Как выглядит токарный станок

Для ремонта машины постоянно требуются металлические детали. Хорошо, если модель распространенная — можно купить. Если же авто редкое, приходится либо долго ждать пока доставят, либо заказывать изготовление. В таком случае можно приобрести токарный станок для гаража. При наличии опыта его можно использовать для подработки.

Какие виды токарных станков подходят для частного использования

Всего токарных станков девять видов, но далеко не все нужны в гараже. Чаще всего у частников можно увидеть небольшие токарно-винторезные станки. Наряду с обработкой деталей (шлифовка, сверление, фрезеровка, сверление радиальных отверстий и др.) они выполняют нарезание резьбы разного типа и точение конуса. Именно такой токарный станок для гаража стараются купить — он покрывает почти все потребности автовладельцев.

Токарный станок для гаража должен быть не слишком большой

Выпускаются в двух видах — настольные и со станиной (напольные). Настольные — небольшие, с малым весом (до 200 кг) станки. Для них в гараже проще найти место. Недостаток — большие и тяжелые детали на них не обработаешь. Еще один момент: из-за небольшой массы они не всегда в состоянии выдать высокую точность обработки.

Напольные токарные станки (обычно школьные) имеют значительно большую массу и габариты. Для нормальной эксплуатации под них надо делать отдельный фундамент. Возможна установка на виброгасителях, но их найти совсем непросто.

Устройство токарного станка

Для того чтобы выбрать токарный станок желательно знать его устройство, назначение, функции и возможные параметры каждой из частей. Для начала разберем основные узлы.

• Основание или станина. Желательно — тяжелая, литая чугунная плита. Даже у настольных моделей. Очень легкие станки будут нестабильны, из-за чего даже приемлемо точности сложно будет добиться.
• Двигатель и коробка передач. Двигатель может быть с питанием от 220 В или от 380 В. Коробка передач — устройство для обеспечения вращения шпинделя и суппорта (на автоматических и полуавтоматических станках). Станок прослужит дольше, если шестеренки передачи сделаны из металла (бывают пластмассовые).
• Передняя бабка. Основная функция — надежная фиксация и вращение обрабатываемой детали. Обычно это массивный цилиндр из металла, жестко закрепленный в корпусе. Иногда в передняя бабка и коробка передач совмещены, в некоторых моделях передняя бабка может передвигать суппорт или обрабатывающую головку.

Устройство токарного станка по металлу

Это основные узлы токарного станка. Есть смысл подробнее рассмотреть сложные узлы, так как от их исполнения зависят возможности и работа оборудования.

Станина

Чаще всего это две параллельные массивные металлические балки/стенки, соединенные поперечинами для придания большей жесткости. По станине перемещается суппорт и задняя бабка. Для этого на станине проточены направляющие салазки. Задняя бабка перемещается по плоским направляющим, суппорт — по призматическим. Очень редко встречаются призматические направляющие для задней бабки.

Станина для токарного станка по металлу — заводская и самодельная

При выборе б/у станка обращайте внимание на состояние салазок и на плавность перемещения частей по ним.

Передняя (шпиндельная) бабка

Передняя бабка в современных токарных станках,чаще всего, объединяет в себе держатель детали и устройство изменения скорости вращения шпинделя. Есть несколько типов управления скоростью вращения — при помощи перевода рычагов в определенное положение, при помощи регулятора.

Устройство передней бабки

Управление регулятором с плавным изменением скорости вращения осуществляется на базе управления микропроцессором. В этом случае на корпусе бабки имеется жидкокристаллический дисплей на котором отображается текущая скорость.

Основная деталь передней бабки — шпиндель, который с одной стороны соединяется со шкивом электропривода, с другой имеет резьбу, на которую накручиваются патроны, удерживающие обрабатываемую деталь. Точность выполнения токарных работ напрямую зависит от состояния шпинделя. В этом узле не должно быть биений и люфтов.

