Токарно винторезный станок что делает
Токарно-винторезный станок: элементы, применение, преимущества
Обработку металлических, деревянных и пластмассовых заготовок путем резания и точения невозможно сделать без специального оборудования — токарно-винторезного станка.
В его возможности входит выполнение любых видов механической обработки материалов, обтачивание поверхностей, растачивание резьбы и сверление отверстий.
Виды работ на токарно-винторезном станке
Винторезное токарное устройство, которое относится к категории универсального, позволяет осуществлять такие виды работ из разнообразных материалов, как:
Механизмы устройства
Универсальные токарные станки состоят из механизмов и типовых узлов, к которым относятся:
Характерным для этого оборудования является то, что конструктивные элементы разных моделей имеют одинаковые название и расположение. Станки этой категории, которые выпущены разными заводами-производителями, по своей конструкции почти идентичны (в том числе и с числовым программным управлением).
Для управления рабочими системами токарные станки оснащены различными рычагами и рукоятками. В частности, к ним относятся:
Классификация оборудования
Виды этого оборудования подразделяют исходя из нескольких параметров, к которым относятся:
Длина детали, которая обрабатывается на этом оборудовании той или иной модели полностью зависит от того, какое выдержано расстояние между его центрами. При рассмотрении диаметра заготовки, которую определённый вид токарного станка позволяет обрабатывать, этот параметр колеблется в пределах от 100 до 4 тыс. миллиметров. Нужно учитывать и тот фактор, что модели оборудования, на котором могут обрабатываться элементы одного диаметра, могут иметь разную длину обрабатываемой заготовки.
У токарных универсальных станков может быть различный вес. По этому параметру оборудование подразделяется на такие категории:
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:
Предприятия машиностроительной и энергетической отрасли оснащают токарно-винторезным устройством тяжёлой группы. Ещё это оборудование применяется для обработки узлов деталей и элементов специальных механизмов:
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:
Кроме того, это оборудование оснащается разнообразными приспособлениями и механизмами, которые:
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:
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.
Токарно-винторезные станки
Токарно-винторезный станок предназначен для обработки цилиндрических, сферических, конусных тел или торцевых плоскостей, не имеющих оси вращения, а также для создания разного рода винтовых поверхностей (резьб).
Также на токарных станках могут выполняться другие работы, которые не связаны с обработкой металлов резанием или созданием резьб. При наличии дополнительного оборудования можно производить гибочные, вальцовочные, шлифовальные, полировальные и многие другие операции.
Конструкция и принцип работы
Рассмотрим устройство стандартного токарно-винторезного станка на примере распространенной модели 16К20 (рис. 1).
Рисунок 1. Токарно-винторезный станок 16К20.
Данный токарно-винторезный станок является типовым и идеально подходит для рассмотрения устройства и принципа работы всех станков этой группы.
Основанием, на котором закреплены все узлы станка, является станина (1). Она имеет две тумбы по краям и центральную плиту. На станках небольших размеров плита станины выполняется как одно целое. На крупногабаритных станина составная.
Передняя бабка (9), которую иногда называют шпиндельной бабкой, расположена в передней части токарно-винторезного станка. Задняя бабка (19) расположена с противоположной стороны.
Фартук (30) расположен в центральной части станка. Он предназначен для перемещения суппорта (рис. 2). Двигается фартук по направляющим салазкам (33), расположенным параллельно оси вращения шпинделя.
Рисунок 2. Суппорт токарно-винторезного станка.
На фартуке установлен суппорт продольного перемещения (22), который перемещается на собственных продольных салазках (16). Также суппорт имеет поперечные салазки, на которых он может двигаться перпендикулярно оси вращения детали, закрепленной в патроне.
Коробка подач (4) и передняя бабка с главным приводом соединены механизмом, называемым гитарой шестерен (рис. 3), который закрыты кожухом (8).
Рисунок 3. Гитара шестерен.
Для автоматического нарезания резьб и производства других операций, где необходимо увязать скорость вращения шпинделя со скоростью подачи, служит ходовой винт (32).
