Технические характеристики, принцип работы и схемы токарного станка 16к20

Кинематическая схема привода

В любом приводе все элементы, связанные между собой, оказывают определенное влияние друг на друга

То есть изучения движения только одного звена будет недостаточно, важно учитывать и их взаимное влияние. Для этого все силы в конструкции приводят к единой точке, как правило, это вал двигателя

Кинематическую схему привода называют эквивалентной, а параметры — приведенными.

Схемы этого оборудования состоят из таких основных элементов, как:

• электродвигатель;
• открытая передача;
• редуктор;
• приводной вал машины;
• муфта.

Это классический состав кинематической схемы, некоторые элементы могут отсутствовать.

Конструкция станка

Основой устройства является прочная станина П-образного сечения с 2 закаленными отшлифованными направляющими сверху. Она устанавливается на тумбах в литую металлическую опору, использующуюся как корыто для эмульсии и сбора стружки. В тумбе со стороны бабки изделия располагается основной электропривод.

Габариты токарно-винторезного станка 16К20

Размеры станка: длина 2505, 2795, 3195 или 3795 мм; ширина 1190 мм; высота 1500 мм. Вес станка зависит от его длины и может быть 2,835; 3,005; 3,225 или 3,685 на 103 кг.

Шпиндель

Шпиндельный вал стальной со сквозным продольным отверстием, сквозь которое пропускают пруток, используемый как заготовку, или выколотку при выбивании переднего центра. Для вращения шпинделя в этом станке применяются специализированные прецизионные подшипники трения качения. Они отличаются высокой точностью изготовления и износостойкостью, поэтому не требуют периодической регулировки во время техобслуживаний в эксплуатационный период.

Смазывание опор вала происходит маслом, подающимся на них под давлением насоса. Передний конец шпиндельного вала сделан соответственно ГОСТ 12593 – с коротким центрующим конусом 1:4.

Шпиндельная бабка

Передняя бабка или бабка изделия служит для фиксации одного конца заготовки и передачи на нее вращающего момента. В ней размещаются шпиндель, переборная коробка и другие компоненты. Снаружи на ней находятся рычаги переключения переборной коробки.

Выходной вал бабки изделия через шестерни связан с редуктором подач. Последний позволяет суппорту выполнять движение подачи при помощи ходового вала при точении. Или посредством ходового винта для нарезания резьбы. Который при этом может подключаться к коробке подач без промежуточных звеньев.

Фартук

Этот агрегат необходим для передвижения суппорта с резцедержателем как вдоль, так и поперек оси вращения детали. Он преобразует вращательное движение винта в линейное смещение суппорта. Перемещать последний можно не только вручную, но и отбирая часть момента вращения от шпинделя. Фартук этого станка комплектуется устройством отключения подачи высокой точности срабатывания на упоре, не встречавшейся ранее конструкции.

Суппорт

Предназначен для удержания резцедержателя с закрепленным в нем резцом у обрабатываемой детали. Обладая несколькими степенями свободы, он может перемещаться под воздействием фартука для формирования нужного характера поверхности детали резцом. Для контроля величины перемещения узел оснащен масштабными линейками с визирными устройствами, повышающими точность и удобство считывания показаний.

Задняя бабка

Она же упорная бабка. Устанавливается на направляющих, позволяющих ей двигаться вдоль станка. Имеет конусное отверстие соосное выходному валу передней бабки. Которое позволяет установить центр для опоры второго конца болванки. Или развертку, метчик, сверло и другое подобное им для выполнения операций со стороны открытого торца заготовки.

3.2 Понятия о наладке и настройке станков

С целью подготовки станка для выполнения
требуемой работы производят наладку и
настройку его.

Наладкастанка состоит в
правильной установке и закреплении
режущего инструмента в соответствующем
приспособлении, в установке и закреплении
обрабатываемой заготовки непосредственно
на станке или в приспособлении, в смазке
станка перед его пуском, в подводе
смазочно-охлаждающей жидкости и в
выполнении других подготовительных
операций.

