Следовательно, вал XIV получает 8 X 2 X 2 = 32 различных числа оборотов в минуту. Передвигая колесо z = 28 по валу XIV вправо и сцепляя его с колесом А внутреннего зацепления, играющим роль кулачковой муфты, передаем вращение ходовому винту XV. При передвижении того же колеса г = 28 по валу XIV влево сцепляем его с колесом-муфтой Б, сидящим на ходовом валу XVI, и передаем движение этому валу.

Второе направление (используется при точении и нарезании дюймовых резьб). От вала IX вращение передается непосредственно на вал XI (см. рис. 366) при передвижении зубчатого колеса z = 25 вправо, при этом его зубья входят во впадины колеса В внутреннего зацепления, закрепленного на левом конце вала XI и являющегося в данном случае просто кулачковой муфтой. От этого вала вращение передается на вал X через колесо z = 28 и накидное колесо z = 34, которое в свою очередь может сцепляться с одним из восьми колес зубчатого конуса, закрепленного на валу X. Таким образом, вал X может иметь восемь различных чисел оборотов в минуту. Далее с вала X вращение передается на вал XII через колеса z = 36 и z = 25 при передвижении колеса z = 25 по валу XII в левое положение.

Дальнейшая передача вращения от вала XII к ходовому винту X V или ходовому валу XVI осуществляется так же, как и по первому способу, описанному выше.

От ходового вала XVI движение передается либо реечному колесу z=12 (см. рис. 36а и Збв), либо ходовому винту поперечной подачи XXI с шагом t 2 = 5 мм.

Движение продольной подачи идет через фартук (рис. 36в) по следующей схеме: от ходового вала XVI через реверсирующий механизм или на вал XVIII, далее через червячную передачу (четырехзаходный червяк и червячное колесо z = 30) на вал XIX и затем через цилиндрические колеса к реечному колесу z = 12.

Вращение винту поперечной подачи XXI передается по следующей схеме: от ходового вала XVI через реверсирующий механизм на вал XVIII, затем через червячную передачу на цилиндрические колеса и поперечный винт.

Третье направление . От вала IX вращение передается непосредственно через валы XI и XIV. Передача вращения ходовому винту по указанному способу производится при нарезании резьб повышенной точности; нужный шаг резьбы подбирают при помощи сменных колес гитары.

Падающий червяк . Четырехзаходный червяк в фартуке станка 1А62 автоматически выключается, когда чрезмерно возрастает сопротивление движению суппорта, например, в момент соприкосновения его с продольным или поперечным упорами либо вследствие внезапной перегрузки резца от случайных препятствий. Это устройство называется падающим червяком, потому что при перегрузке червяк выпадает из зубьев червячного колеса, и дальнейшее перемещение суппорта прекращается.

Устройство падающего червяка показано на рис. 37. Червяк 3 свободно сидит на валу 12, который при помощи шарнирной муфты 2 соединен с валом 1, получающим вращение от ходового вала. Червяк 3 с правой стороны имеет муфту 5 со скошенными торцовыми кулачками. Этими кулачками она сцепляется с другой половиной муфты 7, которая может скользить по шлицам вала 12. Пружина 9 прижимает муфту 7 к скошенным кулачкам муфты 5, благодаря чему червяк приводится во вращение от вала 1. Червяк, в свою очередь, передает вращение червячному колесу 4 (z = 30), от которого приводятся в движение механизмы продольной и поперечной подач суппорта.

Когда суппорт встречает какое-либо препятствие на своем пути, нагрузка на червячное колесо 4 сильно возрастает. В соответствии с этим будет возрастать сопротивление вращению червяка 3. Когда сопротивление выйдет за пределы допустимого, правая половина муфты 7, продолжающая вращаться, начнет отходить вправо, сжимая пружину 9. Перемещаясь вправо, муфта 7 отодвинет кронштейн 10, который при помощи планки 8 поддерживает червяк в зацеплении с червячным колесом (рис. 37, а). При отодвигании кронштейна 10 вправо (рис. 37, б) червяк, не поддерживаемый больше планкой 8, под действием собственного веса падает вниз, выходит из зацепления с червячным колесом z = 30, и подача прекращается.

