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. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.
Передняя бабка
Задняя бабка
Суппорт
Приводные валы
Рычаг переключения скоростей
Лимб
Как устроены станина и передняя бабка станка
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.
Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали (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 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.
Назначение задней бабки токарного оборудования
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.
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.
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.
Шпиндель как элемент токарного станка
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.
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.
Строение суппорта
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.
Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.
- Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
- Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).
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.
Электрическая часть токарного станка
Все современные токарные и , 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)
Статистика утверждает, что 60% всех металлических изделий, деталей и автономных приспособлений, неминуемо проходят стадию обработки на токарных станках. Самый простой токарный станок способен выполнять массу операций на наружных и внутренних поверхностях металлических заготовок, превращая их в готовую деталь с высокой степенью точность. С основами устройства токарных станков по металлу мы сегодня вкратце познакомимся.
Устройство токарного станка, 6 класс
Основы обработки металлов резанием при помощи механических станков, механическую обработку металлов, каждый изучал еще в школе, правда на минимальном уровне, но все же знаний хватало для того, чтобы производить элементарные операции на простейших токарно-винторезных станках. Устройство токарного станка по металлу - не география, технологические аспекты постоянно совершенствуются, год от года растут требования к станкам и возможности агрегатов.
Поэтому эти знания очень быстро устаревают. К примеру, токарно-револьверный станок с ЧПУ еще лет 20-30 назад был неизведанным механизмом, пришедшим из секретных лабораторий. Сегодня же практически каждый желающий может установит у себя дома любой токарно-винторезный станок самых разных размеров и самых разных конфигураций. Тем не менее, основные узлы и агрегаты остались неизменными, в чем мы сегодня убедимся.
Архитектура токарно-винторезного станка по металлу
Несмотря на то, что первые токарные станки, которые появились в конце 18 века, это были вполне самодостаточные устройства, которые позволяли и обрабатывать металлы на довольно высоком технологическом уровне, нарезать резьбу и выполнять более сложную работу. Первый из них появился в 1794 году и это уже было устройство, практически идентичное тем простым токарно-винторезным станкам, которыми мы пользуемся сегодня.
Основными узлами и элементами токарного станка металлу были и остаются:
- Станина.
Основа любого металлорежущего и деревообрабатывающего оборудования. От того, насколько прочная и насколько точно изготовлена станина, зависит качество детали и функциональность устройства. Станина токарного станка должна быть максимально тяжелой, чтобы предотвращать вибрации, смещения, искривления траектории движения режущего инструмента. Масса станины должна быть такой, чтобы поглотить любые вибрации, возникающие по ходу работы на устройстве, а ее конструкция - максимально жесткой, прочной и долговечной.
- Шпиндельная бабка передняя. Основное предназначения шпиндельной бабки - фиксация и обеспечение вращения обрабатываемой детали. Тем не менее, многие станки сконструированы таким образом, что шпиндельная бабка может соединять в себе и коробку передач токарного станка, и устройство подачи обрабатывающей головки или суппорта. Как правило, передняя бабка выполнена в мощном корпусе, который жестко крепится к станине.
- Задняя бабка.
Это устройство обеспечивает крепление вращающейся детали соосно шпинделю и должно удерживать деталь в заданных координатах, а при необходимости осуществлять подачу дополнительного оборудования, в зависимости от модификации и типа станка.
- Это один из самых главных узлов токарного станка, независимо от его предназначения и характеристик. Суппорт выполняет важнейшую функцию - он прочно удерживает и подает режущий инструмент в направлении обрабатываемой детали. Суппорт может быть полностью управляемый автоматикой, а может быть ручным. В зависимости от технического решения суппорта, функции токарного станка могут быть совершенно разными. Суппорт может подавать режущий инструмент в нескольких плоскостях сразу, что делает его незаменимым в изготовлении самых сложных деталей.
Вкратце, так выглядит архитектурная схема токарно-винторезного станка по металлу.
Характеристики токарного станка
Функциональность металлорежущего оборудования практически ничем не ограничена. При необходимости можно купить и токарно-фрезерный станок, и токарно-револьверный с устройством копировальным и программным управлением. Все зависит от потребности а конкретных деталях и и классе их точности.
Как правило, для домашнего использования покупают или собирают своими руками несложные токарные станки, позволяющие выполнять простейшие, но необходимые операции - проточку валов, изготовление шкивов и конусов, изготовление фасонных деталей, и элементарные фрезеровочные работы. Каждый станок подбирается максимально под потребности, тогда он будет работать в оптимальном нагрузочном режиме и прослужит долго и надежно.
Назовите основные узлы токарно-винторезного станка. Поясните их устройство и назначение.
Ответ:
Станина
- массивное чугунное основание, где смонтированы основные механизмы станка. Верхняя часть станины состоит из двух призматических и двух плоских направляющих, по которым передвигаются задняя бабка и суппорт. Станина закреплена на двух тумбах.
Передняя бабка
- чугунная коробка, в которой находится главный рабочий орган станка - коробка скоростей и шпиндель.Шпиндель
– имеет вид полого вала. Справа на шпинделе крепятся приспособления, зажимающие заготовку. Шпиндель получает вращение от расположенного в левой тумбе электродвигателя через систему зубчатых колес, клиноременную передачу и муфты, которые размещены внутри передней бабки. Этот механизм называется коробкой скоростей и позволяет изменять частоту вращения (число оборотов в минуту) шпинделя. Суппорт
- механизм для обеспечения движения подачи и установки резца, т. е. передвижения резца в разные стороны. Движение подачи может производится механически или вручную. Механическое движение подачи к суппорту поступает от ходового винта или ходового вала (во время нарезании резьбы).Суппорт состоит из каретки, которая перемещается по направляющим станины, фартука, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное движение суппорта, механизма поперечных салазок, механизма резцовых (верхних) салазок, механизма резцедержателя.
