Устройство и характеристики токарно-винторезного станка

С помощью любого токарно-винторезного станка, посредством которого может выполняться обработка как металлических, так и неметаллических деталей, осуществляются операции точения.

Нарезка внешней резьбы

Конструктивные элементы станков токарно-винторезной группы

Любой токарно-винторезный станок, относящийся к категории универсального оборудования, позволяет выполнять следующие виды обработки деталей из различных материалов:

• развертывание отверстий;
• обтачивание и растачивание поверхностей различной конфигурации: фасонных, конических, цилиндрических;
• выполнение зенкерования и сверления;
• обработка торцов и их подрезка;
• нарезание резьбы различного типа.

Универсальный токарно-винторезный станок любой модели состоит из типовых узлов и механизмов, к которым относятся:

• суппорт станка;
• передняя и задняя бабка;
• коробка, обеспечивающая регулировку скоростей;
• несущая станина;
• шпиндель;
• электрическое оборудование;
• тумбы оборудования;
• гитары шестерен;
• ходовой валик;
• фартук оборудования;
• коробка, обеспечивающая выбор и смену подач;
• основной элемент токарно-винторезного станка, отличающий его от обычной токарной модели — ходовой винт.

Что характерно, конструктивные элементы токарно-винторезных станков разных моделей имеют не только одинаковое наименование, но и одинаковое расположение. К примеру, станки данной категории, выпущенные разными производителями (в том числе обладающие числовым программным управлением), практически идентичны по своей конструкции.

Основные узлы токарно-винторезного станка

Для обеспечения управления всеми рабочими системами в оснащение токарно-винторезных станков входят различные рукоятки и рычаги. Сюда, в частности, относятся:

• рукоятка, за счет которой выполняется изменение скорости вращения шпинделя;
• орган управления, отвечающий за выбор параметров нарезаемой резьбы (шаг и подача);
• рукоятка, отвечающая за выбор категории шага нарезаемой резьбы — увеличенного или нормального;
• орган управления, определяющий направление движения салазок (продольное или поперечное);
• рукоятка для управления верхними салазками;
• элемент управления для включения и отключения вращения ходового винта;
• управляющий элемент для выбора направления нарезаемой резьбы;
• включение и отключение основного двигателя;
• элемент, отвечающий за фиксацию пиноли и автоматический запуск продольной подачи;
• так называемый штурвал, который отвечает за передвижение пиноли;
• орган управления параметрами подачи;
• управления параметрами перемещения суппорта;
• элемент, отвечающий за фиксацию задней бабки;
• элемент управления направлением движения шпинделя, а также его остановкой.

Токарно-винторезный станок 1К62

Типовой блок управления

Рассматривая современный универсальный токарно-винторезный станок следует уделить внимание блоку управления. Для указания основных параметров обработки устанавливаются рычаги и рукоятки, кнопки и другие блоки управления. К основным особенностям отнесем следующие моменты:

1. Как правило, устанавливается рукоятка для указания количества оборотов. Универсальный токарно-винторезный современный станок может изменять данный показатель, который выбирают в зависимости от требуемых режимов резания.
2. Токарно-винторезный станок имеет устройство, позволяющее образовывать резьбовую поверхность. Ее параметры устанавливаются при помощи специального блока управления. Не стоит забывать о том, что некоторые параметры можно задать исключительно путем установки требующихся сменных колес.
3. Есть и рукоятки, которые позволяют управлять суппортом. Токарно-винторезные станки имеют основные узлы, которые позволяют обеспечивать механическую подачу для быстрой установки позиции и обработки с неизменяемым показателем скорости перемещения.

Органы управления токарно-винторезных станков на примере модели 16К20

Токарно-винторезный станок с ЧПУ имеет более сложную компоновку. Это связано с тем, что подобное оборудование может работать без вмешательства оператора на промежуточных этапах.

