Рассмотрим устройство токарного станка. В качестве примера возьмем распространенный на производстве токарно-винторезный станок модели 1К62. На рисунке представлена схема устройства токарно-винторезного станка.

Для изучения устройства токарного станка рассмотрим основные элементы согласно схеме:

Передняя бабка 1 — чугунная коробка, основной рабочий орган шпиндель и коробка скоростей. Она служит для закрепления обрабатываемой детали и передачи ей главного движения - вращения. Наиболее ответственной деталью передней бабки является шпиндель, представляющий собой стальной пустотелый вал. На переднем конце шпинделя нарезана точная резьба на которую можно навернуть кулачковый или поводковый патрон либо планшайбу. В этом же конце шпинделя имееться коническое отверстие, в которое можно вставлять передний центр.

Гитара 2 — необходима для регулировки подачи или шага нарезаемой резьбы станка путем установки соответ-ствующих сменных зубчатых колес. В современных станках преимущественно не используется.

Коробка подач 3 — это узел станка, который передает вращение от шпинделя к ходовому винту или ходовому валу. С помощью нее происходит изменение скорости вращения ходового винта и ходового вала, чем достигается перемещение суппорта с выбранной скоростью в продольном и поперечном направлениях

Станина 4 — чугунное основа-ние, где расположены основные меха-низмы станка. Верхняя часть станины состоит из двух призматических и двух плоских направляющих, по которым передвигаются задняя бабка и суппорт. Станина закреплена на двух тумбах.

Фартук 5 — используется для преобразования вращательного движения ходового вала в продольное или поперечное движение суппорта.

Суппорт 6 — предназначен для перемещения резцедержателя с резцом в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях. Резцу можно сообщить движение вдоль и поперек станины как механически, так и вручную.

Суппорт состоит из каретки, которая перемеща-ется по направляющим станины, фартука, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и хо-дового винта в прямолинейное движение суп-порта, механизма поперечных салазок, меха-низма резцовых (верхних) салазок, механизма резцедержателя.

Задняя бабка 7 — необходима для установки конца длинных заготовок в про-цессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зен-керов, разверток).

Шкаф с электрооборудованием 8 — Запуск электродвига-теля, пуск и остановка станка, контроль работы ко-робки скоростей и коробки подач, контроль за механизмом фартука и т. д. проводится соот-ветствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховичками). Также дополнительно на станке могут использоваться токарном станке: патроны, планшайбы, цанги, цент-ры, хомутики, люнеты, оправки (для закрепления заготовок).

Дополнительная информация на нашем сайте:

Ознакомиться с основными моделями станков

Устройство фрезерного станка

Токарный станок 16К20

Паспорта станков

Основные типы станков

Дипломы и рефераты по станкам

Учебники по станкам

Каталог станков скачать

На главную

Другие металлорежущие станки:

универсальный токарно-винторезный станок купить;

токарный станок по металлу купить;

токарный станок с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ купить;

настольный токарный станок ,

Л АБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

И ЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТОКАРНО - ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА

Цель работы:

изучить конструкцию токарного станка на примере токарно-винторезного станка 1К62, научиться пользоваться кинематическими схемами и рассчитывать кинематические цепи движения.

Приборы, материалы, инструмент:

5. Методические пособия.

6. Плакаты.

7. Калькуляторы.

1. Изучить конструкцию токарно-винторезного станка 1К62 по кинематическим схемам.

4. Оформить отчет о проделанной работе.

1. Устройство токарного станка

Основной деталью токарного станка является станина (рис.8.1), которая представляет собой массивную чугунную отливку коробчатого сечения, на которой монтируются все узлы станка.

Станина имеет две ножки (тумбы), которые прикрепляются к массивному бетонному фундаменту. На верхней части станка имеются направляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка.

Передняя часть станка называют передней бабкой – она представляет собой неподвижно закрепленную коробку скоростей со шпинделем, в котором закрепляют обрабатываемые детали.

Задняя бабка служит для поддержания правого конца длинных заготовок при помощи центра. В пиноли задней бабки можно закреплять также инструменты для обработки отверстий – сверла, зенкера, развертки. Пиноль может перемещаться в осевом направлении при помощи маховичка и винта, имеется стопорный механизм, фиксирующий пиноль. Заднюю бабку перемещают по направляющим вручную и закрепляют болтовым соединением.

Рис. 8. 1. Схема расположения основных узлов токарного станка.

Коробка подач получает движение от вала шпинделя через гитару подач. От нее получают движение или ходовой винт или ходовой вал, которые в свою очередь передают движение на суппорт станка.

Суппорт предназначен для закрепления и подачи режущего инструмента. Он обеспечивает перемещение инструмента вдоль направляющих станка и поперек направляющих. Кроме того, среднюю часть суппорта можно поворачивать на угол 450 и закреплять в требуемом положении. Верхнюю часть суппорта вместе с инструментом можно перемещать вручную. Продольное и поперечное движение можно осуществлять механически или вручную.

Токарно-винторезный станок 1К62

Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ и нарезания различных резьб.

Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр обрабатываемой детали – 400 мм. Расстояние между центрами – 710, 100, 1400 мм. Диаметр отверстия шпинделя – 47 мм.

Частота вращения шпинделя – 12,5 – 2000 об/мин. Число ступеней коробки скоростей – 23.

Число подач – 42. Подачи на 1 оборот в мм:

продольные – 0,07 - 4,16, поперечные – 0,035 – 2,08.

Шаг нарезаемой метрической резьбы в мм – 1 - 192. Мощность электродвигателя – 10 кВт.

На рис.8.2 показана полная кинематическая схема станка. Главным движением в станке является вращение шпинделя, которое он получает от электродвигателя, расположенного в передней тумбе станины. Движение от электродвигателя передается посредством клиноременной передачи на первичный вал коробки скоростей (рис.8. 3

– более подробно).