Включение червяка производится поворотом рукоятки, заклиненной на валу 11.

Необходимо, однако, иметь в виду, что это предохранительное устройство действует только при работе от ходового вала . Поэтому при нарезании резьбы от ходового винта нельзя пользоваться жесткими упорами.

Механическая блокировка подач . Как указывалось выше, для предупреждения неправильных включений, которые могут привести к поломке станка, инструмента или ранению рабочего, в механизмах токарных станков обычно имеются блокировочные устройства. Конструкции блокировочных устройств токарных станков весьма разнообразны.

На рис. 38 показана схема блокировочного механизма, расположенного в фартуке токарно-винторезного станка 1А62. Механизм блокировки устроен следующим образом. Рукоятка А, закрепленная на винте XXII с большим шагом резьбы, служит для перемещения гайки Б с вилкой Д. Эта вилка, передвигая зубчатое колесо z = 24 вдоль вала XXIII, сцепляет его либо с колесом z = 50 при включении продольной подачи, либо с колесом z = 65 при включении поперечной подачи (см. рис.)36в.

При среднем положении колеса z = 24, как показано на рис. 38, ни продольная, ни поперечная подачи не включены. В этом случае гайка Б находится в таком положении, при котором выступ втулки В свободно проходит через прорезь гайки Б и, таким образом, вал XXIV можно вращать в любом направлении. Вращением вала XXIV с помощью рукоятки Г производится включение ма-точяой гайки. Таким образом, при выключенной подаче от ходового вала можно, вращая рукояткой Г вал XXIV, включать замок маточной гайки. При запертом замке положение I (на рис. 38, справа) выступ втулки В входит в вырез гайки Б и не позволяет перемещать ее ни в ту, ни в другую сторону, т. е. не позволяет включить подачу от ходового вала.

При открытом замке (положение II на рис. 38, справа) выступ втулки В выходит из выреза гайки Б и позволяет, перемещая ее включать подачу от ходового вала. При этом выступы сместившейся гайки Б не позволяют повернуть рукоятку Г влево и замкнуть замок ходового винта.

3. Смазка станка

Для надежной работы станка требуется своевременная смазка всех его трущихся частей. Схема смазки станка 1А62 показана на рис. 39; места смазки указаны цифрами.

Смазка трущихся деталей коробки скоростей производится машинным маслом марки Л методом разбрызгивания. Для этого в корпус коробки заливают такое количество масла, чтобы наиболее низко расположенное зубчатое колесо было немного погружено в него. Вращаясь, колесо разбрызгивает масло, которое попадает на другие зубчатые колеса и в подшипники коробки скоростей. На передней стенке корпуса передней бабки имеется окошечко маслоуказателя (контрольный глазок), показывающее нормальный уровень масла в коробке скоростей.

В коробке скоростей станка 1А62 масло непрерывно подается в передний подшипник шпинделя и фрикционную муфту по трубкам от плунжерного насоса, задний же подшипник шпинделя имеет фитильную смазку. Насос засасывает масло из масляной ванны коробки скоростей и пропускает его через пластинчатый фильтр, где масло очищается. За исправной работой насоса и фильтра токарь должен следить через окошечко маслоуказателя.

Смену масла в коробке скоростей необходимо производить раз в 1-1 1/2 месяца. После спуска отработанного масла через сливной патрубок коробку скоростей и фитили промывают бензином или чистым керосином. При заливке необходимо предварительно профильтровать масло через сетку.

Смазка шариковых подшипников приводного шкива 12 производится техническим вазелином. Раз в год эти подшипники необходимо прочистить и наполнить свежим вазелином.

Подшипники и зубчатые колеса коробки подач смазываются машинным маслом марки Л, заливаемым до уровня маслоуказателя.