Классификация универсальных токарных станков

Виды токарно-винторезных станков выделяют в зависимости от нескольких параметров, к числу которых относятся:

• масса оборудования;
• максимальная длина детали, допускаемой к обработке на токарно-винторезном станке;
• максимальный диаметр такой детали.

Длина детали, обрабатываемой на токарно-винторезном станке той или иной модели, зависит от того, какое расстояние выдержано между его центрами. Если рассматривать диаметр заготовки, которую позволяет обрабатывать конкретный универсальный токарно-винторезный станок, то данный параметр находится в диапазоне от 100 до 4000 мм. Следует иметь в виду, что модели станков, на которых могут обрабатываться детали одинаковых диаметров, могут отличаться длиной обрабатываемых заготовок.

Тяжелый токарно-винторезный станок 1А670

Универсальные токарные станки могут иметь различный вес. Так, по данному параметру оборудование относят к одной из следующих категорий:

• тяжелые станки, вес которых может доходить до 400 тонн (на токарно-винторезных станках данной категории можно обрабатывать детали с диаметром 1600–4000 мм);
• станки весом до 15 тонн (на таком оборудовании можно обрабатывать детали диаметром 600–1250 мм);
• оборудование массой до 4 тонн (с допустимым диаметром обрабатываемых деталей 250–500 мм);
• легкие станки, вес которых не превышает 0,5 тонн (на таком оборудовании можно обрабатывать детали с диаметром 100–200 мм).

Легкий универсальный токарный станок — это настольная модель, которая используется, как правило, в домашних мастерских или на небольших предприятиях.

Токарно-винторезный станок CU500

Наиболее распространенными типами предприятий с такими токарно-винторезными станками являются:

• опытно-экспериментальные участки предприятий различных отраслей промышленности;
• предприятия, занимающиеся производством часовых механизмов;
• заводы, выпускающие приборы и контрольно-измерительное оборудование.

Токарно-винторезными станками тяжелой группы оснащают предприятия энергетической и машиностроительной отрасли. Устройства этого типа также применяют для обработки элементов специальных механизмов и узлов – деталей:

• турбинных механизмов;
• для оснащения железнодорожного транспорта (колесных пар и др.);
• для комплектации тяжелого прокатного оборудования.

Однако наибольшее распространение получили токарно-винторезные станки, относящиеся к средней категории. Именно за счет использования таких станков можно выполнять получистовые и чистовые металлообрабатывающие операции, а также нарезать резьбы различных категорий.

Универсальный токарный станок, относящийся к средней категории, обладает целым рядом весомых преимуществ: широкий диапазон подач рабочего инструмента и частот вращения шпинделя, высокая жесткость конструкции и мощность двигателя, позволяющая выполнять широкий перечень работ с заготовками из металла и других материалов.

Токарно-винторезные станки средней категории, кроме того, оснащаются различными механизмами и приспособлениями, которые значительно расширяют их функционал, позволяют делать обработку с большей точностью, делают труд обслуживающего персонала более комфортным и безопасным. Такие элементы дополнительного оснащения, что удобно, позволяют автоматизировать многие процессы обработки заготовок на токарно-винторезных станках.

Отдельно следует сказать о токарно-винторезных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), которые в советское время выпускались одновременно несколькими предприятиями. Такими станками, как правило, оснащались предприятия, которые занимались выпуском большой номенклатуры мелкосерийной продукции. Устройство токарно-винторезного станка данного типа и возможность его быстрой переналадки делает его просто незаменимым в тех ситуациях, когда необходимо быстро перейти на выпуск деталей другой модификации.

Токарно-винторезный станок 1М63

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.

Основные технологии обработки деталей на токарно-винторезных станках

Токарное оборудование, как правило, используется для обработки внешних поверхностей цилиндрической формы. В качестве инструмента в таких ситуациях используется проходной резец. Припуск по длине обрабатываемой детали обычно составляет от 7 до 12 мм. Такой запас размера необходим для того, чтобы можно было отрезать обрабатываемую заготовку на требуемую длину и выполнить обработку ее торцов.

