Токарные станки составляют основную часть станочного парка многих металлообрабатывающих предприятий. Токарные станки используются для обработки внутренних и наружных поверхностей тел вращения. Режущим инструментом выступают резцы, сверла, развертки, зенкера, метчики и плашки. При помощи специальных приспособлений, таких как планшайбы, на токарных станках можно обрабатывать сложные и неправильные формы. Использование специальных устройств расширяет возможности оборудования, позволяет выполнять многие другие операции машинной обработки металла.
Расположение шпинделя — вала, на котором закрепляется патрон с обрабатываемой заготовкой, определяет всю конструкцию станка. Более распространены станки с горизонтальным расположением шпинделя, ими являются токарно-винторезные, револьверные, лоботокарные станки. Вертикальный шпиндель имеют токарно-карусельные станки, они предназначены для обработки низких заготовок большого диаметра.
Строение токарно-винторезного станка
Токарно-винторезные станки имеют максимальные технологические возможности из всего оборудования этой группы, что позволяет их эффективно использовать для изготовления небольших серий изделий.
Конструкция этих станков была разработана в первой половине XIX века и с тех пор были внесены только небольшие изменения, касающиеся автоматизации оборудования.
Рис.: 1 – передняя бабка с коробкой скоростей, 2 – гитара сменных колес, 3 – коробка подач, 4 – станина, 5 – фартук, 6 – суппорт, 7 – задняя бабка, 8 – шкаф с электрооборудованием.
Как и у большинства промышленного оборудования, основой этого станка выступает станина. Она выполняется литьем или сваркой и обязательно крепится к полу анкерными болтами. С левой стороны относительно рабочего на станине располагается передняя или шпиндельная бабка. Она представляет собой пустотелый корпус, в котором находятся, шестерни, шпиндель, подшипники, система смазки и переключения диапазонов. На передней панели бабки находятся многочисленные элементы управления станком. Шпиндель выходит из передней бабки в рабочую зону. На шпиндель устанавливаются приспособления для удержания заготовки, основная часть которых — патроны с разным количеством кулачков.
Ниже передней бабки располагается коробка подач. На её передней панели находятся регуляторы для управления подачей. Коробка подач передает вращение на фартук, располагающийся в центральной зоне станка, при помощи вала при обработке поверхностей или винта при нарезке резьбы. Винт располагается над валом, на большей части его длины нарезана червячная спираль. Вал имеет более короткую спираль червячной передачи, но большего диаметра. В фартуке находится механизм, который преобразует вращательное движение вала или винта в возвратно-поступательное движение суппорта.
Суппорт является элементом станка, на котором устанавливается основной инструмент. Нижние салазки суппорта перемещаются по продольным направляющим, расположенным на станине. Сверху находятся верхние салазки, они расположены перпендикулярно к нижним. Перемещающаяся по ним резцовая каретка имеет возможность повтора в горизонтальной плоскости. На ней находится резцедержатель, в котором закрепляется инструмент.
Таким образом, конструкция суппорта и направляющих станины обеспечивает инструменту возможность продольного и поперечного движения, а также наклона относительно центра. Это позволяет обрабатывать инструментом цилиндрические и конические поверхности.
На противоположной стороне станка, с правой стороны, располагается задняя бабка. При обработке длинных заготовок она используется как вторая точка опора, помимо шпинделя. Также на ней размещается инструмент, выполняющий сверление или обработку осевого отверстия в заготовке.
Главное движение станка осуществляется односкоростным асинхронным трехфазным двигателем, в редких случаях многоскоростным.
Движение с двигателя передается на коробку скоростей посредством клиноременной передачи. В коробке скоростей находится 6-8 валов с зубчатыми колесами. Валы для удобства нумеруются римскими цифрами, первым идет вал со шкивом, далее по кинематике.
Выбирая используемые передачи, можно регулировать скорость вращения шпинделя в широких пределах. На токарных станках можно получить более 20 различных скоростей вращения шпинделя с закрепленной на ней заготовкой. Для обратного вращения шпинделя предусмотрены две фрикционные муфты.