Коробка подач
– это механизм, которые передает вращение от шпинделя к ходовому винту или ходовому валу. Она позволяет изменять скорость движения подачи суппорта (величину подачи). Вращательное движение в коробке подач передается от шпинделя через реверсивный механизм и гитару со сменными зубчатыми колесами. Гитара
- предназначена для настройки станка на требуемую величину подачи или шаг нарезаемой резьбы путем установки соответствующих сменных зубчатых колес.
Задняя бабка
- предназначается для поддержания конца длинных заготовок в процессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зенкеров, разверток). Электрооборудование станка
размещено в шкафу. Включение и выключение электродвигателя, пуск и остановка станка, управление коробкой скоростей и коробкой подач, управление механизмом фартука и т. д. производится соответствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховиками). Для закрепления заготовок на токарном станке применяют: патроны, планшайбы, цанги, центры, хомутики, люнеты, оправки.
Объясните сущность самозатачивания шлифовального круга и роль в самозатачивании свойств абразивного зерна
Ответ:
Самозатачиваемость является следствием изнашиваемости, т.е. процесс постепенного уменьшения размера рабочего слоя инструмента, при котором происходит постепенное скалывание и выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся соответствующем износом связки.
Свойством самозатачивания обладают мягкие круги и средне мягкие по школе твердости, работающее при интенсивном съеме металла. В остальных случаях обычно говорят о преобладании либо затупления, либо засаливания рабочей поверхности круга. Выкашивание абразивных зерен, сопровождающееся затуплением и засаливанием рабочей силы круга приводит к искажения первоначальной геометрической форма круга и т.д. . Для восстановления заданной геометрической формы и режущей способностью производиться правка.
Домашнее Задание №2
Назовите основные узлы горизонтально – фрезерного станка, поясните их устройство и назначение
Ответ:
Основание – Это пустотелая чугунная отливка предназначена для установки станка на фрагмент.Также содержится внутри нее СОТС.
Станина – Это пустотелая чугунная отливка внутри и на которой смонтированы основные узы станка. Имеет на себе пару вертикальных направляющих типа ласточкин хвост по которым консольная группа может перемещаться вверх низ.
Шпиндель – это пустотелый вал предназначенный для установки фрезерной оправки и предания вращения
Шомпол – для более жесткого крепления фрезерной оправки.
Хобот и Серьги – Это чугунные отливки предназначены для подержания свободного конца фрезерной оправки.
Ответ:
Алмазные ролики используются для правки абразивных кругов. Алмазные правящие ролики изготавливают из природных алмазов, равномерно расположенных на рабочей поверхности и закрепленных твердосплавной связкой. Все активнее применяются алмазные правящие ролики сложного профиля, которые дают возможность править абразивные круги одновременно по нескольким рабочим поверхностям.
Алмазные иглы широко используют для правки резьбошлифовальных кругов, однониточных кругов, а также для нанесения декоративных изображений на поверхность природного камня. Алмазные иглы производятся из высококачественных природных алмазов удлиненной формы массой 0,21-0,4 карата, которые закреплены в специальной державке.
Алмазные пасты используют для доводки и полировки разнообразных материалов: черных и цветных металлов, сплавов, неметаллических материалов. Алмазная паста оказывает химическое и механическое действие на поверхность. Таким образом достигается высокий уровень чистоты поверхности обрабатываемого материала
Алмазные карандаши , вставка которых изготовляется из алмазных зерен на металлической связке и запрессовывается в оправку общая масса алмазов в карандаше составляет от 100 до 200 мг, алмазные зерна во вставке могут располагаться цепочкой вдоль оси карандаша слоями, на сферической поверхности или произвольно
Алмазно-правящие круги для непрерывной или периодической правки.
Домашнее Задание №3
1. Изобразите углы отрезного резца, Назовите и приведите их определения, поясните назначение каждого угла.
Ответ:
Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90°.
Главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.
Угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.
Главный передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.
Угол резания δ=α+β .
Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.
Вспомогательный задний угол α 1 - угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.
Вспомогательный передний угол γ 1 - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку
Вспомогательный угол заострения β 1 - угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.
Вспомогательный угол резания δ 1 =α 1 +β 1 .
Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ 1 +ε=180°.
Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом возрастает радиальная сила резания, что может привести к нежелательным вибрациям.
Вспомогательный угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением φ 1 улучшается чистота поверхности, но возрастает сила трения.
Ответ:
Часто встречаются плоские детали, имеющие уступы с одной, двух, трех и даже четырех сторон.
Уступом называется углубление с края детали, открытое в поперечном сечении с двух сторон. Для обработки уступов предусмотрены дисковые и концевые фрезы. Более высокая производительность фрезерования уступов обеспечивается применением дисковых фрез, которые по сравнению с концевыми имеют большее число зубьев, более прочны и жестки и в связи с этим способны работать с большей глубиной резания и подачей. Действие фрезеровщика при обработке уступов подчиняется логической схеме и в основном осуществляется почти также как и при обработке плоскостей. Ширину фрезерования уступов и глубину резания целесообразно выбирать такими, чтобы обработка уступа выполнялась за минимальное количество проходов. Приемы фрезерования уступов дисковыми и концевыми фрезами принципиально не отличаются между собой. Фреза устанавливается на ширину и глубину уступа методом касания лимбам поперечной и вертикальной подачей стола
- Назовите основные части шлифовального станка и расскажите о их назначениях.