Механизм коробки подач смазывается разбрызгиванием масла зубчатыми колесами и, кроме того, при помощи фитилей, заложенных в трубках. Масло подается из резервуаров, находящихся в верхней части корпуса коробки подач под крышкой. Заполнение маслом этих резервуаров производится по мере надобности. Промывают фитили одновременно с коробкой скоростей.

Такой же фитильной смазкой из резервуаров, расположенных в верхней части фартука, смазываются трущиеся детали фартука . Масло в эти резервуары заливают раз в смену через отверстия 21 и 22 (см. рис. 39) в каретке. Смазка падающего червяка производится маслом, заливаемым в корпус фартука через отверстие во фланце 7 до нижнего края этого отверстия.

Каретка и части суппорта смазываются с помощью масленок 14-19 и 23-25. Такие же две масленки 26 и 27 предусмотрены для смазки пиноли, винта и подшипника задней бабки. Опоры ходового винта, ходового вала и вала переключения смазываются через масленки 3, 4, 9 и 10 машинным маслом марки Л раз всмену.

Подшипник вертикального валика механизма переключения смазывается через масленку 13 раз в неделю машинным маслом марки Л.

Кроме того, на станке 1А62 имеются колпачковые масленки 2 для смазки подшипников гитары и масленки 5 и 6 для смазки подшипников зубчатых колес реверса в фартуке. Масленки эти пополняются техническим вазелином раз в пять дней.

Один раз в смену перед началом работы необходимо смазывать машинным маслом из ручной масленки направляющие станины и суппорта. После смазки для равномерного распределения ее по всей поверхности направляющих нужно вручную переместить каретку вдоль станины вперед и назад несколько раз. Перед нарезанием резьбы резцом необходимо смазывать из ручной масленки резьбу ходового винта 8 по всей его длине.

4. Токарно-винторезный станок модели 1К62

Универсальный токарно-винторезный станок 1К62 (рис. 40) выпускается заводом «Красный пролетарий» им. А. И. Ефремова взамен станка 1А62 и предназначен, как и последний, для выполнения самых разнообразных токарных работ, в том числе и для нарезания всевозможных резьб: метрической, дюймовой, модульной и других.

Техническая характеристика станка . Высота центров над станиной 215 мм. Расстояние между центрами 710, 1000 и 1400 мм. Наибольший диаметр точения над станиной 400 мм. Наибольший диаметр точения над нижней частью суппорта 220 мм. Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, проходящего через отверстие шпинделя, 42 мм. Конус передней части отверстия в шпинделе - Морзе № 6. Наибольшая длина точения 640, 930 и 1330 мм. Количество рабочих скоростей шпинделя 24. Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту при рабочем ходе от 12,5 до 2000. Предел продольных и поперечных подач 0,075-4,46 мм/об.
Шаги нарезаемых резьб: а) метрической - от 1 до 12 мм; б) дюймовой- от 2 до 24 ниток на 1"; в) модульной -от 0,51pi до 48pi мм. Увеличение шага резьб в 8 и 32 раза.
Мощность главного электродвигателя 10 квт. Число оборотов электродвигателя 1450 об/мин.

Станок 1К62 предназначен для использования в механических, инструментальных и ремонтных цехах и отличается значительной мощностью (N = 10 квт) и высокой быстроходностью шпинделя (n макс =2000 об/мин), что позволяет наиболее полно использовать режущие свойства современного твердосплавного инструмента. Кроме того, станок 1К62 приспособлен для производительной обработки с большими подачами (s макс = 4,46 мм/об).

На рис. 40 дан общий вид станка 1К62 и показаны органы управления.

Основные особенности токарно-винторезного станка 1К62 заключаются в следующем. Коробка скоростей имеет 24 различные скорости вращения шпинделя (от 12,5 до 2 тысяч оборотов в минуту) при прямом ходе 1 и 12 скоростей при обратном (ускоренном) ходе. Управление скоростями ведется при помощи рукояток 1 и 4 (см. рис. 40), согласно таблице на стр. 62. Скорости станка 1К62 увеличены по сравнению со станком 1А62 почти в 1,7 раза.