На первичном валу - 2 установлена двухсторонняя многодисковая фрикционная муфта М1 . Для получения прямого вращения шпинделя муфту смещают влево и тогда привод на шпиндель осуществляется по следующей цепи зубчатых колес: с вала 2 на вал 3 с 4 5 или 6 7. С вала 3 на вал 4 с 8 9, или 10 11, или 12 13. С вала 4 на вал 5 (шпинделя) с 14 15 или через перебор, состоящий из группы передач с двухвенцовыми блоками 16-17 и 18-19 и зубчатых колес 20-21.

Переключая блоки колес, можно получить шесть вариантов зацепления зубчатых колес при передаче непосредственно с вала 4 на вал 5 и 24 варианта при передаче вращения через перебор.

Структурную формулу рассматриваемой кинематической цепи

d1 = 254 мм – диаметр ведущего шкива ременной передачи, d2 = 142 мм – диаметр ведомого шкива,

nдв = 1450 об/мин – скорость вращения вала электродвигателя, nш – скорость вращения шпинделя,

iк.с. – передаточное число коробки скоростей.

Рисунок 8.2. Кинематическая схема коробки скоростей станка 1К62.

Рис. 8.3.Кинематическая схема коробки скоростей.

При положении зубчатых колес, изображенных на рис. 8.3 передаточное отношение главной цепи движения равно:

Таблица 8.1 Числа зубьев зубчатых колес коробки скоростей станка 1К62

Механизм подачи включает в себя четыре кинематические цепи: винторезную, продольной подачи, поперечной подачи, ускоренного перемещения суппорта.

Вращение валу 8 передается от вала шпинделя 5 через зубчатые колеса 25 26 или при нарезании резьбы с увеличенным шагом – через колеса 27 28. С вала 8 на вал 9 движение передается через зубчатые колеса с 34 35 или с 32 33. Реверсирование ходового винта производится включением колес 363738. Далее движение подач из коробки скоростей передается на гитару подач (рис.12. 4). Зубчатые колеса 39 и 40 гитары подач жестко крепятся на валу 9 коробки скоростей, а блок 40-42 на валу 10 коробки подач. Изменение передаточного отношения гитары подач производится при переустановке зубчатого колеса 43. При точении и нарезании

метрических и дюймовых резьб в зацеплении находятся 39 43 40, а при нарезании модульных и питчевых резьб – 41 43 42.

Рис. 8.4. Кинематическая схема гитары подач.

При перенастройке гитары подач блоки 41-39 и 40-42 снимаются и переворачиваются. В случае нарезания точных резьб со специальным шагом настройка гитары осуществляется подбором чисел зубьев сменных колес из имеющегося набора.

Коробка подач (рис. 8.5) имеет механизм с конусным блоком зубчатых колес 50-56 и четырехступенчатый множительный механизм.

Механизм с конусным блоком состоит из семи зубчатых колес, жестко закрепленных на валу 12 и накидного механизма с шестернями 47, 48, 49, который может перемещаться вдоль вала 11 по шлицам. Перемещая этот механизм вдоль вала 11 и, сцепляя накидную шестерню с одним из колес конусного блока, можно получить семь различных чисел оборотов.

Множительный механизм имеет два двойных блока зубчатых колес – 66-67 и 61-63, переключая которые, можно получить четыре различных числа оборотов.

Путем переключения муфт М2 , М3 , М4 , М5 можно передавать вращение по различным кинематическим цепям.

При включении муфт М2 , М3 , М5 вращение с вала 10 передается непосредственно на ходовой винт. Такая настройка применяется при нарезании точных резьб со специальным шагом.

Рис. 8.5. Кинематическая схема коробки подач.

При включении муфт М2 , М4 вращение с вала 10 передается через конусный механизм на вал 11, вал 12, затем через зубчатые колеса 61 64 или 63 67 на вал 14 и далее через 64 67 или 6567 на вал 15 и далее на ходовой винт при правом положении блока 69 или на ходовой вал при левом положении блока 69 (69 70) и через обгонную муфту М6 или 69 71, минуя обгонную муфту. При этом зубчатое колесо 46 выведено из зацепления.

При выключенной второй муфте и включенной четвертой движение на вал 13 может передаваться через 44 45, затем с 45 на 46 и далее как в предыдущем варианте.

При включенной муфте М2 и выключенной муфте М4 движение с вала 10 через муфту М2 передается на вал 12, затем через 57 58 и 5960 на вал 13 и далее по кинематической цепи с вала 13 на ходовой вал или винт.

В таблице 8.2 приведены числа зубьев зубчатых колес коробки подач, соответствующие их номерам по кинематической схеме.

Таблица 8.2 Числа зубьев зубчатых колес, соответствующие их номерам по

кинематической схеме

Механизм фартука суппорта расположен в корпусе, привернутом к каретке суппорта. Движение на суппорт передается через ходовой вал или ходовой винт, т.е. по винторезной цепи или цепи продольной и поперечной подач.

Винторезная кинематическая цепь включается от ходового винта маточной гайкой 68, которая закреплена в фартуке.

Для передачи движения от ходового вала используется механизм фартука (рис.8.6). По ходовому валу 16, вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо 72, передающее вращение от вала через пару зубчатых колес 73 74 и червячную пару 75 76 валу 17. Для получения продольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из кулачковых муфт М7 или М8 . Тогда вращение от вала 17 передается зубчатыми колесами 777879 или 80 81 валу 18 и далее парой 82 83 на вал 20 к реечному колесу 84. Рейка 85 неподвижно закреплена на станине станка, поэтому реечное колесо, вращаясь, одновременно катится по рейке и тянет за собой фартук с суппортом.