Ответ:
Станина и направляющие
Основным требованием, предъявляемым к станине станка, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, монтируемых на них, при всех предусмотренных режимах работы станка. В станках получили распространение два основных вида направляющих: скольжения и качения с использованием промежуточных тел качения.
Шлифовальная бабка – важнейший узел каждого шлифовального станка. Она обеспечивает главное движение резания (Dr) – вращение шлифовального круга необходимую скорость главного движения резания 20-60м/с
Механизм движения подачи – предназначен для распространения отделения слоя материала на всю обрабатываемую поверхность и может быть поступательным или вращательным. Это движение выполняется абразивным инструментом или заготовкой со скоростью, значительно меньше скорости главного движения резания
стол , установленный на станине станка, который может совершать возвратно-поступательное или круговое движение, что обеспечивает продольную или круговую подачу детали. Привод стола обычно гидравлический;
переднюю бабку , расположенную на столе станка и предназначенную для установки и передачи вращения детали. Электропривод вращения обрабатываемой детали располагается в корпусе бабки;
заднюю бабку, также установленную на столе и поддерживающую второй конец детали при обработке ее в центрах;
панель управления , на которой собраны все механизмы управления станком.
Домашнее Задание №4
1. Классифицируйте токарные резцы по различным признакам. Назовите элементы токарного резца, приведите их определения. Назовите и охарактеризуйте материалы используемые для изготовления резцов.
Ответ:
Резцы могут классифицироваться следующим образом:
1. По виду станков: токарные резцы; строгальные резцы; долбёжные резцы; резцы для автоматов и полуавтоматов; расточные резцы; специальные резцы для специальных станков.
2. По направлению подачи: правые резцы (работают при подаче справа налево); левые резцы (работают при подаче слева направо).
3. По конструкции головки: прямые и оттянутые резцы; отогнутые и изогнутые.
4. По виду обработки: резьбонарезные и фасонные резцы; отрезные и прорезные; проходные и подрезные.
- Резец представляет собой стержень прямоугольного (иногда круглого) сечения и состоит из двух основных частей - головки и тела. Головка резца является его рабочей частью. Тело резца служит для закрепления его в суппорте или державке. Головка резца имеет переднюю грань, главную и вспомогательную задние грани, главную и вспомогательную режущие кромки и вершину резца.
Передней гранью называется наклонная, несколько скошенная поверхность, которая воспринимает на себя давление образующейся и скользящей по ней стружки.
Задними гранями называются поверхности, обращенные к обрабатываемому изделию. Одна из них называется главной задней гранью и расположена в направлении подачи резца, а другая - вспомогательной задней гранью .
Режущие кромки образуются пересечением передней и задних граней. Одна из них называется главной режущей кромкой и получается от пересечения передней и главной задней граней, а другая - вспомогательной режущей кромкой . Вспомогательных режущих кромок может быть одна или две. Упираться главная задняя грань в обработанную поверхность должна только верхней, примыкающей к главной режущей кромке своей узкой полоской. Чем шире полоска соприкосновения, тем большим будет трение между резцом и изделием; в результате резец будет сильнее нагреваться, отчего устойчивость его в работе снизится.
Для изготовления резцов применяются специальные инструментальные материалы, обладающие высокими ружущими свойствами. К ним относятся быстрорежущие стали и твердые сплавы.
Ответ:
Паз- это углубление на поверхности детали, открытое в поперечном сечении с одной стороны.
При фрезеровании прямоугольных пазов ширина дисковой или диаметр концевой фрезы должны быть равны ширине фрезеруемого паза, если биение режущих кромок фрез не превышает допуска на его ширину.Установка фрез на глубину выполняется от положения заготовки, соответствующего касанию ее верхней стороны с фрезой.Контроль точности обработки пазов обычно осуществляется штангенциркулем.
Ответ:
Установка и крепление заготовок на шлифовальных станках. Для установки и зажима заготовок при круглом наружном шлифовании используют патроны и оправки различной конструкции,; при внутреннем шлифовании применяют специальные приспособления и бесцентровые зажимы; при плоском шлифовании используют магнитные (электромагнитные) плиты и тиски со сменными губками. Электромагнитные и магнитные плиты обеспечивают быстрое закрепление заготовки и освобождение детали; прочность закрепления; возможность закрепления на плите нескольких заготовок, а также других приспособлений. Используют стационарные
плоские и круговые плиты, наклоняющиеся плоские плиты, плиты- угольники для закрепления заготовок сплошной формы.
При круглом наружном шлифовании заготовок используют несколько способов установки и крепления: в центрах, на оправках, в патронах различной конструкции и в специальных приспособлениях.
Установка заготовок на оправках. Если заготовка имеет отверстие то она может базироваться при обработке на оправке. Конструкции оправок разнообразны. По способу крепления оправки подразделяют на центровые и консольные. По способу установки на жесткие и разжимные.
Закрепление заготовок в патронах. Если заготовка имеет отверстия то она может кроме оправки обрабатываться в патроне
Домашнее Задание №5
- Назовите элементы режимов резания при точении, приведите их определения и расчетные формулы
Ответ:
Глубина резания t - величина срезаемого слоя за один проход резца, измеряемая в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности. При наружном продольном точении глубина резания определяется как полу - разность между диаметром заготовки (обрабатываемой поверхности) D и диаметром обработанной поверхности d
t=D-d/2 мм.