Практически вследствие повторения, одного из чисел оборотов (n = 630 об/мин) в станке 1К62 имеется только 23 различные скорости вращения шпинделя.

Для пуска и останова главного электродвигателя на станке имеется кнопочная станция 17, смонтированная на правой верхней части суппорта.

Число подач суппорта 48, от 0,075 до 4,46 мм/об. Переключения коробки подач на шаг резьбы и подачу осуществляется всего лишь двумя рукоятками 22 и 23 (вместо пяти рукояток, имеющихся на станке 1А62).

Управление ходами каретки и суппорта осуществляется одной рукояткой 10, расположенной с правой стороны фартука. Особенность этой рукоятки заключается в том, что с направлением ее поворота совпадает направление подачи резца: наклоняя рукоятку 10 от себя, включаем поперечную подачу по направлению к центру; наклоняя рукоятку 10 на себя, получаем поперечную подачу от центра; при наклоне рукоятки 10 влево суппорт перемещается к передней бабке, при наклоне вправо - к задней бабке.

Рукояткой 10 производится также быстрое перемещение суппорта с резцом в тех же четырех направлениях. Для этих целей следует нажать кнопку, встроенную в шарик рукоятки 10, которая и включит электродвигатель для ускоренного перемещения суппорта.

Задняя бабка станка 1К62 при выполнении сверлильных работ может получать механическую подачу от суппорта, благодаря чему увеличивается производительность и облегчаются условия труда.

Для защиты рабочего от сходящей стружки на станке имеется специальный экран с козырьком из небьющегося стекла.

Для обработки деталей сложного профиля на станке имеется особое - устройство - гидрокопировальный суппорт.

На станке 1К62 в фартуке имеется кулачковая предохранительная муфта для автоматического выключения подачи, когда суппорт встретит неподвижно закрепленный упор.

5. Многорезцовые токарные станки

При изготовлении больших партий деталей ступенчатой формы, допускающих обработку одновременно несколькими резцами, применяют многорезцовые токарные станки (рис. 41).

Принцип работы многорезцовых станков заключается в том, что обработка на.этих станках производится одновременно несколькими резцами, расположенными в нескольких суппортах.

Суппорты многорезцовых станков снабжены специальными блочными резцедержателями, позволяющими закреплять одновременно по нескольку резцов в каждом.

При работе на многорезцовых станках значительно сокращается длина рабочего хода суппорта и, следовательно, уменьшается машинное время.

6. Револьверные станки

В серийном производстве однородных деталей, имеющих в большинстве случаев осевые отверстия, токарная обработка производится обычно на револьверных станках.

Револьверный станок представляет собой видоизменение обычного токарного станка и отличается от него наличием револьверной головки, устанавливаемой вместо задней бабки. В револьверной головке и боковом резцедержателе можно закрепить большое количество различных режущих инструментов и производить почти все токарные работы.

Преимущества револьверных станков по сравнению с токарными заключаются в следующем:
1. Сокращается вспомогательное время на смену и установку инструмента, на измерение обрабатываемой детали во время работы (при работе по упорам).
2. В возможности сокращения машинного времени за счет одновременной обработки детали от револьверной головки и бокового суппорта.

На рис. 42 показан в общем виде револьверный станок произ водства завода им. Орджоникидзе, на котором можно производить патронные и прутковые работы. Револьверная головка 2 расположена на суппорте 1 и перемещается вдоль станины. Револьверная головка вращается вокруг вертикальной оси и имеет ряд отверстий для закрепления режущего инструмента.

В револьверных станках других моделей револьверная головка вращается вокруг горизонтальной оси.

Резцовая головка 4, расположенная на суппорте 3, предназначена для выполнения как продольного, так и поперечного точения.

Рабочие перемещения револьверной и резцовой головок управляются упорами, ограничивающими продольное и поперечное перемещение инструментов.