Перемещение фартука через коробку подач производится либо напрямую от шпинделя, либо через звено повышения шага, которое находится в коробке скоростей. Оно состоит из трех зубчатых передач, понижающих частоту вращения. Далее находится механизм реверса, который обеспечивает возможность перемещения фартука с суппортом в оба направления.
Коробка подач обладает двумя кинематическими схемами. Первая предназначена для формирования дюймовой резьбы, она содержит одну фрикционную муфту и передает вращение на ходовой винт. Вторая схема предназначена для обработки поверхностей, нарезки метрических резьб. Она передает вращение на ходовой вал. Управление второй цепью производится тремя фрикционными муфтами.
Ряд зубчатых передач находится в фартуке. Они преобразуют вращение вала и винта в передвижение суппорта. Отдельной частью кинематической схемы станка выступает механизм быстрого перемещения суппорта. Он приводится в действие дополнительным электродвигателем посредством ременной передачи.
Предыдущая статья
Следующая статья
по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР
Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля
Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности
По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования.
Основные части токарного станка по металлу
Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата.
Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.
Литая станина токарного станка усилена ребрами жесткости и имеет отшлифованные и закаленные направляющие
Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали токарного станка (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.
Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.
Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario
Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел токарного станка отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.
Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.
Задняя бабка токарного станка, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др.
Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.
Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка
Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.
Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.
Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250
Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.
Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка.
Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.
Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20
Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.
Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.
В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.
Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.
Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250
Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.
Резцедержатель быстросменный MULTIFIX картриджного типа
Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте.
Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.
Все современные токарные и токарно-винторезные станки по металлу, отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.
Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)
На большинстве моделей современных токарных станков по металлу устанавливаются двигатели с короткозамкнутым ротором.
Для передачи крутящего момента от двигателя элементам коробки передач станка может использоваться ременная передача или прямое соединение с его валом.
На современном рынке также представлены модели токарных станков, на которых скорость вращения шпинделя регулируется по бесступенчатой схеме, для чего используются электродвигатели с независимым возбуждением. Регулировка скорости вращения вала такого двигателя может осуществляться в интервале 10 к 1. Однако из-за больших габаритов и не слишком экономичного потребления электроэнергии применяются такие электродвигатели крайне редко.
Двухскоростной двигатель со шкивом под плоский ремень передачи
Как уже говорилось выше, в качестве привода токарных станков могут использоваться и электродвигатели, работающие на постоянном токе. Именно такие электродвигатели, отличающиеся большими габаритами, обеспечивают бесступенчатое изменение скорости вращения их выходного вала.
Электродвигатель является основной частью электрической системы любого токарного станка, но она также включает в себя массу дополнительных элементов.Все они, функционируя в комплексе, обеспечивают удобство управления станком, а также эффективность и качество технологических операций, которые на нем выполняются.
В проектах, где преобладают точные измерения, должен использоваться штангенциркуль. Токарщик может общаться лучше, потому что 95% операций токарного станка измеряются с помощью штангенциркуля. То есть это специальный инструмент для токарных станков. Сегодня вы познакомитесь с определением, историей и работой штангенциркуля.
Подробнее: Распространенные типы прецизионных измерительных приборов
Что такое штангенциркуль
Пожалуйста, включите JavaScript
Понимание галстурного отверстия Vernier
Содержание
точное измерение линейных размеров. Другими словами, он измеряет прямую линию между двумя точками.Он также применим при измерении размеров круглых предметов, а также может измерять глубину полых деталей. Другими словами, штангенциркуль можно использовать для трех разных измерений, включая глубину, ширину и линейные части.
Его также можно использовать в качестве наглядного пособия для получения точных показаний измерения между двумя делениями деления на линейной шкале. Это достигается за счет увеличения разрешения и уменьшения погрешности измерения за счет использования нониуса остроты зрения для уменьшения ошибки оценки человека.
Подробнее: Все, что вам нужно знать о микрометрическом винтовом калибре
Штангенциркуль или шкала были изобретены в 1631 году французским математиком Пьером Вернье. Его часть используется вместе с основной шкалой, при условии точных измерений при правильном использовании.
Это полезные инструменты, которые должны быть в ящике с инструментами инженера.