Для подрезки торца обрабатываемой детали могут использоваться резцы нескольких типов – упорные, прямые проходные и подрезные. Чтобы выполнить подрезку и обточить небольшие уступы на детали, применяются резцы упорного типа.

Универсальный токарный станок также позволяет прорезать на деталях канавки различной глубины. Для этих целей применяется специальный канавочный инструмент, а сама процедура осуществляется на небольших скоростях вращения шпинделя.

Отрезание готового изделия выполняется по аналогичному принципу. Заканчивают процесс отрезки в тот момент, когда диаметр перемычки в месте отреза доходит до величины порядка 2–2,5 мм. В этот момент процесс отрезания останавливается, а готовая деталь просто отламывается от заготовки.

Какие могут проводится операции?

Крупногабаритный или настольный токарно-винторезный станок устанавливается для образования деталей типа вал или фланец. Режущим инструментом выступает проходной резец, который подбирается под условия резания.

Валы Фланец

Кроме этого есть и подрезные резцы, которые можно использовать для обработки торцевых поверхностей. Образование канавок проводится при установке резцов упорного типа. Различные типы резцов применяются для проведения определенных операций. При этом уделяется внимание форме, а также виду используемого материала при изготовлении. Прецизионный токарно-винторезный станок также позволяет проводить основные виды работ.

Некоторые виды данного оборудования могут применяться и для выполнения сверлильных операций. Но стоит учитывать, что в данном случае сверло расположено вдоль оси заготовки. Принцип действия данной схемы сверления следующий: инструмент крепиться в специальной оснастке на задней бабке, находится в неподвижном состоянии, а вращение получает сама заготовка. Задняя бабка может перемещаться в продольном направлении для осуществления подачи.

Особенности УЦИ

Рассматривая прецизионный токарно-винторезный станок следует отметить его применимость в самых различных сферах.

Довольно большое распространение получили варианты исполнения с УЦИ. Данные виды токарного оборудования имеет высокую точность работы благодаря отображению осей основных органов на индикационном дисплее. Существует довольно большое количество моделей с УЦИ, каждая обладает своими особенностями. Прецизионный токарно-винторезный станок снабжается узлами, которые свойственны и остальным моделям, относящимся к этой группе. Токарно-винторезный станок с УЦИ обходится дешевле, чем токарно-винторезный станок с ЧПУ, что определяет рентабельность их установки в определенных случаях.

Для чего предназначен рассматриваемый блок? Этот цифровой блок позволяет контролировать положение различных элементов конструкции, а также вычислять требуемую информацию, к примеру, расстояние, на которое должен перемещаться суппорт или другой элемент. Производство подобных блоков началось относительно недавно, назначение некоторых моделей расширяется за счет их оборудования данным блоком управления.

Технические характеристики

При выборе наиболее подходящей модели всегда рассматриваются технические характеристики. Они определяют особенности работы и возможность применения в той или ной ситуации.

Основные технические характеристики заносятся в описание. К ним можно отнести:

1. Количество оборотов: минимальный и максимальный показатель. Основные технические характеристики определяют возможность обработки по заданным параметрам. Создавая чертеж технолог указывает то, при какой скорости вращения должно проходить резание.
2. Класс точности. В чертеж заносятся данные о том, с какой точностью должна проводится обработка. В ГОСТ установлены нормы определения класса точности, по которым маркируется оборудование.
3. Для того чтобы можно было регулировать показатель скорости вращения шпинделя устанавливается коробка передач. Установленные стандарты ГОСТ требуют указания в паспорте число передач.
4. Деталь может иметь самые различные размеры, что определяет возможность установки.
5. Вес и габаритные размеры.
6. Величина подачи и максимального перемещения по оси.

Все технические характеристики можно узнать их паспортных данных и другой документации.

Общий вид токарно-винторезного станка