7. Токарные автоматы

В крупносерийном и массовом производствах для токарной обработки применяют токарные автоматы и полуавтоматы.

Автоматами называются станки, на которых, после того как станок налажен, обработка производится без непосредственного участия рабочего.

Все движения в этих станках (установка и закрепление детали, подвод и отвод инструмента, переключение механизмов станка и др.) производятся автоматически. В обязанности рабочего, обслуживающего автомат, входит периодическая загрузка станка материалом, периодический контроль качества изготовляемых деталей, общее наблюдение за работой автомата.

Токарные автоматы подразделяются на одношпиндельные и многошпиндельные .

Одношпиндельные токарные автоматы могут обрабатывать детали из прутка или из штучных заготовок.

На рис. 43 показана кинематическая схема одношпиндельного пруткового токарного автомата.

Управление работой автомата осуществляется распределительным валом 3, на котором закреплены барабаны и кулачки, приводящие в движение различные части автомата. Так, барабан 2 управляет подачей прутка, барабан 1 - зажимом прутка, кулачок 7 - перемещением поперечных салазок 6 суппорта, барабан 5 - перемещением суппорта 4 продольной подачи. Деталь окончательно изготовляется в течение одного оборота распределительного вала 3.

Полуавтоматами называются станки, отличающиеся от автоматов лишь тем, что снятие готовой детали и установка новой заготовки производятся рабочим, обслуживающим станок. Обработка же деталей производится, как и у автомата, без участия рабочего. К станкам, работающим по полуавтоматическому циклу, относятся современные многорезцовые токарные станки.

8. Приводы токарных станков

По способу передачи станку движения от источника энергии приводы станка можно подразделить на два типа - индивидуальный и групповой.

У современных станков применяется индивидуальный привод : каждый станок приводится в движение собственным электродвигателем. Электродвигатель можно расположить на задней стенке станины, как это сделано у станка 1А62 (см. рис. 2, б), или внутри левой ножки (тумбы) станка, как это имеет место в станке 1К62. Последний способ очень удобен, так как электродвигатель не занимает добавочного места в цехе, не мешает рабочему и, кроме того, весь привод защищен от пыли, грязи и попадания стружки.

9. Правила ухода за токарным станком

Чистка станка . Ежедневно, по окончании смены, станок нужно очистить от стружки, а направляющие станины и суппорта- от эмульсии и грязи, протереть насухо концами и смазать тонким слоем смазки.

Конические отверстия шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки перед закреплением в них инструмента или центра нужно тщательно очистить от грязи. Эти отверстия всегда должны быть чистыми и не иметь вмятин и забоин. От их исправного состояния зависит точность работы станка.

Смазка станка . Важнейшее правило ухода за станком- своевременная смазка всех трущихся частей станка. Подробно условия смазки станка приведены на стр. 58-60.

Уход за приводными ремнями . Необходимо постоянно следить, чтобы на приводные ремни не попадали смазочные материалы: засаленный ремень начинает проскальзывать по шкиву, плохо тянет и быстро срабатывается. Натяжение ремня не должно быть слишком тугим или слишком свободным. В первом случае будут сильно изнашиваться и нагреваться подшипники, во втором случае ремень будет проскальзывать.

Особое внимание необходимо уделять правильности установки и действия ограждений и предохранительных приспособлений у движущихся и вращающихся частей станка. Их следует всегда содержать в исправности и не снимать во время работы станка.

10. Паспорт токарного станка

Для наиболее рационального использования токарного станка необходимо располагать его основными данными. Для этого на каждый станок составляется паспорт, содержащий все сведения, необходимые для полной и точной характеристики станка.

В паспорте помещаются общие сведения, характеризующие тип станка, модель, назначение, завод-изготовитель и т. д. В паспорте приводятся основные размеры станка, наибольшие размеры обрабатываемых на нем деталей, размеры мест крепления инструмента и данные о суппорте, шпинделе и задней бабке. Затем указываются прилагаемые к станку принадлежности и приспособления, служащие для закрепления деталей и инструмента, для настройки и обслуживания станка и для специальных работ.