При растачивании глубина резания представляет собой полу-разность между диаметром отверстия после обработки и диаметром отверстия до обработки.При подрезании глубиной резания являемся величина срезаемого слоя, измеренная перпендикулярно к обработанному торцу и при отрезании и прорезании глубина резания равна ширине канавки, образуемой резцом
Подача (скорость подачи) - величина перемещения режущей кромки в направлении движения подачи за один оборот заготовки (х. мм/об) При точении различают продольную подачу, направленную вдоль оси заготовки; поперечную подачу, направленную перпендикулярно оси заготовки; наклонную подачу под углом к оси заготовки (при обработке конической поверхности).
Скорость резания V - путь, пройденный наиболее отдаленной от оси вращения точкой поверхности резания относительно режущей кромки резца за единицу времени (м мин). Скорость резания зависит от частоты вращения и диаметра обрабатываемой заготовки. Чем больше диаметр D заготовки, тем больше скорость резания при одной и той же частоте вращения, так как за один оборот заготовки (или за одну минуту) путь, пройденный точкой 4 на поверхности резания, будет больше пути, пройденного точкой Б (πD>πd) .
Величину скорости резания можно определить по формуле: v=πDn/1000 м/мин
где π = 3,14; D - наибольший диаметр поверхности резания, мм; п – частота вращения заготовки (число оборотов в минуту). Если известна скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента v и диаметр заготовки D , можно определить требуемую частоту вращения заготовки и настроить на частоту шпинделя:
n=1000v/πD об/мин
- Сформулируйте признаки классификации фрез. Поясните назначение и область применения каждого типа фрез.
Ответ:
По технологическому признаку различают фрезы для обработки плоскостей, пазов, шлицев, фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых и резьбовых поверхностей, разрезания материала и др.
По конструктивным признакам фрезы подразделяют следующим образом: 1) по расположению зубьев на исходном цилиндре (торцовые, цилиндрические, дисковые, двухсторонние, угловые, фасонные, концевые и др.); 2) по конструкции зуба (с острозаточенными и затылованными зубьями); 3) по направлению зуба (с прямыми, наклонными, винтовыми, равнонаправленными зубьями); 4) по конструкции фрезы (цельные, составные, со вставными зубьями, сборные); 5) по способу крепления (насадные, концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком); 6) по виду инструментального материала режущей части (из быстрорежущей стали, твердых сплавов, режущей керамики, сверхтвердых материалов). Цилиндрические и торцовые фрезы предназначены для обработки плоскостей. Дисковые фрезы (пазовые, двухсторонние, трехсторонние) применяют для фрезерования пазов, уступов и боковых плоскостей. Прорезные и отрезные фрезы используют для прорезания узких пазов и разрезания материалов. Концевые фрезы применяют для обработки пазов, уступов и плоскостей шириной B<0,8D, где D - диаметр концевой фрезы. Угловые фрезы применяют в основном для фрезерования стружечных канавок режущих инструментов и скосов. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования фасонных поверхностей. Фрезы изготовляют цельными и сборными (корпус из конструкционной стали, а режущие зубья из быстрорежущей стали или твердого сплава). Цилиндрические фрезы диаметром до 90 мм, торцовые насадные фрезы диаметром до 110 мм, дисковые трехсторонние фрезы с мелким зубом, дисковые пазовые, угловые, фасонные, отрезные, прорезные, концевые и шпоночные фрезы изготовляют цельными. Цилиндрические торцовые и дисковые фрезы диаметром более 75 мм и торцовые фрезерные головки изготовляют со вставными зубьями.
Широкое распространение получили сборные фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали или твердого сплава и с механическим креплением режущих пластин. Для одновременного фрезерования нескольких поверхностей применяют набор фрез, состыкованных с помощью цилиндрических выточек на торцах фрез. Широко применяют сборные конструкции фрез с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами. Механическое крепление пластин дает возможность их поворота, для обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без перекачивания. После полного износа пластина быстро заменяется новой. Торцовые фрезы общего назначения оснащаются круглыми, шестигранными, пятигранными, четырехгранными, трехгранными твердосплавными пластинами. Торцовая фреза состоит из корпуса, клиньев и, режущей пластины, вставки и опоры.
- Назовите основные правила установки и натяжения клиновых ремней, поясните почему так важно чтобы все клиновые ремни в одном комплекте были одинаковой длины и имели одинаковое натяжение
В процессе работы станка ремни вытягиваются начинают проскальзывать и теряют передаточную мощность, поэтому требуется периодическая компенсация дополнительным натяжением ремней.
При смене ремней всегда нужно менять весь комплект ремней т.к в случае даже небольшой разности длины ремней не будет обеспечивать необходимого натяжения, а следовательно и эффективной работы
Если износился один или два ремня нужно менять весь комплект. Они будут работать намного дольше. Оставшиеся хорошие ремни целесообразно сохранить для укомплектования с ранее снятыми хорошими ремнями.
Домашнее Задание №6
- Приведите классификацию токарных станков по различным признакам. Изложите принципы маркировки токарных станков
Ответ:
Металлорежущие станки классифицируются по ряду признаков специализации размерам, точности, способу управления и характеру выполняемых работ.
По специализации станки делятся на универсальные, широкого назначения, специализированные и специальные.
Универсальные станки предназначены для разнообразных работ на изделиях широкой номенклатуры.