Гитара шестерен — для передачи вращения и изменения его скорости

В передней бабке находится система сменных шестерен для передачи и изменения вращения на вал коробки передач. Когда будете выбирать токарный станок для гаража, обращайте внимание на состояние шестерен и отсутствие люфта шпинделя. От этого зависит точность обработки заготовок.

Задняя бабка

Задняя бабка подвижна — передвигается по направляющим на станине. Подводится к детали, подстраивается ее положение, пинолью упирается в деталь, удерживая ее в нужном положении, положение пиноли фиксируется поворотом соответствующей рукоятки. После чего закрепляется положение задней бабки еще одной рукояткой фиксации.

В некоторых моделях задняя бабка предназначена не только для поддержки массивных или длинных деталей в заданном направлении, но и для их обработки.

Устройство задней бабки токарного станка

Для этого на пиноли, в зависимости от выполняемых операций, закрепляется соответствующая оснастка — резцы, метчики, сверла. Дополнительный центр станка на задней бабке может быть неподвижным или вращающимся. Вращающийся задний центр делают на высокоскоростных станках, для снятия крупной стружки, вытачивания конусов.

Суппорт

Суппорт токарного станка — подвижная часть, на которой крепятся инструменты для обработки деталей. Благодаря специальной конструкции этого узла передвигаться резец может в трех плоскостях. Перемещение по горизонтали обеспечивается направляющими на станине, продольными и поперечными салазками.

Положение резца относительно поверхности станка (и детали) задается поворотным резцедержателем. В каждой из плоскостей имеется фиксатор, обеспечивающий удержание в заданном положении.

Держатель резца может быть одно или многоместным. Резцедержатель, чаще всего, выполнен в виде цилиндра с боковой прорезью, в которую вставляется резец, фиксирующийся болтами. На несложных станках на суппорте имеется специальный паз, в который вставляется выемка на нижней части держателя. Так происходит фиксация режущего инструмента на станке.

Токарный станок для гаража: параметры

В первую очередь определяетесь с массой и типом подключения. Выбирая массу, не стоит стремиться найти самый легкий станок. Очень легкие не дают устойчивости, могут вибрировать при работе, что скажется на точности работы. Да, тяжелые станки устанавливать проблематично, но установка — это единичное мероприятие, в работать придется регулярно. Потому вес — далеко не самый основной критерий выбора.

Слишком большие токарные станки не в каждый гараж можно установить, а небольшие и средние — отличный выбор

Тип подключения — однофазный или трехфазный — это уже важнее. И то, трехфазные можно подключить к 220 через специальные пускатели. Из электрических характеристик важна еще мощность двигателя. Чем она выше тем большую скорость вращения может развить токарный станок. Это общие моменты. Есть еще специальные:

• Диаметр заготовки, которую можно на станке обрабатывать. Определяется диаметром обработки над станиной и над суппортом.
• Длинна обрабатываемой детали. Зависит от хода.
• Перечень операций.
• Максимальное число оборотов.
• Способ регулировки — плавный, ступенчатый.
• Возможность обратного хода.

Размеры обрабатываемых деталей напрямую связаны с размерами станка. Так что тут приходится искать разумный компромисс. Обычно не хочется слишком загромождать гараж, но надо обрабатывать габаритные детали.

Микро и мини токарные станки

Чтобы не загромождать гараж можно найти мини- или микро токарные станки. Они отличаются совсем уж небольшими размерами и малой массой. Например, микро-токарный станок для гаража PROMA SM-250Е имеет размеры 540*300*270 мм и массу 35 кг. Обрабатывать может заготовки длиной 210 мм и диаметром 140 мм. Плавная регулировка скоростей от 100 до 2000 об/мин. Для таких размеров не так уж и плохо.

Токарные мини станки — в гараже им самое место

Несмотря на маленькие размеры, может производить следующие операции:

• обтачивание поверхностей,
• нарезание резьбы;
• сверление;
• зенкование;
• развертывание.