Поперечная подача и ее реверсирование осуществляются включением муфт М9 и М10 . В этом случае через передачи 77 78 86

Для осуществления ускоренного (установочного) перемещения суппорта ходовому валу сообщается быстрое вращение от электродвигателя, установленного в правом конце станины, через клиноременную передачу. При этом механизм подачи не отключается, т.к. муфта М6 обеспечивает разъединение ходового вала с коробкой подач.

Рис.8. 6. Кинематическая схема механизма фартука.

В таблице 8.3 приведены числа зубьев зубчатых колес механизма фартука, соответствующие их номерам в кинематической схеме.

Таблица 8.3

Числа зубьев зубчатых колес механизма фартука, соответствующие их номерам в кинематической схеме

Токарные станки были известны еще в глубокой древности. Станки того времени, как это видно из рис. 20, были весьма примитивны. Суппорт еще не был известен, поэтому резец приходилось удерживать во время работы руками, а вращение обрабатываемой детали также сообщалось вручную при помощи веревки. Ясно, что работа на таком станке требовала большой затраты физической силы и не могла быть производительной.

В 1712 г. впервые в мире русским механиком Андреем Константиновичем Нартовым был создан токарный станок с суппортом, приводившимся в движение механически.

Изобретение А. К. Нартовым суппорта освободило руки токаря от необходимости держать резец во время обтачивания детали и ознаменовало собой начало новой эпохи в развитии не только токарных, но и других металлорежущих станков.

А. Нартов изготовил свой токарный станок с суппортом на 70 лет раньше англичанина Модсли, которому на Западе неверно приписывается изобретение суппорта, и на 70 лет опередил Западную Европу и Америку.

После Нартова особенно широко изготовление токарных станков было развито на Тульском и других оружейных заводах. Один из таких станков изображен на рис. 21. Суппорты 2 этих станков перемещались механически с помощью зубчатых колес 1 и винта 3 с гайкой.

Токарный станок, изображенный на рис. 22, изготовленный в середине прошлого столетия, по своей конструкции ближе подходит к современным станкам. Он имеет переднюю бабку со ступенчатым шкивом 1, позволяющим изменять числа оборотов обрабатываемых деталей. Перемещение суппорта 2 осуществляется при помощи ходового винта 3, гайки, установленной в фартуке, и сменных зубчатых колес 4.

Позднее на токарных станках со ступенчатошкивным приводом для изменения скорости перемещения суппорта стали применять коробки подач ; помимо ходового винта, стали применять и ходовой вал . В начале XX в. с изобретением быстрорежущей стали появляются быстроходные мощные токарные станки, в которых изменение числа оборотов шпинделя осуществляется при помощи зубчатых передач, заключенных в коробке скоростей .

Таким образом, современные токарные станки имеют коробки скоростей для перемены числа оборотов обрабатываемой детали и коробку подач для изменения величины подачи.

На рис. 23 приведены названия основных узлов и деталей токарно-винторезного станка.

Станина является опорой для передней и задней бабок, а также служит для перемещения по ней суппорта и задней бабки.

Передняя бабка служит для поддержания обрабатываемой детали и передачи ей вращения.

Задняя бабка служит для поддержания другого конца обрабатываемой детали; используется также для установки сверла, развертки, метчика и других инструментов.

Суппорт предназначен для перемещения резца, закрепленного в резцедержателе, в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях.

Коробка подач предназначена для передачи вращения ходовому винту или ходовому валу, а также для изменения числа их оборотов. Ходовой винт используется для передачи движения от коробки подач к каретке суппорта только при нарезании резьбы, а ходовой вал - при выполнении всех основных токарных работ.

Фартук служит для преобразования вращательного движения ходового вала в продольное или поперечное движение суппорта.

2. Станина

Все узлы токарного станка монтируются на станине, стоящей на двух тумбах (ножках).

Станина (рис. 24) состоит из двух продольных стенок 2 и 8, соединенных для большей жесткости поперечными ребрами 1, и имеет четыре направляющие, три из которых призматические 3

и одна плоская 4. На левом конце станины 5 крепят переднюю бабку ,-а на другом, на внутренней паре направляющих, устанавливают заднюю бабку . Заднюю бабку можно перемещать по направляющим вдоль станины и закреплять в требуемом положении. По двум крайним призматическим направляющим станины перемещается нижняя плита суппорта, называемая кареткой. Направляющие станины должны быть точно обработаны по рабочим плоскостям. Кроме того, направляющиe быть строго прямолинейными и взаимно параллельными, так как от этого зависит точность обработки деталей.

3. Передняя бабка

Передней бабкой называется часть токарного станка, служащая для поддержания обрабатываемой детали и приведения ее во вращение. В корпусе передней бабки в подшипниках скольжения или качения вращается шпиндель, который передает вращение обрабатываемой детали при помощи кулачкового или поводкового патрона, навертываемого на правый конец шпинделя с резьбой.

На наружной стенке корпуса передней бабки расположены рукоятки коробки скоростей (см. рис. 23), служащие для переключения числа оборотов шпинделя. Как надо повернуть эти рукоятки, чтобы получить нужное число оборотов шпинделя в минуту, указано на металлической табличке, прикрепленной на наружной стенке передней бабки.

Для предохранения зубчатых колес коробки скоростей от преждевременного износа переключение рукояток нужно производить только после выключения шпинделя, когда его скорость незначительна.

4. Шпиндель

Конструкция шпинделя . Шпиндель (рис. 25, а) является наиболее ответственной частью токарного станка. Он представляет собой стальной пустотелый вал 1, в коническое отверстие которого вставляют передний центр 5, а также различные оправки, приспособления и др. Сквозное отверстие 7 в шпинделе служит для пропускания прутка при выполнении прутковой работы, а также для выбивания переднего центра.

На переднем конце шпинделя нарезана точная резьба 4, на которую можно навернуть патрон или планшайбу, а за резьбой имеется шейка 6 с буртиком 3 для центрирования патрона; у станка 1А62, кроме того, имеется канавка 2 для предохранителей патрона, предотвращающих его самопроизвольное свертывание при быстром торможении шпинделя.