Настройкастанка (иликинематическая
настройкастанка) состоит в его
кинематической подготовке для выполнения
обработки заготовки в соответствии с
выбранными или заданными режимами
резания. Для этого настраивают
кинематические цепи станка, изменяя
передаточные отношения их настроечных
органов (звеньев). Таким образом, чтобы
обеспечить необходимые перемещения
рабочих органов для получения деталей
заданной формы и размеров, необходимо
произвести кинематическую настройку
станка, заключающуюся в обеспечении
нужных передаточных отношений
кинематических цепей.

Для обеспечения требуемых передаточных
отношений кинематических цепей с помощью
настроечных органов необходимо
представлять настроечные формулы
(формулы настроек)этих цепей.

Для вывода настроечной формулы гитары
сменных шестерён или другого органа
настройки намечают по кинематической
схеме расчётную кинематическую цепь,
для которой составляют уравнение
кинематического баланса(см. п/п.
2.2.1.3). Чтобы составить уравнение
кинематического баланса расчётной
цепи, надо знатьрасчетные перемещенияеё конечных звеньев. Эти перемещения
определяются в зависимости от того, где
располагается определяемый орган
настройки — во внутренней или внешней
кинематической связи. Если орган
настройки лежит вовнутреннейсвязи,
то конечными звеньями будут подвижные
рабочие органы или исполнительные
звенья. Абсолютные перемещения этих
звеньев могут быть неизвестны, но
обязательно известны их относительные
перемещения. Например, если сообщить
один оборот червячной фрезе, то нарезаемое
зубчатое колесо должно совершитьK/Z
оборота, гдеK- число
заходов червячной фрезы, а Z — число
зубьев нарезаемого колеса. В этом случае
расчетные перемещения конечных звеньев
цепи деления зубофрезерного станка
можно представить в виде:

Принцип работы

Данный узел задействуется при обработке деталей на токарных станках двумя способами: путем вращения закрепленной в отверстии бабки заготовки относительно своей оси или с помощь установленных в нем же соответствующих сверлящих или режущих инструментов. Таким образом, шпиндель настраивается на работу как с двигающимися, так и неподвижными заготовками, все возможные его перемещения осуществляются на этапе подготовки, в ходе самих токарных операций положение задней бабки остается неизменным. При его смене при подгонке под размеры (длину) обрабатываемой детали узел передвигается по оси на станине или параллельно с помощью специальной рукоятки и фиксируется путем зацепления выступа планок.

В зависимости от габаритов и вида привода все используемое оборудование разделяется на модели с ручным изменением положения этого узла (чаще всего с шестерной передачей усилий на шпиндель) и подключенные к электродвигателю. Станки по металлу со средней мощностью и функциональностью (ТВ4, ТВ16, 1К62) обеспечивают вращение через радиально-упорный подшипник, но положение задней опоры у них меняется вручную, профессиональное оборудование подключено к электроприводу и полностью автоматизировано. Продольное передвижение узла при этом контролируют длину обрабатываемой заготовки, поперечное – позволяет изготавливать конусные детали.

Вне зависимости от конструктивных особенностей задняя бабка токарно-винторезного станка должна быть надежно зафиксирована и отцентрирована относительно других осей устройства. Произвольное смещение недопустимо, требования к устойчивости этого узла очень высокие, в противном случае он не будет обеспечивать точность фиксации обрабатываемой заготовки в центровых отверстиях, что в свою очередь приводит к вырыванию и аналогичным аварийным ситуациям.