Станки широкого назначения служат для ограниченного числа работ на изделиях широкой номенклатуры. Специализированные станки предназначены для определения технологических операций
Специальные станки предназначены для определения технологических операций.По Размерам станки делятся на три основные группы: мелкие, средние, крупные. По точности предусмотрен выпуск станков пяти классов H- Нормальной точности, П - Повышенной В – Высокой, А – Особо высокой, С – Особо точные или мастер станки.В зависимости от характера выполняемых работ для металлорежущих станков отечественного производства принята единая система классификации и условного обозначения моделей станков.Станкам токарной группы присвоена цифра 1 Типы станков этой группы обозначаются цифрами 1 – одношпиндеольные автоматы и полуавтоматы.2- многошпиндельные автоматы полуавтоматы, 3 – револьверные станки, 4 – сверлильные отрезные, 5 – карусельные, 6 – токарно-винторезные и лобовые, 7 – Многорезцовые, 8 – специализированные, 9 Разные токарные станки
Третья и четвертая цифра условно обозначают для токарных станков – высоту центров над станиной
Буква после первой и второй цифры указывает что станок модернизирован по сравнению с прежним
Буква в конце маркировки свидетельствует о некоторых видоизменения внесенных в базовую модель станка.
- Назовите безопасные приемы труда при работе на фрезерных станках. Правила поведения в мастерской.
Ответ:
1. Общие требования безопасности
1.1. К самостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемы работы.
1.2. Фрезеровщику разрешается работать только на станках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка).
1.3. Рабочий, обслуживающий фрезерные станки, должен иметь: костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очки защитные, ботинки юфтевые.
1.4. Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это сам.
1.5. Фрезеровщику запрещается:
работать при отсутствии на полу под ногами деревянной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное прохождение стружки; работать на станке с оборванным заземляющим проводом, а также при отсутствии или неисправности блокировочных устройств; стоять и проходить под поднятым грузом; проходить в местах, не предназначенных для прохода людей; заходить без разрешения за ограждения технологического оборудования; снимать ограждения опасных зон работающего оборудования; мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.
1.6. О каждом несчастном случае фрезеровщик обязан немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медицинский пункт. Памятка по правилам поведения в учебной мастерской.
1. Соблюдать порядок и режим работы в учебных мастерских:
· являться на занятия в спец. одежде (фартук, нарукавники или халат, головной убор);
· иметь тетрадь и необходимые принадлежности для выполнения графических работ и записей;
· в начале урока по указанию учителя занять свое рабочее место, получить у бригадира (дежурного) материалы и необходимый инструмент;
· не подходить к работающему за станком, соблюдать установленную очередность при работе на станках.
2. Строго соблюдать правила безопасности труда.
4. После урока убрать свое рабочее место и сдать изделия и инструмент бригадиру, который сдает их учителю
- Объясните, как располагается шлифовальный и ведущие круги при бесцентровом проходном и врезном шлифовании
Ответ:
Врезное бесцентровое шлифование сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.
Бесцентровое шлифование напроход применяется для обработки гладких цилиндрических деталей типа колец подшипников, втулок, поршневых пальцев, толкателей клапанов и др.
Для обеспечения продольного перемещения детали ось ведущего круга устанавливается в вертикальной плоскости под углом и = 0 ÷ 8 ˚ к оси шлифовального круга при этом скорость продольной подачи (м / мин) заготовки U3 = UB sin B K а окружная скорость заготовки
U3 = UB cos B K где U3 – окружная скорость ведущего круга (м / мин) . B- угол поворота ведущего круга в вертикальной плоскости; К- коэффициент учитывающий проскальзывание между ведущими кругом и заготовкой.
Врезное бесцентровое шлифование- используется для обработки ступенчатых и профильных заготовок, Сущность метода заключается в том что заготовка укладывается на нож и ведущий круг, после чего начинается перемещение шлифовального круга на заготовку или заготовки на шлифовальный круг.
Ведущий круг при этом устанавливается на угол B = 20 ÷ 30 ˚ , обеспечивая прижим заготовки к торцевому упору. В ряде случаев ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки
Домашнее Задание №7
- Назовите и охарактеризуйте способы обработки цилиндрических поверхностей на токарных станках. Поясните особенности работы по упорам.
Ответ:
Работа по упорам
При изготовлении деталей по ступенчатыми поверхностями крупными партиями заметное повышение, производительности труда может быть достигнуто настройкой токарного станка по продольным и поперечным.
Продольный упор. Закрепляется на передней направляющей танины. Его положение устанавливают при изготовлении первой обрабатываемой детали у которой линейные размеры выдерживают по разметке или лимбу. Для обработки нескольких ступеней на детали между упором и кареткой суппорта на направляющую станины укладывают мерные плитки. Короткие ступенчатые поверхности обрабатываются с помощи многопозиционных регулируемых упоров
Поперечные упоры. Располагаются на суппорте. ИХ неподвижная часть закрепляется на каретке подвижная с регулируемым стержнем на поперечных салазках. Для обработки нескольких ступеней разных диаметров между частями упора устанавливают мерные плитки соответственно высоте уступов
- Назовите основные углы фрезы. Дайте их определение. Охарактеризуйте выбор угла заточки фрез.
Ответ:
₤ - задний угол, образован пересечение плоскости резания и задней поверхности предназначен для уменьшения трения между зубом фрезы и заготовкой а также для облегчения резания
r – передний угол образован пересечением передней поверхности и плоскости параллельной основной
B – угол заострения, образован пересечением передней и задней поверхности зуба, он обеспечивает прочность зуба
б – Угол резания образован пересечением передней и задней поверхности и плоскости резания, представляет собой сумму двух углов.
U (главный угол в плане) – Образован пересечением проекции главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
U1 (вспомогательный угол в плане) -Образован пересечением проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направление подач
E (угол при вершине) – Образован пересечением проекции главной и вспомогательных режущих кромках на основную плоскость.