Шпиндель вращается в подшипниках передней бабки и передает вращение обрабатываемой детали. В токарных станках шпиндели обычно вращаются в подшипниках скольжения, но шпиндели скоростных станков вращаются в подшипниках качения (шариковых и роликовых), обладающих более высокой жесткостью по сравнению с подшипниками скольжения.

Одно из главных условий точной обработки деталей на токарных станках - это правильное вращение шпинделя. Необходимо, чтобы шпиндель под действием нагрузки не имел в подшипниках никакого люфта - ни в осевом, ни в радиальном направлениях - и вместе с тем равномерно, легко вращался. Наличие слабины между шпинделем и подшипниками вызывает биение шпинделя, а это в свою очередь приводит к неточности обработки, дрожанию резца и обрабатываемой детали. Устойчивость шпинделя обеспечивается применением нового типа массивных регулируемых подшипников качения.

Передний подшипник шпинделя . На рис. 25, в показано устройство переднего (правого) подшипника шпинделя токарного станка. Коническая шейка 8 шпинделя вращается в двухрядном роликовом подшипнике 9, получающем принудительную смазку от особого насоса, расположенного в коробке скоростей. Внутреннее коническое кольцо 10 роликоподшипника расточено по шейке шпинделя.

При регулировании подшипника ослабляют стопорный винт 11 и повертывают гайку 12, благодаря чему кольцо 10 перемещается вдоль оси. При этом в силу конусности шейки 8 зазор между нею и коническим кольцом изменяется. При повертывании гайки 12 вправо происходит затягивание подшипника, а при повертывании влево - его ослабление. Перемещение кольца 10 производят настолько, чтобы шпиндель с патроном можно было провернуть вручную. После регулирования затягивают стопорный винт 11, предохраняющий гайку 12 от отвертывания.

Задний подшипник шпинделя . Задний подшипник шпинделя нагружен значительно меньше переднего. Его главное назначение- воспринимать усилия, действующие на шпиндель в осевом направлении.

Задняя шейка шпинделя обычно вращается в коническом роликовом подшипнике 14 (рис. 25, б). Осевое усилие, действующее на шпиндель справа налево, воспринимается упорным шариковым подшипником 13, расположенным у задней опоры шпинделя. Если же осевое усилие направлено слева направо, стремясь как бы вытянуть шпиндель из коробки скоростей, то оно воспринимается коническим роликовым подшипником 14. Этот подшипник служит также опорой в поперечном направлении для заднего конца шпинделя. Регулируется он с помощью гайки 15 таким же образом, как и передний подшипник.

5. Задняя бабка

Задняя бабка служит для поддержания правого конца длинных деталей при обработке их в центрах. В ряде случаев она используется также для установки в ней сверл, разверток, метчиков и других инструментов.

Задняя бабка с обычным центром . Корпус 1 задней бабки (рис. 26, а) расположен на плите 9, лежащей на направляющих станины. В отверстии корпуса может продольно перемещаться пиноль 6 с закрепленной в ней гайкой 7. С переднего конца пиноль снабжена коническим отверстием, в которое вставляется центр 3, а иногда хвостовая часть сверла, зенкера или развертки. Перемещение пиноли 6 производится посредством маховичка 8, вращающего винт 5; винт при вращении перемещает гайку 7, а вместе с ней и пиноль. Рукоятка 4 служит для жесткого, закрепления пиноли в корпусе бабки. Посредством винтов 10 можно смещать корпус 1 относительно плиты 9 в поперечном направлении и тем самым смещать ось пиноли задней бабки относительно оси шпинделя. К этому прибегают иногда при точении пологих конусов.

Для обтачивания в центрах деталей разной длины плиту 9 перемещают вместе с корпусом задней бабки вдоль станины и закрепляют в нужном положении. Закрепление бабки на станине производится зажимными болтами или с помощью эксцентрикового зажима и скобы 11. Рукояткой 2 поворачивают эксцентриковый валик и отпускают или затягивают скобу 11. Отпустив скобу, передвигают заднюю бабку и, установив ее в нужном положении, снова затягивают скобу.

Чтобы удалить задний центр из конического гнезда пиноли, поворачивают маховичок 8 таким образом, чтобы втянуть пиноль в корпус задней бабки до отказа. В крайнем положении конец винта 5 выталкивает центр 3.

Задняя бабка со встроенным вращающимся центром . В токарных станках для скоростного резания находят применение задние бабки со встроенным вращающимся центром. На рис. 26, б показана одна из конструкций такой задней бабки.

В передней части пиноли 5 расточено отверстие, в котором запрессовывают подшипник 3 с коническими роликами, передний упорный шариковый подшипник 4 и задний шариковый подшипник 6 для втулки 2. Эта втулка имеет коническое отверстие, в которое вставляют центр 1. Осевая сила воспринимается упорным шарикоподшипником 6. Если при помощи стопора соединить втулку 2 с пинолью 5, втулка вращаться не будет. В этом случае в заднюю бабку можно установить сверло или другой центровой инструмент (зенкер, развертку).

6. Механизм подач

Механизм для передачи движения от шпинделя к суппорту (рис. 27) состоит: из трензеля I, предназначенного для изменения направления подачи; гитары II со сменными зубчатыми колесами, которая дает возможность совместно с коробкой подач получать различные подачи (крупные и мелкие); коробки подач III; ходового винта 1; ходового вала 2; фартука IV, в котором расположены механизмы, превращающие вращательное движение ходового вала и ходового винта в поступательное движение резца.