Ремонт задней бабки

Данный узел является одним из самых задействованных и чаще других выходит из строя. Потребность в его ремонте возникает при отклонении соотношения мостика и станины, высоты центра или точности отверстий в корпусе пиноли. Действия по восстановлению выбираются в зависимости от степени повреждения (при незначительном износе достаточно притира, в особо сложных случаях испорченную деталь заменяют полностью), к самым трудоемким операциям относят работы по обновлению пиноли задней бабки токарного станка. Среди наиболее частых видов ремонта этого узла выделяют:

• Восстановление точности посадки осевой гильзы или высоты центров с помощью акрилопластов, без изготовления новой пиноли. Этот способ признан самым эффективным и малозатратным, при его реализации отверстие растачивается на токарном станке со снятием не более 2-3 мм металла, обезжиривается, заливается прочными сополимерами и выдерживается при положительной температуре, по окончании затвердевания в нем формируются соответствующие канавки и пазы.
• Ремонт мостика и корпуса путем шабрения и фрезеровки их поверхностей с последующим приклеиванием накладки (при необходимости, при неплотном примыкании), расточкой и доводкой отверстия с помощью чугунного притира, повторной сборкой и подгонкой всех элементов. Таким образом ремонтируют пиноли задней бабки на заводах, способ считается трудоемким и сложным, обеспечить плавное движение и правильное положение гильзы по отношении к осям станка после таких операций могут только специалисты.
• Восстановление точности отверстия путем шлифовки наружного диаметра с последующей посадкой компенсационной втулки из каленой стали на эпоксидный клей. Этот способ ценится за повышение износостойкости пиноли токарного станка и экономичность, но правильно выполнить эти работы могут не все.
• Ремонт отверстия для подшипников. Для проведения этих работ следуют купить новый корпус взамен изношенного и подогнать внутренний диаметр и радиальное биение с учетом точных размеров имеющегося сборочного узла.

Что такое скорость и частота вращения шпинделя

Начнем с определений. В случае с подачей это динамика линейного перемещения – вала, каретки, портала – за единицу времени. Оказывает прямое влияние на объем снятия материала, поэтому ее стараются максимизировать, но так, чтобы целостность резца не подвергалась риску. Если задать избыточное значение характеристики, такое, какое инструмент не сможет выдержать на практике, это обернется сколами на лезвии или деформацией хвостовика. Также нужно учитывать чрезмерный нагрев: в погоне за производительностью не стоит жертвовать остротой и ресурсом кромок.

В свою очередь, частота вращения шпинделя – это то количество оборотов, которое он совершает за определенный срок. Чем она выше, тем большее количество деталей можно обработать за единицу времени, но и тем быстрее резец выходит из строя. Почему? Потому что выделяемое в процессе гравировки или расточки тепло просто не рассеивается до конца и негативно влияет на все элементы системы в принципе. На практике величина данного параметра автоматически регулируется встроенной электроникой – в портальном оборудовании, в том числе и с ЧПУ, в составе которого нет конструкционно сложных механических узлов (например, коробок передач).

Органы управления

Смещение суппорта станка осуществляется по винтовой оси в ручном режиме (его максимальная величина достигает 195-ти мм). Для продольного перемещения используется специальный вал, обеспечивающий максимальный сдвиг в 670 миллиметров. Параметры подач практически одинаковы; они выбираются оператором в границах от 0,065 до 0,91 об/мин.

Допускается заменять входящие в механизм шестерни на их прецизионные аналоги, что гарантирует получение сверхточной резьбы. Для подготовки стандартной нарезки менять скорость подача нет необходимости. При работе в прецизионном режиме ходовой винт включается напрямую.

Коробка скоростей станка

Специфика устройства 1А616 допускает переключение оборотов рабочего вала в большом диапазоне вращающих моментов. С этой целью в его составе предусмотрена 12-ти скоростная коробка передач (КП), благодаря которой точность нарезания резьбы заметно повышается.

Обратите внимание: Подвижное крепление коробки позволяет регулировать натяжение передаточных ремней. Для управления КП на станине имеются две рукоятки, перемещаемые влево и вправо

Одна из них рассчитана на 4 положения, а другая – на три

Для управления КП на станине имеются две рукоятки, перемещаемые влево и вправо. Одна из них рассчитана на 4 положения, а другая – на три.