Он содержит фиксированную основную шкалу и подвижную нониусную шкалу. Эта основная шкала обозначена в миллиметрах или десятых долях дюйма. Точное измерение штангенциркуля связано с его способностью снимать показания, как правило, 0,02 мм или 0,001 дюйма.
Разрешение штангенциркуля – это наименьшее расстояние, которое может измерить штангенциркуль. Разрешение имперских штангенциркулей обычно составляет 0,001 дюйма, тогда как разрешение метрических штангенциркулей составляет либо 0,05 мм, либо 0,02 мм. Обычно разрешающая способность штангенциркуля указывается в конце шкалы нониуса.
Подробнее: Типы инструментов для измерения и разметки и их применение
Диапазон измерения штангенциркуля – это разница между наибольшим и наименьшим значением, которое может измерить штангенциркуль. Диапазон штангенциркуля иногда называют максимальной емкостью штангенциркуля, которая равна длине основной шкалы. Большинство штангенциркулей имеют диапазон 6 дюймов (300 мм).
Тем не менее, суппорты доступны в меньшем и большем диапазоне.
Обсуждая допуск или погрешность прибора, штангенциркули хороши в этом, как и микрометры. Это инструменты, специально разработанные для измерений с низким допуском. Измерительные инструменты с низким допуском известны своими очень точными измерениями.
Что касается штангенциркуля, то погрешность их прибора в основном составляет +- 0,03 мм (+- 0,0015 дюйма). Как видите, это вполне терпимо, с возможностью измерения внешних размеров, внутренних размеров и глубины. Некоторые штангенциркули с функцией Quadri используются для пошаговых измерений.
Подробнее: Список ручных инструментов для слесарных работ и их применение
Штангенциркуль.
Эти цифровые штангенциркули обеспечивают очень точные измерения, даже более точные, чем традиционные. Но он немного дороже, может поэтому пользователи предпочитают традиционные суппорта.
Цифровой штангенциркуль выполняет измерения с помощью ряда емкостных датчиков, перемещающихся по длине луча. Датчик обнаружит изменение электрического заряда, когда произойдет изменение расстояния между челюстями.
Это все, что касается этой статьи, в которой обсуждаются определение, схема и работа штангенциркуля. Я надеюсь, что вы получили много от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!
Перейти к содержимому
Станина является основным конструктивным элементом токарного станка.Направляющие или просто направляющие представляют собой линейные несущие элементы, обеспечивающие траекторию движения каретки и задней бабки токарного станка. Направляющие могут иметь несколько конфигураций, включая коробчатые направляющие, V-образные направляющие, направляющие типа «ласточкин хвост», и могут использоваться с шариковыми или роликовыми подшипниками на некоторых токарных станках.
Bedway — это прецизионно отшлифованные поверхности, обеспечивающие траекторию движения каретки и задней бабки.Рейка представляет собой плоский зубчатый элемент, который используется вместе с шестерней для обеспечения движения каретки при токарных операциях. Мощность подается на ведущую шестерню через подающий стержень. На токарных станках с ЧПУ питание может подаваться непосредственно на ведущую шестерню через серводвигатель.
Подающий стержень представляет собой цилиндрический стержень с выточенным в нем шпоночным пазом.
Червячная передача скользит по этому стержню и передает мощность либо на шестерню каретки, либо на шестерню поперечного скольжения, в зависимости от положения рычага выбора механической подачи.
Примечание. На некоторых токарных станках стержень подачи и ходовой винт встроены в один и тот же компонент.
Тяга подачи передает мощность от передней бабки к каретке для выполнения операций механической подачи в направлении каретки или поперечного суппорта.Ходовой винт представляет собой стержень с резьбой, который используется для подачи энергии на каретку при нарезании резьбы. Ходовой винт часто имеет резьбу ACME. Ходовой винт передает мощность на каретку, когда рычаг полугайки задействован.
Максимальный диаметр заготовки, которую можно обработать на токарном станке, определяет поворот токарного станка. Некоторые токарные станки имеют функцию увеличения поворота токарных станков. Съемный (обычно) сегмент станины, известный как зазор, можно вынуть, чтобы вместить необычно большую заготовку.
Все они, функционируя в комплексе, обеспечивают удобство управления станком, а также эффективность и качество технологических операций, которые на нем выполняются.