Не во всех станках имеются все перечисленные механизмы. Например, в станках, предназначенных исключительно для нарезания точных резьб, отсутствует коробка подач, подачи здесь изменяют сменой зубчатых колес на гитаре. С другой стороны, на некоторых станках узел подач имеет два реверсирующих механизма: один служит только для изменения направления вращения ходового винта (что требуется, например, для перехода от нарезания правых резьб к нарезанию левых резьб), а другой изменяет направление вращения ходового вала, изменяя таким образом направления продольной или поперечной подачи.

Трензель . На рис. 28 показан трензель, широко применявшийся в токарно-винторезных станках старых типов. На конце шпинделя закреплено зубчатое колесо 1, с которым посредством рычага А можно сцеплять либо колесо 4, либо колесо 2. Зубчатое колесо 2 находится постоянно в зацеплении с колесом 4 и с колесом 3. Если, повернув рычаг А вниз, сцепить с колесом 1 колесо 4, то вращение колесу 3 будет передаваться через два промежуточных колеса 4 и 2 (рис. 28, в). Повернув рычаг А вверх (рис. 28, а), сцепим колесо 1 непосредственно с колесом 2. В последнем случае колесо 5 получит вращение только через одно промежуточное колесо, следовательно, будет вращаться в другом направлении, чем в первом случае. Если рычаг А закрепить в среднем положении, как показано на рис. 28, 6, то зубчатые колеса 4 и 2 не сцепляются с колесом 1 и механизм подачи будет выключен.

На рис. 29, б. показана другая конструкция реверсирующего механизма из цилиндрических колес. На ведущем валу I свободно сидит блок из двух колес 1 и 3 для сообщения прямого хода ведомому валу II и колесо 5- для обратного хода. Колеса 1, 3 и 5 могут быть жестко связаны с валом I при помощи пластинчатой фрикционной муфты М.

На ведомом валу II находится передвижной блок, состоящий из колес 2 и 4 - слева, и колесо 6, жестко закрепленное на шпонке, справа.

Коробка подач . У большинства современных токарно-винторезных станков имеются коробки подач; они служат для быстрого переключения скорости вращения ходового винта и ходового вала, т. е. для изменения подачи. Сменные же колеса у этих станков используются лишь тогда, когда требуемой подачи нельзя достигнуть переключением рукояток коробки подач.

Существует много различных систем коробок подач. Весьма распространенным типом является коробка подач, в которой применяется механизм накидного зубчатого колеса (рис. 30).

Первый валик 7 коробки подач получает вращение от сменных колес гитары. Этот валик имеет длинную шпоночную канавку 6, в которой скользит шпонка зубчатого колеса 3, расположенного в рычаге 2. Рычаг 2 несет ось 5, на которой свободно вращается накидное колесо 4, постоянно сцепленное с колесом 3. Посредством рычага 2 колесо 3 вместе с колесом 4 можно перемещать вдоль валика 7; поворачивая рычаг 2, можно сцепить накидное колесо 4 с любым из десяти колес зубчатого конуса 8, закрепленных на валике 9.

Рычаг 2 может иметь десять положений по числу колес зубчатого конуса 8. В каждом из этих положений рычаг удерживается штифтом 1, входящим в одно из отверстий передней стенки 15 коробки подач.

При перестановке рычага 2 благодаря сцеплению колеса 4 с различными колесами зубчатого конуса 8 изменяется скорость вращения валика 9. На правом конце этого валика, на скользящей шпонке, расположено колесо 10, имеющее на правом торце ряд выступов. В левом положении колесо 10 сцеплено с колесом 14, закрепленным на ходовом валу 13. Если колесо 10 сместить вправо, вдоль валика 9, то оно выйдет из зацепления с колесом 14 и торцовыми выступами сцепится с кулачковой муфтой 11, жестко сидящей на ходовом винте 12. При этом вал 9 будет непосредственно соединен с ходовым винтом 12. При включении ходового винта ходовой вал 13 остается неподвижным; наоборот, при включении ходового вала остается неподвижным ходовой винт.

На стенке коробки подач обычно имеется табличка, указывающая, какие именно подачи или какие шаги резьб получаются при каждом из десяти положений рычага 2 при определенном подборе «венных колес гитары.

7. Суппорт

Суппорт токарного станка (рис. 31) предназначен для перемещения резцедержателя с резцом в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях. Резцу можно сообщить движение вдоль и поперек станины как механически, так и вручную.

Нижняя плита 1 суппорта, называемая кареткой или продольными салазками , перемещается по направляющим станины механически или вручную, и резец движется в продольном направлении. На верхней поверхности каретки 1 имеются поперечные направляющие 12 в форме ласточкина хвоста, расположенные перпендикулярно к направляющим станины. На направляющих 12 перемещается нижняя поперечная часть 3 - поперечные салазки суппорта, посредством которых резец получает движение, перпендикулярное к оси шпинделя.

На верхней поверхности поперечных салазок 3 расположена поворотная часть 4 суппорта. Отвернув гайки 10, можно повернуть эту часть суппорта под нужным углом относительно направляющих станины, после чего гайки 10 нужно завернуть.

На верхней поверхности поворотной части расположены направляющие 5 в форме ласточкина хвоста, по которым при вращении рукоятки 13 перемещается верхняя часть 11 - верхние салазки суппорта .

Регулировка суппорта . После некоторого срока работы станка, когда на боковых поверхностях ласточкина хвоста появляется зазор, точность работы станка снижается. Для уменьшения этого зазора до нормальной величины необходимо подтянуть имеющуюся для этих целей клиновую планку (на рис. 31 не показана).

Излишний зазор, возникающий после некоторого периода работы между гайкой и поперечным ходовым винтом, следует также уменьшить до нормальной величины.