Далее в паспорте приводятся кинематическая схема станка и данные о зубчатых и червячных колесах, червяках, винтах и др., а также приводятся, данные, относящиеся к механизму главного движения и механизму подач, а именно: положения рукояток и соответствующие им числа оборотов шпинделя в минуту; наибольшие допустимые крутящие моменты на шпинделе; мощности на шпинделе; сменные зубчатые колеса гитары; подачи на один оборот шпинделя; допускаемые нагрузки наиболее слабых звеньев станка и т. д.

В паспорте указывается тип и характеристика электродвигателя, характеристика ремней, подшипников шпинделя,- фрикционной муфты и др.

В паспорте дается эскиз станка и указывается назначение каждой из рукояток управления.

Сведения об изменениях, произведенных в станке в связи с применением передовых методов работы (замена электродвигателя, шкивов зубчатых колес, увеличение ширины ремней, замена плоских ремней клиновидными, улучшение смазки подшипников, применение шариковых подшипников взамен подшипников скольжения и др.), вносятся в паспорт.

В приложении 1 в качестве примера приведен паспорт токарно-винторезного станка модели 1А62 производства завода «Красный пролетарий» (паспорт приведен в неполном виде).

Контрольные вопросы 1. Какими основными размерами характеризуются токарные станки?
2. Дайте краткую характеристику станка 1А62.
3. Назовите по схеме (см. рис. 35) назначение рукояток управления станком.
4. Для чего служат кинематические схемы?
5. Расскажите по кинематической схеме устройство коробки скоростей станка 1А62.
6. Расскажите по кинематической схеме устройство коробки подач станка 1А62.
7. Расскажите по кинематической схеме устройство фартука станка 1А62.
8. Для чего служит падающий червяк?
9. Для чего служит механизм блокировки? Как работает блокировочный механизм, показанный на рис. 38?
10. Перечислите правила ухода за токарным станком.
11. Какой станок называется лобовым? Чем он отличается от обычного токарного станка?
12. Чем отличается карусельный станок от лобового? В чем его преимущества?
13. В каких случаях применяют многорезцовые токарные станки?
14. Чем отличается револьверный станок от токарного? В чем его преимущества?
15. Какие станки называются автоматическими? Чем они отличаются от полуавтоматических станков?

Токарный станок – это универсальный агрегат, на котором можно вытачивать детали, сверлить отверстия, зенкеровать их, нарезать резьбу, а также выполнять многие другие операции. Если раньше станки можно было увидеть только на заводе, то в последнее время они уверенно завоевывают домашние мастерские, став вещью, обойтись без которой можно, но сложно.

Однако токарный станок – не дешевая покупка. Прежде чем его приобретать, стоит взвесить все «за» и «против», а главное – понять, какой именно станок вам нужен.

Конечно, крупногабаритные станки, какие используются на производстве, не влезут в мастерскую или гараж. Но это не нужно: существуют более компактные и простые модификации – настольные токарные станки по металлу, школьные станки, и мини-станки.

Как устроен токарный станок

Для начала – посмотрим на фото токарного станка по металлу и расскажем несколько слов о его устройстве.

Основа станка – это станина, как правило, отлитая из чугуна. На ней расположены все остальные элементы.

Заготовка детали укрепляется между передней (шпиндельной) бабкой, на которой расположен шпиндель, и задней бабкой. Шпиндель представляет собой металлический вращающийся вал с коническим отверстием в центре. В нем можно закрепить патрон для детали, планшайбу и другие необходимые приспособления.

Кроме того, на передней бабке есть коробка передач с рычагами для регулировки частоты вращения шпинделя.

Задняя бабка – узел, который нужен для фиксации детали с другой стороны. Также на ней можно устанавливать метчики, сверла, и другие инструменты, которые требуются для обработки детали. Для этого предназначена пиноль – цилиндр, в центре которого, как и у шпинделя, есть коническое отверстие.