Системы электронного управления расположены в электрошкафу (13). Там же имеется предохранительный и релейные блоки, которые служат для управления электроприводами станка, а также призваны отключить станок или полностью его обесточить в аварийном случае.
Экран (14) предназначен для защиты тыльной стороны станка от возможного разлета металлической стружки в процессе работы.
Защитный щиток (15) служит для защиты оператора станка. Без опущенного щитка автоматика не позволит запустить процесс точения.
Это основные узлы токарно-винторезного станка. Теперь рассмотрим более детально устройство каждого из узлов, а также рычаги управления и принцип работы.
На передней части станка, в области коробки скоростей и передней бабки, расположены следующие элементы:
На задней бабке расположены следующие элементы:
Фартук имеет следующие элементы управления:
Важные узлы токарно-винторезного станка и их особенности
Разберем несколько элементов станка, которые стоит отметить отдельно.
Некоторые модификации коробок подач для токарно-винторезных станков комплектуются фрикционной муфтой (рис. 5). Она позволяет разорвать кинематическую цепь, если возникают критические перегрузки, что предохраняет детали коробки передач от разрушения. Также эта муфта дает возможность плавного переключения направления вращения шпинделя.
Рисунок 5. Фрикционная муфта токарно-винторезного станка.
Пиноль и шпиндель имеют отверстия под установку так называемого конуса Морзе (рис. 6), который предназначен для быстрого закрепления различного осевого инструмента. Это приспособление имеет несколько стандартных типоразмеров.
Рисунок 6. Конус Морзе.
На суппорте установлена каретка токарного станка (рис. 7), которая служит для закрепления режущего инструмента. Стандартная каретка вмещает 4 резца. Помимо перемещения на салазках в поперечном и продольном направлении, она может поворачиваться в горизонтальной перпендикулярной оси вращения заготовки плоскости. При этом каретка имеет не только фиксированные положения, но и может быть установлена под любым углом. Это позволяет обрабатывать конусные и другие нестандартные детали.
Рисунок 7. Каретка токарного станка.
На рукоятках фартука имеются лимбы (рис. 8). Это специальные кольцевые поворотные шкалы, которые служат для осуществления точной подачи. Лимбы в обязательном порядке имеют гравировку, на которой указана цена деления шкалы.
Токарно-винторезные станки часто доукомплектовываются нестандартным оборудованием, которое предназначено для проведения узкоспециализированных операций.
Классификация
Существует несколько основных классификаций, по которым различаются токарно-винторезные станки.
2. По типу управления:
3. По максимальному расстоянию между центрами станка. Определяет наибольшую длину детали, которую можно поместить между двумя бабками. Измеряется в мм и имеет широкий диапазон.
4. По высоте центров (расстоянию от оси вращения шпинделя до ближайшей точки на станине станка). Определяет максимальный диаметр заготовки, которую можно закрепить в патроне. Измеряется в мм.
Токарно-винторезные станки с ЧПУ, особенно последних исполнений, несколько сглаживают эту градацию. Основным параметром здесь является возможность обработки той или иной детали с нужной точностью.
Токарно-винторезный станок
Содержание: Скрыть Открыть
Токарно-винторезный станок – это режущее оборудование для обработки заготовок точением. Обработка производится путем одновременного вращения заготовки и рабочего движения резца – по направлению к оси детали вдоль неё.
Данный тип станков является универсальным металлорежущим оборудованием и повсеместно применяется для изготовления или восстановления деталей из стали и других материалов. В зависимости от параметров, токарно-винторезные станки могут использоваться и в домашних мастерских, и на крупных промышленных предприятиях для серийного производства деталей.
Особенности конструкции
Токарно-винторезный станок состоит из унифицированных узлов и механизмов обеспечивающие фиксацию и вращение заготовки, а также рабочее движение резца. Основные узлы и детали оборудования:
Следует отметить, что основные узлы токарно-винторезных станков различных производителей имеют одинаковую схему расположения и сходные наименования. Во многих случаях они идентичны и взаимозаменяемые.