Как видно из рис. 32, гайка, охватывающая поперечный винт 1, состоит из двух половин 2 и 7. Для уменьшения зазора между гайкой и винтом до нормальной величины необходимо проделать следующее. Отвернуть слегка винты 3 и 6, при помощи которых обе половины гайки привинчены к нижней части суппорта, затем посредством винта 5 сдвинуть вверх односторонний клин 4, при этом обе половины гайки раздвинутся и зазор между поперечным винтом и гайкой уменьшится. Отрегулировав зазор, нужно снова затянуть винты. 3 и 6, крепящие обе половины гайки.

Резцедержатели . На верхней части суппорта устанавливают резцедержатель для закрепления резцов. Резцедержатели бывают различных конструкций.

На легких станках применяется одноместный резцедержатель (рис. 33, а). Он представляет собой цилиндрический корпус 1, в прорезь которого вставляют резец и закрепляют болтом 2. Резец опирается на подкладку 3, нижняя сферическая поверхность которой соприкасается с такой же поверхностью кольца 4. Такое устройство позволяет наклонять подкладку с резцом и устанавливать его режущую кромку по высоте центров. Нижняя часть 5 резцедержателя, имеющая Т-образную форму, вставляется в паз верхней части суппорта. Закрепление резца в резцедержателе данного типа производится быстро, однако недостаточно прочно, поэтому такой резцедержатель применяют главным образом для мелких работ.

Более прочно закрепляется резец в резцедержателе, показанном на рис. 33, б. Резцедержатель 5, снабженный Т-образным сухарем 1, закрепляется на верхней части суппорта гайкой 4. Для регулирования положения режущей кромки резца по высоте в резцедержателе имеется подкладка 2, нижняя сферическая поверхность которой опирается на такую же поверхность колодки резцедержателя. Закрепляют резец двумя болтами 3. Резцедержатель этого типа применяется как на малых, так и на больших станках.

На больших токарных станках применяются одноместные резцедержатели (рис. 33, б). В этом случае резец устанавливают на плоскость 7 верхней части суппорта и закрепляют планкой 2, затягивая гайку 4. Для предохранения болта 3 от изгиба планка 2 поддерживается винтом, опирающимся на башмак 6. При отвертывании гайки 4 пружина 1 приподнимает планку 2.

Чаще всего на токарно-винторезных станках средних размеров применяют четырехгранные поворотные резцовые головки (см. рис. 31).

Резцовая головка (резцедержатель) 6 устанавливается на верхней части суппорта 11; в резцедержателе можно закрепить винтами 8 четыре резца одновременно. Работать можно любым из установленных резцов. Для этого нужно повернуть головку и поставить требуемый резец в рабочее положение. Перед поворотом головки необходимо ее открепить, повернув рукоятку 9, связанную с гайкой, сидящей на винте 7. После каждого поворота головку нужно снова зажать с помощью той же рукоятки 9.

8. Фартук

К нижней поверхности каретки 1 (см. рис. 31) прикреплен фартук 17 - так называется часть станка, в которой заключены механизмы для продольного и поперечного перемещений резца (подачи) и механизмы управления подачи. Эти перемещения могут совершаться вручную или механически.

Поперечная подача резца производится перемещением нижней части 3 суппорта. Для этого рукояткой 14 вращают винт, гайка которого скреплена с нижней частью суппорта.

Маховичок 16 служит для сообщения суппорту вручную продольной подачи по направляющим станины. Для более точного механического перемещения суппорта пользуются ходовым винтом (рис. 34). Винт 1 приводится во вращение от коробки подач. По нему перемещается разъемная гайка 2 и 8, установленная в фартуке суппорта и называемая маточной . При нарезании резьбы резцом обе половины гайки 2 и 8 сближают при помощи рукоятки 5; они захватывают нарезку винта 1 так, что при его вращении фартук, а вместе с.ним и суппорт, получают продольное перемещение.

Механизм для сдвигания и раздвигания половин разъемной гайки устроен следующим образом. На валике рукоятки 5 (рис. 34) закреплен диск 4 с двумя спиральными прорезями 6, в которые входят пальцы 7 нижней 8 и верхней 2 половин гайки. При повороте диска 4 прорези заставляют пальцы, а следовательно, и половины гайки сближаться или расходиться. Половины гайки скользят по направляющим 3 фартука, имеющим форму ласточкина хвоста.

При всех токарных работах, кроме нарезания резьбы резцом, продольная подача осуществляется при помощи жестко скрепленной со станиной зубчатой рейки и катящегося по ней зубчатого колеса, установленного в фартуке (см. рис. 36 а). Это колесо получает вращение либо вручную, либо от ходового вала.

На токарном станке нельзя включать механизм продольной подачи от ходового вала одновременно с замыканием маточной гайки на ходовом винте: это ведет к неизбежной поломке механизма фартука или коробки подачи.

Для предотвращения таких неправильных включений на станке имеется специальный механизм, называемый механизмом блокировки.

Контрольные вопросы 1. Назовите основные узлы и детали токарного станка.
2. Как устроена станина токарного станка и каково ее назначение?
3. Для чего служит передняя бабка токарного станка?
4. Из каких основных деталей и механизмов состоит передняя бабка?
5. Для чего служит коробка скоростей станка?
6 Как устроен шпиндель и каково его назначение?
7. Расскажите об устройстве подшипников шпинделя (рис. 25).
8. Расскажите об устройстве и назначении задней бабки у токарного станка.
9. Через какие механизмы передается движение от шпинделя к суппорту станка?
10. Как устроен трензель?
11. Для чего служит коробка подач?
12. Из каких основных частей состоит суппорт?
13. Какие механизмы содержатся в фартуке станка?
14. Как передается движение от ходового вала к суппорту станка?

По статистике около 60% всех изделий из металла проходит обработку на токарных станках. Даже простой аппарат способен выполнять массу операций по обработке внутренних и наружных элементов металлической заготовки, превращая их в готовую к использованию деталь.

Устройство токарного станка

Первые токарные аппараты появились в конце XVIII века. Эти устройства позволяли достаточно быстро и качественно обрабатывать металл. В 1794 году появился первый аппарат, схема устройства которого сохранилась в неизменном виде до сегодня.