Передняя бабка

Этот узел располагается спереди станины и приводится во вращение от 12-ти скоростной коробки передач посредством ременного привода. Особенности устройства передающей момент вращения муфты позволяют увеличить число режимов обработки с 12-ти до 24-х. А так как 3 позиции уже предусмотрены в переборном устройстве – всего главный узел может работать с 21-ой вращательной скоростью.

Дополнительная информация: Переключение с механизма перебора на муфту и обратно осуществляется посредством специальной рукояти.

Передняя часть конусообразной шейки вала фиксируется в двурядном подшипнике качения, местоположение которого можно регулировать. Другой ее конец закрепляется в неподвижном однорядном подшипнике скольжения. Помимо этого, в узел встраивается шариковая опора, принимающая продольную нагрузку от вала.

Фартук

В изделии модели 1А616 закрытая конструкция фартука предельно упрощена. В его состав входят механизмы, обеспечивающие движение суппорта в двух направлениях. Оно осуществляется посредством 2-х рукояток, каждая из которых ответственна за свое направление. Их запуск осуществляется круговым движением на себя, а остановка – таким же смещением, но только от себя.

Суппорт токарно-винторезного станка

Движение подачи суппорта передается ему от приводного шпиндельного узла. Его конструкция предусматривает не только продольное, но и поперечное смещение.

При этом за движение продольного резания ответственны ременные передачи, а также уже рассмотренная ранее 12-ступенчатая коробка передач.

Задняя бабка токарного станка

Основное назначение заднего узла – надежно поддерживать при обработке негабаритные заготовки, обеспечивая их статическую и динамическую центровку. Кроме того, с его помощью осуществляется фиксация режущего инструмента. Сам узел крепится к направляющим станины посредством болтового сочленения, управляемого специальной рукояткой.

Правила эксплуатации и ухода

Для агрегата есть правила ухода за ним, чтобы он не ломался, был всегда готов к эксплуатации. Оборудование надо регулярно осматривать, проверять на наличие повреждений.

Работа двигателя определяется по звуку. После запуска прислушайтесь. Если нет посторонних звуков, масло подается, то двигатель исправен. Если же посторонние звуки есть, надо разобрать механизм, узнать причину.

Аккуратно надо следить за предохранительным щитком, удержанием заготовки. Даже при малой неисправности надо прекратить работу, отнести детали в ремонт.

Временами чистить трубы, оборудование, менять резцы, чтобы нагрузка на движок была меньше.

Конструкция коробки подач токарно-винторезного станка 16К20

Коробка подач станка — унифицированный узел 16Б20П.070

и является типовой конструкцией закрытой коробки с передвижными блоками.

Связь шпинделя и суппорта станка для обеспечения оптимального режима резания осуществляется с помощью механизма подач, состоящего из реверсирующего устройства (трензеля) и гитары, которые осуществляют изменение направления и скорости перемещения суппорта.

Коробка подач закреплена на станине ниже шпиндельной (передней) бабки и имеет несколько валов, на которых установлены подвижные блоки зубчатых колес и переключаемые зубчатые муфты. В правом положении муфты получает вращение ходовой винт, а в левом ее положении (как показано на рисунке) через муфту обгона вращается ходовой вал.

Чертеж коробки подач токарного станка 16к20

Схема коробки подач токарного станка 16к20

Регулировка коробки подач станка 16К20

При ремонте станка особое внимание следует обратить на правильность монтажа механизма переключения зубчатых колес, смонтированного на плите 38, которая крепится к корпусу 3, коробки подач. Во избежание нарушения порядка сцепления зубчатых колес коробки подач при сборке нужно совместить риски, нанесенные на шестернях 51 и 52

Общая методика анализа кинематических цепей металлорежущих станков

Целью анализа
кинематических цепей любого металлорежущего
станка является установление назначения
анализируемых кинематических цепей в
соответствии со схемой обработки,
последовательности кинематических пар
и механизмов, передающих движение от
ведущего звена к ведомому звену
кинематической цепи, возможного
количества скоростей движения ведомого
звена конкретной кинематической цепи.