Возможности и технологии
Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения ряда операций:
Кратко остановимся на основных технологиях обработки. При обточке наружных цилиндрических поверхностей используется проходной резец. Припуск по длине заготовки составляет от 7 до 12 мм для отрезания и обработки торцов. При торцевании используются несколько типов инструмента – подрезные, упорные и прямые проходные резцы.
На токарно-винторезном станке можно прорезать канавки требуемой глубины. Для этого необходима минимальная скорость вращения шпинделя и специальный резец. Аналогично производится и отрезание детали от заготовки. Отрезной резец вырезает канавку до диаметра 2-2,5 мм, и деталь отламывается под собственным весом.
Классификация токарно-винторезных станков
Данный тип станков выпускается в различных модификациях и классифицируется по следующим основным параметрам:
Максимальная длина обрабатываемой заготовки зависит от расстояния между центрами. Наибольший допустимый диаметр заготовки современного оборудования находится в пределах от 100 мм до 4 метров. При этом максимальные длины и диаметры заготовок могут не совпадать в различных моделях станков. Например, при одном и том же допустимом диаметре длины могут быть различными.
В зависимости от массы существуют следующие категории токарно-винторезных станков:
Преимущества и сфера применения
Область использования токарно-винторезного станка зависит от его параметров – массы, максимального диаметра и длины заготовки. Так, легкие станки применяются на часовых заводах, на опытно-экспериментальных участках, в бытовых мастерских, при производстве приборов и на других объектах.
Станки крупной и тяжелой группы применяются в энергетике и машиностроении. Они используются для изготовления и ремонта деталей крупных механизмов – турбин, колесных пар и других узлов железнодорожного транспорта, тяжелого прокатного оборудования и т. д.
Наибольшее применение получили станки средней группы. Они используются для производства крепежа и других деталей для машиностроения, строительства, приборостроения и других сфер деятельности, их возможности позволяют производить широкий спектр получистовых и чистовых операций, в том числе и нарезку резьб.
Основными преимуществами токарно-винторезного станка являются:
Оснащение системой числового-програмного управления позволяет эффективно использовать станок для выпуска серийной продукции, производить быструю переналадку при переходе на другую номенклатуру деталей.
Технические характеристики и назначение токарно-винторезного станка
Токарно-винторезные станки имеют похожие конструкции и схожие принципы работы вне зависимости от модели и серии выпуска.
Основная функция данного оборудования – выполнять операции точения, сверления, обработка торцов, нарезание резьбы.
Обрабатывать могут металлические и неметаллические изделия. Поэтому токарно-винторезные станки пользуются популярность на производстве с небольшим размером выпускаемых серий продукции.
Назначение и область применения универсального станка по металлу
Детали, обрабатываемые универсальными токарно-винторезными станками, в основном изготовлены из черных и цветных металлов.
Точение конусов ин нарезание резьбы – дополнительные функции станка. Если в комплекте идут дополнительные инструменты и сверла, то функциональные возможности станка еще больше.
Поскольку данные станки имеют большие габариты и внушительный вес, их редко можно встретить в частных мастерских. Сферы применения:
Но в промышленных масштабах токарно-винторезные станки используются редко. Читайте также: токарный станок 16У04П, технические характеристики, описание основных узлов
Основные конструктивные особенности
Универсальный токарно-винторезный станок состоит из основных конструктивных узлов, которые являются типовыми элементами. К ним относятся:
В зависимости от некоторых особенностей может различаться точность станка. Поэтому универсальное оборудование может быть как класса точности Н, так и повышенного – П.
Передние и задние бабки
У передней или шпиндельной бабки есть основная роль – фиксировать заготовку в обработке и передавать вращение заготовке от электрического двигателя.
Внутри корпусной части бабки расположен шпиндель. На корпусе станка снаружи монтируется рукоятка регулировки скорости. Задняя бабка или упорная необходима для фиксации заготовки.
Суппорт
Суппорт предназначен для того, чтобы перемещать резцедержатель с резцом в продольном, поперечном направлении по отношению к оси станка. Нижняя часть суппорта именуется салазками или кареткой.