Перед рассмотрением конструктивных особенностей токарных станков необходимо отметить, что технология их функционирования постоянно меняется, поэтому токарно-революционный аппарат с ЧПУ всего 20 лет назад считался эталоном станка по обработке металлов. Тем не менее, устройство токарного станка по металлу остается неизменным.

Основные элементы токарного станка по металлу:

Устройство универсального токарно винторезного станка

Конструктивные особенности токарно-винторезных станков

Станки этого класса используются для обработки деталей в форме диска, втулок и валов. Эти устройства производят внутреннее точение цилиндрических, торцевых, фасонных поверхностей. Кроме этого, они способны производить отрезку, сверление и зенкерование металлических деталей. Классический набор функций токарно-винторезных станков дополняется нарезанием всех видов внутренней и наружной резьбы, а также раскаткой поверхности металла. Сфера применения станков: частные мастерские и мелкосерийное производство.

• Основание – это монолитная часть устройства, изготовленная из высокопрочных материалов: чугуна, нержавеющей или легированной стали. Основание станка выполняет две важных роли: обеспечивает фиксацию коробки передач и обрабатываемой детали;
  
• Станина является главным элементом, на котором располагаются основные узлы станка. Верхняя часть станины содержит направляющие механизмы, по которым перемещаются режущие элементы – суппорт и задняя бабка станка;
• Передняя бабка. Винторезные аппараты отличаются устройством передней бабки от классических моделей тем, что в этой части располагается шпиндель – деталь, передающая заготовке вращающийся момент. Кроме этого, на передней бабке присутствуют дополнительные удерживающие элементы: фланец, коническая шейка и отверстие. Названные детали отвечают за фиксацию и центрирование обрабатываемой детали;
• Гитара отвечает за настройку цепи передач. Настраивается она посредством смены зубчатых колес. Современные винторезные станки позволяют устанавливать метрический и модульный шаг резьбы. Гибкие настройки гитары позволяют перевести аппарат в ручное управление, что позволяет выполнять нестандартные виды резьбы; Схема и описание токарно-винторезного станка
• Фартук отвечает за преобразование вращения винта в поступательное движение суппорта. В зависимости от типа конструкции, винторезные аппараты меняют перемещение ходового винта посредством гаек или зубчато-реечных передач. Суппорт – это режущая часть станка. Этот элемент состоит из каретки продольного перемещения, поперечных салазок и держателей;
• Резцовая каретка применяется для отделки конических поверхностей;
• Задняя бабка отвечает за удержание конца обрабатываемой детали. Задняя бабка состоит из неподвижных и вращающихся элементов, а также осевых элементов, с помощью которых производится обработка центральных частей заготовки. Винторезные станки так устроены, что задняя бабка перемещается только в ручном режиме;
• Коробка передач отвечает за изменение скорости перемещения суппорта;
• Поперечные салазки перемещаются вручную. Современные винторезные станки оснащены совершенными поперечными салазками, с помощью которых они могут поворачиваться на 40 градусов, что позволяет обрабатывать конические поверхности с высокой точностью.

Устройство торцовочного станка

Торцовочный аппарат – простой инструмент с большим потенциалом, без которого в определенных ситуациях не обойтись. Универсальный распилочный инструмент позволяет очень быстро и эффективно производить ровные и точные срезы. У современных моделей даже есть функция среза под углом.

Торцовочный аппарат состоит из монолитного основания, фрезеровальной плоскости, на которой устанавливается поворотная рама, режущего элемента (круга) и поворотного механизма, обеспечивающего подвижность станка в вертикальной плоскости. Пильный диск, двигатель и редуктор крепятся к верхней части устройства.

Мы описали «классическую» сборку торцовочного станка. Современные модели могут иметь некоторые нюансы, например, оснащаться защитным кожухом. Кожаная накладка на торцовочном станке предотвращает попадание металлической стружки внутрь устройства, а также на пильный диск.

Функциональный ряд

Перейдем к рассмотрению функций и видов. Торцовочный аппарат может быть профессиональным или любительским. Заметим, что набор функций профессиональных и любительских моделей отличается незначительно. Разница между моделями состоит в качестве материалов, из которых изготовлено устройство и уровень прочности отдельных элементов. В нашем случае это двигатель, пильный диск и редуктор.

Центральной проблемой торцовочных станков является двигатель. Производители часто экономят на качественных материалах и устанавливают мощные двигатели без дополнительной системы охлаждения. Интенсивная эксплуатация станка проводит к быстрой поломке двигателя. Описанная проблема встречается преимущественно в любительских моделях.

Профессиональный инструмент отличается не только качеством обработки металлического изделия, но и длительным сроком службы, поэтому его используют преимущественно в промышленности. Дорогой торцовочный аппарат способен работать больше 8 часов в день без перерывов.

Поговорим о двигателях

На торцевых устройствах устанавливаются коллекторные и асинхронные двигатели. Чем они отличаются? Коллекторный двигатель имеет высокий показатель крутящего момента, но уступает асинхронному двигателю в простоте обслуживания (замена щеток). Второй двигатель отличается долгим сроком службы и меньшим уровнем шума.

Двигатель приводит в движение режущий элемент. Крутящий момент диска обеспечивается двумя типами передачи – за счет ремней или зубьев. Каждый тип передачи имеет ряд достоинств и недостатков: например, зубчатая передача исключает возможность проскальзывания (холостого хода) во время запредельных нагрузок. Ремневой тип передачи крутящего момента меньше нагружает мотор и способствует его долголетию. Однако ремни часто рвутся в неподходящий момент, останавливая работу.

Торцовочный аппарат имеет большую ширину реза, который дополнительно ограничивается при работе под углом. Угол реза увеличивается за счет установки штанги вдоль линии реза.