Возможны также шлифовка деталей, накатка, заточка инструмента. Основные операции, как видите, присутствуют. Недостаток в том, что на станках такого типа хоть сколько нибудь крупные детали не обработаешь.И еще недостаток конкретно этой модели цена. Стоит этот токарный станок для гаража от 900$.

В той же категории есть китайские JET BD-3 и JET BD-6 (цена 500-600$) и отечественные КРАТОН MML-01 (цена 900$), Энкор Корвет 401 (650$), немецкие Optimum — от 1300$ до 6000$; чешские Proma — от 900$,

Напольные варианты

Тут выбор не так широк, потому что и цены и масса намного выше. Есть несколько проверенных моделей, которые можно установить в гараже.

Напольный токарный станок для гаража ТВ 4

Это так называемые школьные станки — ТВ 4 (его усовершенствованную версию ТВ 6), ТВ 7 и настольное исполнение ТВ 16. При массе 280 кг (ТВ 4) и 400 кг ТВ 7, желательно наличие отдельного фундамента. Если поставить его просто на бетонный пол, он его разобьет.

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.

Содержание:

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Суппорт. 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

Основные характеристики токарного станка по металлу должны обеспечить максимально возможное количество функций по обработке металла, при этом станок должен обрабатывать деталь самых разных размеров. В основном, станок по обработке металлов характеризуют такие показатели:

• диаметр обрабатываемой детали;
• длина обрабатываемой детали, обозначающаяся расстоянием между центрами задней и передней бабки;
• максимально возможный диаметр обработки детали, а этот показатель зависит от конструкции суппорта.

Как выбрать токарный станок по металлу

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, сверление и элементарные фрезеровочные работы. Каждый станок подбирается максимально под потребности, тогда он будет работать в оптимальном нагрузочном режиме и прослужит долго и надежно.

Всё оборудование на предприятиях проходит обязательную классификацию по мощности двигателя, времени его допустимой работы и прочим техническим характеристикам. Классификация токарных станков по металлу проводится ещё по нескольким критериям:

• классу точности;
• весу;
• степени автоматизации;
• гибкости производственной системы;
• специальному назначению в обработке металла;
• универсальности или узкой направленности агрегата в выполнении операций по металлу.

Для обработки металла используется целый ряд токарных станков. По классификации ЭНИМС все виды токарных станков по металлу относятся к 1 группе. Оборудование делится на группы, всего их 9. Группы объединяют оборудование, предназначенное для обработки металла, по конструкции и назначению.

От задач, которые выполняются на конкретном станке и тяжести деталей, зависит, в каком режиме он работает, что влияет на количество автоматических функций станка и его комплектацию. От этого зависит и разбивка оборудования на группы.

Нет такой задачи по обработке металла, которую невозможно выполнить на токарном станке в ручном или автоматическом режиме. Но есть ещё и группы вспомогательных станков с ограниченными возможностями, предназначенными для выполнения узкого спектра задач, а есть почти универсальные, такие как винторезные. Их возможности ограничиваются весом и размером обрабатываемых деталей.

К 1 группе относятся токарные станки по металлу:

1. одношпиндельные автоматические и полуавтоматические.
2. многошпиндельные автоматические и полуавтоматические.
3. револьверные многошпиндельные автоматические токарные установки.
4. сверлильно-отрезные;
5. карусельные;
6. винторезные;
7. многорезцовые;
8. специализированные;
9. разные.

Подгрупп в 1 группе токарного оборудования тоже получилось 9, как и групп классификации станков по металлу. Виды токарных работ самые разнообразные, но обойтись при работе по металлу без остальных станков практически невозможно. К ним относятся:

• сверлильные и расточные, относящиеся ко 2 группе.
• шлифовальные, полировальные, доводочные – 3 гр.
• комбинированные – 4 гр.
• для обработки резьбы и зубчатых поверхностей – 5 гр.
• фрезерные – 6 гр.
• строгальные, долбёжные, протяжные – 7 гр.
• разрезные – 8 гр.
• самая широкая группа № 9 – разные. в этой группе собрано оборудование для обработки труб и муфт, обдирочные агрегаты, испытательные, делительные, балансировочные.