Спустя определенное время работы станка суппорт будет нуждаться в регулировке, поскольку, в противном случае снизится скорость обработки. Регулировка от зазоров заключается в подтягивании клиновой планки. 
По сравнению с другими деталями суппорт имеет большие размеры. Выбор резцедержателя определяется классом станка. Для крупногабаритного оборудования обязательно закреплять резцы дополнительно четырьмя винтами.
Коробка скоростей
Это основная часть привода шпинделя. Она осуществляет передачу энергии двигателя остальным частям станка. Еще одна функция – изменение частоты вращения шпинделя и скорости работы всего станка.
Коробка встраивается в корпус бабки шпинделя или в отдельном корпусном блоке. Изменение скорости может происходить бесступенчатым или ступенчатым способом. В стандартную коробку передач входят следующие составляющие:
Работает коробка скоростей за счет шестерен.
Шпиндель
Это основная часть станка, которая сделана в виде вала с конусным отверстием для закрепления заготовок. Чтобы деталь имела высокую прочность и долговечность, ее изготавливают из высокопрочной стали.
В классическом варианте шпиндель сделан на высокоточных подшипниках качения. На опоре детали установлено специальное кольцо, которое обеспечивает точность работы станка.
На торце конструкции расположено коническое отверстие. Полость шпинделю необходима, чтобы установить пруток, помогающий при необходимости выбивать центр из посадочного места.
Станина
Это основная часть станка, которая выполнена с помощью чугунного литья. К ней прикреплены все наиболее важные детали и элементы данной конструкции.
Сама станина состоит из двух стальных балок. Балки, в свою очередь, соединены между собой ребрами жесткости. У каждой из балок – соединение к двум направляющим.
Направляющие с обоих сторон относятся к призматической группе. Направляющая плоской формы расположена внутри с левой стороны.
Нарезание резьбы
Нарезать резьбу при помощи токарно-винторезного станка можно несколькими способами. Для этого используется плашка, метчик, резец и другие виды инструмента.
С их помощью есть возможность нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу. При использовании резца важно соблюдать полностью технологию. Она включает:
В такой работе недопустим брак в виде заострений, рваных нитей, задир и дробления.
Электрический блок управления
В стандартный блок управления токарно-винторезным станком входит сразу несколько рукояток и кнопок:
Фартук
В фартуке токарно-винторезного станка расположены механизмы, которые преобразуют вращательное движение ходового винта и ходового вала в поступательное движение суппорта.
Методы классификации
токарно-винторезные станки разделяют на несколько типов. Есть несколько наиболее популярных признаков, по которым классифицируют станки данного типа.
Масса
Существуют небольшие станки, которые удобно использовать в личной мастерской или большие, по массе предназначенные для промышленного производства.
Крупные и тяжелые токарные устройства предназначены в основном для применения в машиностроении и энергетике. Тяжелые станки – выше 40 тонн по массе.
Наиболее легкие весят не больше полутоны. У каждого типа по массе есть свои особенности:Максимальная длина детали
Этот параметр определяется расстоянием между центрами станка. При равном диаметре выпускаемых изделий есть станки, способные обрабатывать длинные и короткие заготовки.
Максимальный диаметр
По максимальному диаметру имеется самая обширная классификация деталей. Они начинаются от 100 мм и вплоть до 4000 мм. Помимо вышеперечисленных показателей, часто для классификации используют такой параметр, как производительность.
Имеются станки для мелкосерийного производства, для средней серии и для крупных промышленных масштабов. Последний вариант используется на конвейерных линиях.
Какие операции можно производить на устройстве
К основным процессам, которые можно сделать при помощи токарно-винторезного станка:
Полный набор возможных работ зависит напрямую от количества и разнообразия дополнительных инструментов.
Основные технические характеристики
У токарно-винторезного станка есть ряд технических характеристик, на которые стоит ориентироваться при выборе станка как на производство, так и для личной небольшой мастерской.