Установленную на специальной плите, заднюю бабку можно передвигать вдоль станины. Таким образом можно отрегулировать расстояние между ней и шпинделем, и прочно зафиксировать заготовку детали. Подвижная задняя бабка нужна и тогда, когда требуется просверлить в детали сквозное отверстие.

Параллельно оси станка перемещается каретка, на которой укреплен суппорт. На суппорте стоит резцедержатель, головка которого способна поворачиваться и вести резец не только продольно, но и в поперечном направлении. Головку резцедержателя можно фиксировать под различными углами.

Основные параметры токарного станка

Как выбрать токарный станок? Есть важные характеристики, на которые следует обратить внимание.

Первый параметр — это расстояние между центрами передней и задней бабки (РМЦ). От него зависит наибольшая длина детали, которую можно обрабатывать на данном станке. Ось вращения между центрами является основной осью станка.

Второй параметр – максимальный диаметр обработки над станиной, измеряемый в миллиметрах. По нему определяют максимальный диаметр детали, которую можно установить в станок.

Наконец, важная характеристика — диаметр центрового отверстия шпинделя, куда можно установить заготовку. Особенно это важно при обработке прутковых деталей.

Как шпиндель, так и пиноль задней бабки должны быть хорошо отцентрованы и вращаться ровно, с минимальным биением. Для маленького домашнего станка это особенно важно.

Станина должна быть устойчивой и прочной, тогда вибрации, возникающие при работе станка, будут сведены к минимуму, и можно будет качественно обрабатывать на нем детали.

Хорошие станки оснащены коробкой передач на несколько скоростей (чаще всего – на две).

Некоторые станки имеют переключатель реверса. Реверс – это возможность менять направление движения резца. Такая функция бывает полезной во многих случаях.

Заглянув в инструкцию по эксплуатации токарного станка, предназначенного для работ по металлу, можно найти и другие технические характеристики:

Габариты (длина, ширина) и масса (в килограммах). Как правило, длина станков, которые можно поставить в своей домашней мастерской, не превышает 170 сантиметров, а ширина – 60 сантиметров. Весят «домашние» станки максимум 200 килограммов.

Мощность привода в киловаттах (до 0,6 кВт). Питающее напряжение в вольтах (В) и тип подключения к сети. К сожалению, не все станки работают от обычной трехфазной сети переменного тока.

Включение станка – осуществляется с помощью кнопки, а у некоторых моделей – с помощью реостата.

Число оборотов. У односкоростных станков оно варьируется от 0 до 1500 оборотов в минуту. У двухскоростных – 0-500 об/мин на первой скорости, и 0-2500 об/мин на второй скорости.

Дешевый или дорогой, простой или универсальный

Для работы дома лучше выбрать универсальный станок по металлу. Сложно угадать, что именно с его помощью придется изготавливать или ремонтировать – фронт работ у домашнего мастера очень широкий, и есть вероятность, что узкоспециализированный станок будет простаивать без дела.

Токарные станки различаются и по цене, и по оснащенности. Иногда не требуется тратить лишние деньги, чтобы приобрести дорогой станок с полным комплектом всевозможных приспособлений, ведь многие из них могут никогда не понадобиться. Целесообразнее купить более простой агрегат, а потом оснастить его теми устройствами, которые нужны вам.

Разновидности станков

Настольные, они же – токарные мини-станки по металлу. Обратите внимание, что некоторые модели этого типа выпускаются без задней бабки, что может существенно затруднить работу. В целом это станки наиболее простой конструкции: малые габариты, малый вес, достаточно легкая и неустойчивая станина.

Школьные станки, больше размером, чем предыдущие. У них имеется коробка передач на две скорости, и реверс.

Токарно-винторезные станки. Они больше подходят для гаража, чем для дома, имеют прочную станину, благодаря которой при работе почти не возникают ненужные вибрации.

Шпиндель в таких станках вращается почти без биения. Минусов у них только два: габариты и высокая цена.

Универсальные токарно-фрезерные станки.

Фото токарного станка по металлу