Видео: Устройство токарного станка

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку, примером которой может служить станок 1К62 (рис. 89.

Рис. 89. Общий вид токарно-винторезного станка 1К62:

А - передняя (шпиндельная) бабка; Б - суппорт; В - задняя бабка; Г - фартук; Д - станина; Ж - коробка подач; 1,4 - ру­коятки управления коробкой скоростей; 2 - грибок переключения звена увеличения шага; 3 - грибок управления реверсом для наре­зания правых и левых резьб; 5 - маховик ручного продольного перемещения суппорта; в - ползун с пуговкой для включения и выключения реечного зубчатого колеса фартука; 7 - рукоятка ручного поперечного перемещения суппорта; 8 - кнопочная стан­ция; 9 - рукоятка ручного перемещения верхней части суппорта; 10 - кнопка включения быстрых перемещений суппорта; 11 - ру­коятка включения, выключения и реверсирования продольной и поперечной подач суппорта; 12, 14 - рукоятки включения, выклю­чения и реверсирования вращения шпинделя; 13 - рукоятка вклю­чения маточной гайки фартука; 15, 16 -рукоятки управления коробкой подач

Основными его узлами являются станина, передняя (шпин­дельная) бабка, в которой может быть размещена коробка ско­ростей, коробка подач, суппорт с резцедержателем и фартуком, задняя бабка.

Станина служит для монтажа всех основных узлов станка и яв­ляется его основанием. Наиболее ответственной частью станины являются направляющие. Направляющие бывают различной фор­мы: плоские, призматические и комбинированные. По ним пере­мещаются каретка суппорта и задняя бабка.

Передняя бабка крепится на левом конце станины. В ней нахо­дится коробка скоростей станка, основной частью которой явля­ется шпиндель, вращающийся в подшипниках качения или сколь­жения. Шпиндель обычно имеет сквозное отверстие, в которое мо­жет проходить обрабатываемый прутковый материал. На переднем конце шпинделя имеются посадочные поверхности для установки патрона или планшайбы, а внут­ри - коническое отверстие, куда может вставляться хвостовик центра.

На рис. 90 показан передний конец шпинделя станка 1К62. Канавка 1 предназначена для пре­дохранителей, предотвращающих самопроизвольное свинчивание патронов при остановке станка. В корпусе передней бабки разме­щен также механизм коробки ско­ростей. Развертка коробки ско­ростей станка 1К62 показана на рис. 91. В некоторых станках ко­робка скоростей размещена в пе­редней тумбе станины. В этом случае коробка скоростей связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называются стан­ками с разделенным приводом.

Задняя бабка (рис. 92) служит для поддержания обрабатываемой детали при работе в центрах, а также закрепления инструментов, предназначенных для обработки отверстий (сверл, зенкеров, раз­верток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек). Задняя бабка имеет возможность перемещаться по направляющим станины 9. Относительно направляющей плиты 12 корпус 13 бабки может перемещаться в поперечном направлении от винта 11. Бабка за­крепляется на станке с помощью рукоятки, прижимающей (через эксцентрик) бабку к станине башмаком 10. Дополнительное более надежное закрепление осуществляется винтом. Пиноль 3 вместе с центром 1 перемещается в осевом направлении от маховика 6 и винтовую пару 4 -6. От поворота пиноль удерживается шпонкой. Закрепляют пиноль рукояткой 2, винт которой сводит сухари 7 и 8 с цилиндрическими вырезами. Корпус задней бабки может иметь замок для соединения с суппортом, например, при сверлении для сообщения механической подачи инструменту, установленному в задней бабке.

Рис. 90. Передний конец шпин­деля токарно-винторезного стан­ка 1К62

Коробка подач (рис. 93) служит для передачи вращения от шпин­деля или от отдельного привода ходовому валу 2 или ходовому винту 1, а также для изменения их частоты вращения с целью получения необходимых подач или определенного шага при нареза­нии резьбы. Это достигается изменением передаточного отношения коробки подач. Коробка подач связана со шпинделем станка ги­тарой со сменными зубчатыми колесами.

Рис. 91. Развертка коробки скоростей станка 1К62:

1 - шкив; 2 - реверсивная фрикционная муфта; 3 - ось; 4 - рукоятка для переклю­чения блоков на валу IV; 5 - маховик механизма реверса и уменьшения подачи; 6 - маховик для переключения двойного блока на валу VII; 7 - маховик управления бло­ками зубчатых колес на валах 11 и III

Фартук (рис. 94) предназначен для преобразования вращатель­ного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта.

Суппорт служит для закрепления режущего инструмента и со­общения ему движений подачи. Суппорт (рис. 95) состоит из ка­ретки (нижних салазок) 1, которая перемещается по направляющим станины; поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1 в поперечном, к оси заготовки, направлении; поворот­ной части 4 с направляющими, по которым перемещается резцо­вая каретка (верхняя каретка) 3. Движение каретке и поперечным салазкам можно сообщать как автоматически, так и вручную. По­воротную часть суппорта 4 можно устанавливать под углом к ли­нии центров станка. Резцовая каретка 3 перемещается по направ­ляющим поворотной части только вручную. У суппорта имеется задний резцедержатель, который устанавливается на поперечных салазках. Он используется для прорезания канавок.

Рис. 92. Задняя бабка станка 1К62

Управление перемещением каретки и поперечных салазок суп­порта осуществляется одной рукояткой (рис. 96). Направление перемещения рукоятки при включении того или иного движения совпадает с направлением перемещения суппорта в четырех направлениях. Быстрое перемещение суппорта осуществляется от отдель­ного электродвигателя, который расположен в правой части ста­нины и сообщает ускоренное движение ходовому валу. Этот элект­родвигатель включается кнопкой К, расположенной на рукоятке.

Рис. 95. Суппорт станка 1К62