- Назовите особенности бесцентрового врезного шлифования, поясните в каких случаях следует применять бесцентровое проходное и врезное шлифование
Ответ:
Для обработки врезным методом разработана специальные устройства позволяющие базировать и обрабатывать заготовки сложной инструментальной форма, большой длины. В ряде случаев обрабатывают несколько деталей небольшой длины. При обработке профильных поверхностей на станках используют устройства для правки шлифовального круга алмазными роликами.
Образующей шлифовального круга придается форма обрабатываемой детали а ведущему кругу – профильная форма.
1) Врезное бесцентровое шлифование используется для обработки ступенчатых и продольных заготовок. Ведущий круг и опорный нож имеют ступенчатую форму в соответствии с профилем заготовки.
Бесцентровое шлифование напроход является широко распространенным процессом обработки деталей. Все заготовки, обрабатываемый этим методом могут быть подразделены на две группы
1) Заготовки у которых соотношение длины к диаметру меньше 1/3 , например наружные кольца подшипников.
2) Заготовки у которых соотношения длины к диаметру более 1/3 , например толкатели клапана и др
Домашнее Задание №8
1. Объясните условие нарезание резьбы резцами. Опишите инструмент, используемый при нарезании резьбы, его особенности.
Ответ:
Резьбовые резцы предназначены для нарезания резьб крупных размеров (по диаметру, шагу или длине), резьб повышенной точности или строго соосных с другими поверхностями детали.
Обладая универсальностью, этот способ выполнения резьб малопроизводительный. Поэтому им следует пользоваться лишь в « случаях, когда другие способы нарезания и накатывания резьб, применить невозможно.
Нарезание резьбы круглыми плашками. Круглые плашки применяются для выполнения наружных резьб треугольного профиля на деталях к которым не предъявляют высоких требований по соосности резьбы с другими поверхностями.
Нарезание резьб метчиками. Метчики выпускаемые централизованно, предназначены для нарезания внутренних крепежных резьб. По форме они делятся на цилиндрические и конические. По назначению ручные, Машино- ручные и гаечные. По числу заходов инструментов на одноразовые и комплектные.
- Назовите элементы режимов резания при фрезеровании. Дайте их определение, привидите формулу расчета режимов резания.
Ответ:
А) Т – глубина резания
Т=Н-h
Это слой метала снимаемый фрезой за 1 проход
Н- высота готовой детали (высота обрабатываемой поверхности)
Б) Ширина обрабатываемой поверхности В – это ширина обрабатывающей заготовки за 1 проход
В) Подача – это пусть проходимой заготовкой относительно фрезы в единицу времени.
Она бывает:
Sz – подача на зуб – это пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один зуб.
So – Подача на оборот - является пусть перемещения заготовки за время поворота фрезы на один оборот (м/мин)
Sм – Минутная подача – это пусть перемещения заготовки за одну минуту
Г) Скорость резания – называется пусть проходимый наиболее удаленной от оси вращения точкой режущей кромки фрезы в минуту. U= П Dn
--------
- Назовите основные технологии особенности и преимущества внутреннего шлифования.
Ответ:
Внутреннее круглое шлифование предназначено для обработки внутренних поверхностей цилиндрической или конической формы с прямолинейной образующей. На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают следующими методами: шлифование с продольной подачей, врезное шлифование с поперечной подачей, шлифование врезное с дополнительным осциллирующим движением круга, шлифование с планетарным движением шлифовального круга
Особенностями внутреннего шлифования, ограничивающими его возможностями являются: малый диаметр шлифовальных кругов, малая жесткость шлифовального шпинделя, необходимость применения очень высокой частоты вращения шпинделя шлифовального круга для обеспечения оптимальной скорости резания, большой линейный износ кругов из за малых размеров рабочей поверхности круга.
Дополнительные трудности возникают при внутреннем шлифовании с подачей СОЖ в зону обработки.
Домашнее Задание №9
1 Назовите передачи движения, используемые в токарных станках: поясните их устройство, принцип, назначение
Ответ:
Для передачи основных движений в токарных станках используются валы, оси, зубчатые колеса, червяки, рейки, ходовые винты в гайки. Оси и валы представляют собой круглые стержни, предназначенные для установки зубчатых колес, шкивов и др. При этом ось только поддерживает установленные на ней детали, а вал к тому же участвует в передаче усилий. Характерные представители группы валов - шпиндель и ходовой вал токарного станка. Первый, получая вращение от зубчатых колес коробки скоростей, передает его обрабатываемой заготовке, второй осуществляет передачу движения от коробки подач к механизму фартука. Оси значительно реже применяются
Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку, примером которой может служить станок 16К20 (рис. 6.1). 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, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.
Передняя бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. Развертка коробки скоростей станка 16К20 показана на рис. 6.2. В некоторых станках коробка скоростей размещена в передней тумбе станины. В этом случае она связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называют станками с разделенным приводом.