Количество оборотов
Количество оборотов может отличаться в зависимости от размеров и предназначения токарного станка, но максимальное количество оборотов – 2000 в мин.
Большие обороты предназначены для тонких отверстий в маленьких деталях. Для личных целей в небольшой мастерской достаточно станка, который работает на скорости 1000 об/мин.
Класс точности
Существует несколько классов по точности станков. Для обработки мелких деталей и в промышленных масштабах используются станки повышенной точности с пометкой П.
Для бытовых условий достаточно станков с нормальным уровнем точности, которые имеют пометку Н. Есть особые классы точности, которые используются только на очень крупных производствах. Это обозначено буквами В, С.
Число передач
Всего в станке 24 скорости. При этом 12 из них переключаются с помощью автоматики, а остальные 12 – вручную посредством шестеренок.
Размеры обрабатываемой детали
Диаметр обрабатываемых деталей очень широк и может лежать в пределах от 0.5 см до 10 см при этом по техническим характеристикам длина обрабатываемой заготовки может быть от 2.5 метров до 12.5 м.
Вес и габаритные размеры
Размеры токарных станков сильно отличаются. В зависимости от комплектации и модели вес может достигать 400 тонн. Но настольные, домашние модели обычно не превышают по весу 3–4 тонны. Габаритные размеры также могут отличаться, например, для станка 1К62 они равны 2812/3200х1166х1324 мм.
Величина подачи и максимального перемещения по оси
Также зависит от конкретной модели и указывается в паспорте оборудования. У станка 1К62 максимальное перемещение пиноли 20 см.
Применение ЧПУ
Современные токарные станки, особенно иностранного производства, имеют числовое управление. Это позволяет добиться высокой точности обработки.
Особенностями таких станков являются следующие нюансы:
Обзор и схемы распространенных моделей
Среди разнообразного модельного ряда и нескольких поколений станков, которые выпускаются нашим производством, есть несколько моделей, которые продолжают пользоваться популярностью по своим техническим характеристикам и универсальным свойствам.
Все они используются на производстве или в бытовых условиях по сей день. При этом продолжают быть достойными конкурентами иностранным аналогам.
Это надежные, прочные и долговечные устройства, способные выполнять огромное количество самых разнообразных функций.
1Л532
Один из наиболее популярных на территории бывшего СССР станок, на котором успешно можно выполнять обработку заготовок средних и больших размеров.
В свое время данное оборудование успешно экспортировалось во многие страны мира. Класс точности – Н. Масса станка – 43 тонны.
16У04П
Оборудование повышенной точности. Наибольший диаметр детали, обрабатываемой над станиной – 200 мм. Масса станка – 750 кг.
1П611
Токарный станок 1И611, использующийся на производстве, в том числе и для обточки колес ЖД транспорта. По ГОСТу отличаются повышенной точностью и имеет возможность торможения шпинделя. Вес устройства 560 кг. Легко выполняет следующие функции:
Наибольший диаметр заготовки над станиной – 250 мм.
1Д601
Этот станок лучше подходит для чисто бытового использования. Точность меньшая, чем у предыдущего станка. Отличается высокими показателями работы даже спустя много лет функционирования.
Перемещение суппорта, возможно только вручную. Масса всего станка около 30 кг. В связи, с небольшими габаритами максимальная длина обрабатываемой заготовки – 18 см.
16К40
Одна из наиболее популярных моделей, которая реально завоевала популярность среди мастеров. Относится к среднему классу оборудования с классом точности Н.
Начиная с 1932 года в СССР выпущено несколько десятков тысяч самых разных токарно-винторезных станков. Они использовались не только на производстве, но и для обучения молодежи, в школах, училищах, да и у многих настольные станки были в гаражах, домах, собственных мастерских.
Такое оборудование поможет расточить отверстие, подровнять необходимую поверхность, просверлить уже имеющееся отверстие. Важно, ориентируясь на начальные паспортные характеристики оборудования приобрести наиболее подходящую модель. Читайте также: чем так хорош токарно-винторезный станок 1М63, технические характеристики.