Расшифровка обозначений по классификации ЭНИМС токарных станков по металлу

Токарные станки получили место в верхней строчке таблицы потому, что остальные станки по металлу производят для них заготовки или выполняют последующие работы, после токарных операций.

Как работает токарный станок

Принцип работы токарного станка заключается в следующем:

• вращение заготовки на станке осуществляет шпиндель или планшайба, которые получают вращение через коробку скоростей, ременную передачу от электродвигателя;
• амплитуду подач определяет скорость суппорта с закреплёнными резцами в резцедержателе;
• независимо от типа автоматизации станка – автоматического или полуавтоматического, он может быть с горизонтальной или вертикальной компоновки. Такую классификацию токарные станки получили от положения шпинделя, от которого зависит положение заготовки при обработке.
• на вертикальных станках ведутся работы по металлу на тяжёлых широких, но не длинных деталях.
• длинные детали с небольшим и средним диаметром обрабатываются в горизонтальном положении.

Чем больше на станке возможностей для установки дополнительного оборудования, тем шире его технологические возможности.

Схемы популярных станков

Как видно по схеме, токарно-винторезные станки стоят на 6 позиции 1 группы. Но встречаются они более часто, чем остальные ввиду их постоянной необходимости на предприятиях и в экспериментальных цехах, специализирующихся на обработке металлических деталей.

Токарно-винторезный 16К20 применяется для выполнения основных токарных работ различной сложности. Базовая модель производится в 4 вариантах. Разница станков в расстоянии между центрами. В различных модификациях этот промежуток может быть 71, 100, 140 и 200 см. Подобное варьирование рабочей длины повлекло за собой и другие конструктивные изменения для упрощения в обработке однотипных по весу, длине или диаметру деталей. На базе 16К20 разрабатывались и другие модели. Их буквенное обозначение указывает на модернизацию базовой модели:

1. 16К20Г — с выемкой в станине.
2. 16К25 – облегчённая модель, предназначенная для изготовления деталей из заготовок диаметром до 50 см. Расположение заготовки над станиной — горизонтальное.
3. 16К20П – имеет повышенный класс точности, благодаря специальным подшипникам.
4. 16К20Ф3 — с числовым программным управлением.

На этой основе создаются и другие токарно-винторезные модели для обработки металла. Схема станков общая, но при необходимости она дополняется необходимыми заказчику функциями. На станках, выполненных на основе 16К20 можно обрабатывать металлы разной степени податливости к обработке, в том числе и из закалённого металла. Мощность привода регулируется, при работе с твердыми сплавами возрастают энергетические затраты оборудования.

Больше всего операций по обработке металла выполняется на токарно-винторезных станках, у которых схема компоновки имеет довольно сложную конструкцию.

Основные узлы токарного станка:

1. станина;
2. фартук;
3. шпиндельная (передняя) бабка;
4. суппорт;
5. задняя бабка.

Основные узлы токарно-винторезного станка

На первый взгляд основных деталей немного, но для управления ими, в конструкции токарного оборудования имеется:

• фрикционная муфта отвечает за вращение шпинделя;
• вариаторы предназначаются для изменения частоты вращения шпинделя;
• автоматические выключатели;
• рукояти, маховики, зажимы для ручного перемещения, закрепления и включения механизмов.

Типы токарных станков отличаются друг от друга по назначению, технических характеристик, компоновке и др.

Обозначение точности

Точность станков по ЭНИМС указывается в названии в конце аббревиатуры кириллическими буквами:

• Н – указатель нормальной точности;
• П – говорит о повышенной точности станка;
• В – обозначает высокую точность;
• А – обозначение особо высокой точности;
• С – станок с сверх точности.