А - передняя (шпиндельная) бабка; Б - суппорт; В - задняя бабка; Г - фартук; Л - станина; Е - коробка подач; 1 - рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода; 2 - вариатор подачи, шага резьбы и отключения механизма подачи; 3 - вариатор подачи и типа нарезаемой резьбы; 4 - вариатор подачи и шага резьбы; 5 - переключатель на левую или правую резьбу; 6 - рукоятка установки нормального или увеличенного шага резьбы и положения при делении на заходы резьбы (многозаходной); 7 и 8 - рукоятки установки частоты вращения шпинделя; 9 - вводный автоматический выключатель; 10 - лампа сигнальная; 11 - включение насоса СОЖ; 12 - указатель нагрузки станка; 13 - ручное перемещение поперечных салазок суппорта; 14 - регулируемое сопло СОЖ; 15 - местное освещение; 16 - рукоятка поворота и зажима резцедержателя; 17 - рукоятка перемещения верхних салазок суппорта; 18 - рукоятка включения двигателя ускоренного хода; 19 - рукоятка управления перемещениями каретки и салазок суппорта; 20 - зажим пиноли задней бабки; 21 - рукоятка закрепления задней бабки на станине; 22 - маховичок перемещения пиноли задней бабки; 23 - рукоятка включения и отключения муфты главного привода; 24 - рукоятка включения и отключения разъемной гайки ходового винта; 25 - включение подачи; 26 - винт закрепления каретки на станине; 27 - кнопочная станция двигателя главного привода; 28 - рукоятка включения и выключения реечной шестерни; 29 - маховичок ручного перемещения каретки суппорта
Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при работе в центрах, а также для закрепления инструментов при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек).
Задняя бабка станка 16К20 (рис. 6.3) имеет плиту и может перемещаться по направляющим станины. В отверстии корпуса 2 задней бабки имеется выдвижная пиноль 3, которая перемещается с помощью маховика 8 и винтовой пары 5-6. Рукояткой 4 фиксируют определенный вылет пиноли, а вместе с ней и заднего центра 1. Корпус 2 бабки с помощью винтовой пары 13 может смещаться в поперечном направлении относительно плиты 10. Рукояткой 7 с помощью эксцентрика 9, тяги 11 и башмака 14 заднюю бабку можно закреплять на станине станка. Винтами 12 и 15 регулируется степень ее закрепления. В корпусное гнездо пиноли можно установить не только задний центр, но и режущий инструмент для обработки отверстий (сверло, зенкер и др.). Задняя бабка имеет пневматическое устройство, которое служит для создания воздушной подушки, облегчающей перемещение бабки по станине и снижающей изнашивание направляющих. Пневматические устройства подключаются к цеховой сети сжатого воздуха.
Коробка подач (рис. 6.4) служит для передачи вращения от шпинделя или от отдельного привода ходовому валу 4 или ходовому винту 3, а также для изменения их частоты вращения для 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. Муфты 1 и 2 служат для передачи напрямую вращения ходовому винту и ходовому валику.
Фартук 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. 6.5, а) состоит из каретки (нижних салазок) 1, которая перемещается по направляющим станины, поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1, поворотной части 5 с направляющими, по которым перемещается резцовая каретка (верхняя каретка) 4. Поворотную часть суппорта можно устанавливать под углом к линии центров станка. У суппорта имеется задний резцедержатель 3, который устанавливают на поперечных салазках и используют для прорезания канавок.
Резцедержатель станка 16К20 (рис. 6.5, б) можно фиксировать и надежно закреплять с помощью конусного сопряжения с опорой. Фиксация в основных четырех положениях осуществляется подпружиненным шариком, расположенным в резцедержателе и заскакивающим в гнезда конусного основания. При повороте резцедержателя рукояткой 1 вначале колпак 2 сходит по резьбе с центрального винта 3 опоры, затем подпружиненные фрикционные колодки, связанные со штифтами, прижимаются к расточке колпака и таким образом передают вращение на резцедержатель. При зажиме вначале поворачивается колпак вместе с резцедержателем, а после колпак, преодолевая трение колодок, навинчивается на винт окончательно, надежно закрепляя резцедержатель.
У станка 16К20 имеется держатель для центрового инструмента (рис. 6.6) (центровой - режущий инструмент для обработки отверстий, оси которых совпадают с осью шпинделя, например, сверла, зенкера, развертки и т. п.). Этот инструмент применяют при обработке отверстий с ручной и механической подачей каретки суппорта. Держатель 1 устанавливают в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку, обозначающую сверло. В цилиндрическое отверстие держателя вставляют втулку 2 с коническим отверстием для инструмента и стопорят винтом 3, Совмещение осей режущего инструмента и шпинделя осуществляют перемещением поперечных салазок суппорта до совпадения визира с риской на каретке, обозначенной символом, идентичным нанесенному на резцедержателе.
Резцовую оправку для обработки деталей над выемкой в станине (рис. 6.7) применяют на станке 16К20Г с выемкой в станине для обработки заготовок диаметром до 600 мм и длиной 295 мм от торца фланца шпинделя для предотвращения свисания каретки с направляющих станины. Оправку 1 устанавливают в держателе 2, а резец 3 крепят винтами 4. Обработку с использованием оправки следует производить на минимальных режимах.
Токарные станки по металлу, в общей своей массе, имеют примерно схожую компоновку — схему расположения узлов. В этой статье мы перечислим и опишем основные узлы, принцип их работы и назначение.
Основными узлами являются:
- станина;
- передняя бабка;
- шпиндель;
- механизм подачи;
- суппорт;
- фартук;
- задняя бабка.
Видео-урок об устройстве токарных станков по металлу
Станина
Основной неподвижной частью станка является станина, состоящая из 2 вертикальных рёбер. Между ними находятся несколько поперечных перекладин, обеспечивающих жёсткость и неколебимость статора.
Станина располагается на ножках, их количество зависит от длины станины. Конструкция ножек-тумб такова, что в них могут храниться необходимые для работы станка инструменты.
Верхние поперечные рейки станины служат направляющими для передвижения по ним суппорта и задней бабки. Сравнивая схемы станков, легко заметить, что в некоторых конструкциях используются направляющие 2 видов:
- призматические для перемещения суппорта;
- плоская направляющая для хода задней бабки. В очень редких случаях её заменяет призматического типа.
Передняя бабка
Детали, расположенные в передней бабке служат для поддержки и вращения заготовки, во время её обработки. Здесь же находятся узлы, регулирующие скорость вращения детали. К ним относятся:
- шпиндель;
- 2 подшипника;
- шкив;
- коробка скоростей, отвечающая за регулировку скорости вращения.
Основная деталь передней бабки в устройстве токарного станка – шпиндель. С правой его стороны, обращённой в сторону задней бабки, есть резьба. К ней крепится патроны, удерживающие обрабатываемую деталь. Сам шпиндель устанавливается на два подшипника. Точность работ, выполняемых на станке, зависит от состояния шпиндельного узла.
Коробка скоростей вид сверху
В передней бабке находится гитара сменных шестерен, которая предназначается для передачи вращения и крутящего момента с выходного вала коробки скоростей на вал коробки подач для нарезания различных резьб. Наладка подачи суппорта осуществляется путем подбора и перестановки различных зубчатых колес.
Гитара сменных шестерен токарного станка Optimum
Гитара советского токарного станка по металлу
Маловероятно, что ещё можно встретить устройство токарного станка по металлу с монолитным шпинделем. Современные станки имеют полые модели, но это не упрощает требований предъявляемых к ним. Корпус шпинделя должен выдерживать без прогибов:
- детали с большим весом;
- предельное натяжение ремня;
- нажим резца.
Особые требования предъявляются к шейкам, на которые устанавливаются в подшипники. Шлифовка их должна быть правильной и чистой, шероховатость поверхности не более Ra = 0,8.
В передней части отверстие имеет конусную форму.
Подшипники, шпиндель и ось должны при работе создавать единый механизм, не имеющий возможности создавать лишних биений, которые могут получаться при неправильной расточке отверстия в шпинделе или небрежной шлифовке шеек. Наличие люфта между подвижными частями станка приведут к неточности в обработке заготовки.
Устойчивость шпинделю придают подшипники и механизм регулировки натяга. К правому подшипнику он крепится посредством расточенной, по форме шейки, бронзовой втулки. Снаружи её расточка совпадает с гнездом на корпусе передней бабки. Втулка имеет одно сквозное отверстие и несколько надрезов. Крепится втулка, в гнезде передней бабки гайками, накрученными на её резьбовые концы. Гайки крепления втулки используются для регулировки натяга разрезного подшипника.
За изменение скорости вращения отвечает коробка скоростей. Справа к шкиву присоединяется зубчатая шестерня, справа от шкива шестерня насажена на шпиндель. За шпинделем имеется валик со свободно вращающейся втулкой с ещё 2 шестернями. Через шейку, закреплённому в кронштейнах валику, передаётся вращательное движение. Разный размер шестерней позволяет варьировать скорость вращения.
Перебор увеличивает количество рабочих скоростей токарного станка вдвое. Строение токарного станка по металлу с использованием перебора позволяет выбрать среднюю скорость между базовыми. Для этого достаточно перекинуть ремень с одной передачи на следующую или установить рычаг в соответствующее положение, в зависимости от конструкции станка.
Шпиндель получает вращение от электродвигателя через ременную передачу и коробку скоростей.
Механизм подачи
Механизм подачи сообщает суппорту необходимое направление движения. Задаётся направление трензелем. Сам трензель находится в корпусе передней бабки. Управление им происходит посредством наружных рукояток. Кроме направления можно изменять и амплитуду движения суппорта при помощи сменных шестерней разного количества зубьев или коробки подач.
В схеме станков с автоматической подачей имеются ходовые винт и валик. При проведении работ высокой точности исполнения используется ходовой винт. В остальных случаях – валик, что позволяет дольше сохранить винт в идеальном состоянии для выполнения сложных элементов.
Верхняя часть суппорта – место крепления резцов и другого токарного инструмента, необходимого для обработки различных деталей. Благодаря подвижности суппорта резец плавно перемещается в направлении, необходимом для обработки заготовки, от места, где суппорт с резцом и располагался в начале работы.
При обработке длинных деталей ход суппорта вдоль горизонтальной линии станка должен совпадать с длиной обрабатываемой заготовки. Такая потребность определяет возможности суппорта передвигаться в 4 направлениях относительно центральной точки станка.
Продольные движения механизма происходят по салазкам – горизонтальным направляющим станины. Поперечная подача резца осуществляется второй частью суппорта, передвигающейся по горизонтальным направляющим.
Поперечные (нижние) салазки служат основой поворотной части суппорта. С помощью поворотной части суппорта задаётся угол расположения заготовки относительно фартука станка.
Фартук
Фартук, как и передняя бабка, скрывает за своим корпусом необходимые для приведения в движение механизмов станка узлы, связывающие суппорт с зубчатой рейкой и ходовым винтом. Рукоятки управления механизмами фартука вынесены на корпус, что упрощает регулировку хода суппорта.
Задняя бабка подвижная, она используется для закрепления детали на шпинделе. Состоит из 2 частей: нижней – основной плиты и верхней, удерживающей шпиндель.
Подвижная верхняя часть движется по нижней перпендикулярно горизонтальной оси станка. Это необходимо при точении конусообразных деталей. Через стенку бабки проходит вал, он может поворачиваться рычагом на задней панели станка. Крепление бабки к станине производится обычными болтами.
Индивидуален по своей компоновке каждый токарный станок, устройство и схема могут несколько отличаться в деталях, но в малых и средних станках такой вариант встречается наиболее часто. Компоновки и схемы тяжёлых больших токарных станков отличается в зависимости от их назначения, они узкоспециализированные.