Классификация по весу:

• Лёгкими считаются токарные станки с весом до 1 тонны — ( 10 т);
• С весом свыше 100 тонн – это станки уникальные — (>100 т).

В скобках дано обозначение, которое встречается в маркировке станка.

Описание некоторых групп токарных станков

Лобовые станки

Токарные лобовые станки созданы для изготовления деталей до 4 метров в диаметре. Назначение станков, имеющих такие технические характеристики, для вытачивания на них цилиндрических и конических деталей. Но так же на широких заготовках, размещаемых на планшайбе, могут проводиться и другие работы по металлу, такие как нарезание бороздок, выборка фасок и многое другое. На лобовых станках производятся тяжёлые и разнообразные работы, что накладывает отпечаток на его технические характеристики. Токарно-винторезные станки по сравнению с лобовыми имеют более сложную конструкцию.

Рабочая часть лобового станка состоит из:

• плиты;
• суппорта и его основания;
• передней и задней бабок;
• планшайбы.

Токарно-карусельные станки

Схема карусельных станков немного сложнее. Он имеет:

• станину;
• планшайбу;
• пульт управления;
• револьверную головку с несколькими позициями (например, 5);

• вертикальным револьверным суппортом;
• двумя коробками передач;
• траверсами;
• боковым суппортом;
• 1 или 2 стойками (в зависимости от конструкции и назначения):
• маховичком и боковым маховичком;
• держателем резцов на 4 предмета.

На токарно-карусельных станках обрабатываются детали диаметром от 2 метров. Каждая из моделей токарно-карусельных станков может обрабатывать заготовки различного диаметра. Увеличение диаметра заготовки в 1,26 раза требует увеличения рабочей площади станка. Массово производились 6 видов карусельных станков, со схожими технические характеристики, которые могли обрабатывать заготовки следующих размеров:

1. 2-метровые;
2. 2 м 52 см;
3. 3 м 18 см;
4. 4 м;
5. 5 м 4 см;
6. 6 м 35 см.

При необходимости производства деталей превышающих показатель 6,35 метра, на заказ изготавливаются специализированные станки с уникальными техническими характеристиками. Высчитать необходимый размер рабочей площади следующей в ряду модели не сложно, достаточно предыдущее значение умножить на 1,26.

Револьверные токарные станки

На токарно-револьверном оборудовании изготавливаются детали из заготовок прутков. На станках имеется возможность изготавливать детали сложной формы по индивидуальному чертежу. Классификация револьверных станков осуществляется в зависимости от способа крепления заготовок на шпинделе:

Почти все операции, что выполняют токарно-винторезные станки, можно производить и на револьверном, с той только разницей, что в револьверной головке поперечных суппортов можно закрепить сразу несколько инструментов, в необходимой для работы последовательности. Токарно-винторезные станки такой возможности не имеют, все последующие виды обработки проводятся на них после смены резца по окончанию предыдущей операции. Делать работу инструментами можно поочерёдно, а некоторые операции могут проводиться параллельно друг другу.

Револьверные головки некоторых станков этого типа устроены так, что одно гнездо может удержать сразу несколько резцов. Ход каждого инструмента ограничивается упором. Кроме ограничения хода, они выполняют функцию выключателя передач суппорта. Отработав, запрограммированный цикл, головка проворачивается и в рабочем положении устанавливает необходимый на следующем этапе инструмент.

Видео обработки детали

На примере схемы 1Г340П видно, что по своей компоновке револьверные станки такие же, как токарно-винторезные. Схоже и назначение станков этих видов.

Револьверные станки могут оснащаться головками, вращающимися в горизонтальной или вертикальной плоскости. Автоматические и полуавтоматические станки имеют похожие настройки револьверной головки перед работой. В этой категории токарного оборудования имеется еще классификация по количеству шпинделей в конструкции станка.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.