До начала анализа
кинематических цепей металлорежущего
станка необходимо расшифровать модель
станка и составить схему обработки.

Анализ кинематических
цепей металлорежущего станка ведется
в следующей последовательности:
устанавливается количество кинематических
цепей и их назначение; устанавливаются
ведущие и ведомые звенья каждой
кинематической цепи; для каждой
кинематической цепи устанавливается
последовательность передачи движения
от ведущего звена к ведомому с уяснением
какие кинематические звенья, кинематические
пары и механизмы участвуют в передаче
движения и каково их назначение.
Составляется формула кинематических
связей; определяется количество ступеней
скоростей движения ведомого звена
каждой кинематической цепи; записывается
уравнение кинематического баланса;
определяются величины скоростей движения
ведомого звена на каждой ступени.

Рассмотрим
содержание каждого из этапов анализа
кинематических цепей металлорежущих
станков на примере токарной обработки.

Порядок работ

Схема размеров обрешетки под фанеру.

Материалы и инструменты:

• листы фанеры;
• отвес;
• строительный уровень;
• дрель;
• дюбели;
• шурупы;
• саморезы;
• гвозди;
• антисептик для обработки реек;
• металлические подвесы;
• рубероид;
• утеплитель;
• шпаклевка;
• герметик;
• деревянные рейки для обработки швов.

Как выполняется внутренняя отделка стен? Прежде всего необходимо выбрать листы соответствующих размеров.

Правильная технология монтажа материала позволит замаскировать дефекты поверхности стен, обеспечить надежную теплоизоляцию.

Сначала выполняют разметку стен. Заранее надо подготовить необходимое количество реек для обрешетки. Если предусматривается теплоизоляция, то рейки должны быть на 1 см толще плиты утеплителя.

Схема разметки стен под обрешетку для фанеры.

Затем приступают к монтажу обрешетки из реек. Сначала фиксируют к стене при помощи дюбелей и шурупов горизонтальные рейки. Затем монтируют промежуточные рейки. Расстояние между ними должно составлять 40 см. Закреплять эти рейки необходимо через каждые 60 см.

Перед началом работ надо обработать рейки антисептиком для предотвращения появления плесени и микроорганизмов.

Нужно крепить рейки к поверхности как можно плотнее. Для надежного закрепления краев листов используют вертикальные бруски. Если стены выполнены из древесины, то рейки прибивают саморезами или гвоздями. Если стены изготовлены из кирпича, то надо при помощи дюбелей прикрепить к стене металлические подвесы. Их нужно расположить на расстоянии 40 см друг от друга.

При монтаже вертикальных реек под ними создают подложку из рубероида. Если это необходимо, заполняют утеплителем пространство между рейками обрешетки.

Затем приступают к монтажу листов фанеры. Их соединяют встык как можно плотнее. Для обработки швов между листами используют шпаклевку или герметик. Постепенно швы могут расходиться, поэтому их лучше скреплять узкими рейками из древесины, у которых имеется желоб с двух сторон. Это также защищает края листов от деформаций.

Дальнейшая отделка стен зависит от желаний хозяина. Можно свести ее к минимуму. Можно выполнить отделку стен декоративными элементами из фанеры: это придаст стенам объем. Можно выполнить финишную отделку стен с имитацией под различные материалы.

Отделка стен фанерой, выполненная при соблюдении данных рекомендаций, будет прочной, надежной и долговечной.

Конструктивное устройство токарно винторезного станка ТВ 6

Указанный агрегат собран из таких основных частей:

• Задней/передней тумбы.
• Станины.
• Коробки подач.
• Передней/задней бабки.
• Суппорта.
• Фартука.
• Гитары.
• Защитных кожуха (для патрона) и экрана (резца).
• Шкафа электрической коммутации.

Обе тумбы в сечении имеют П-образную форму и усилены сверху и снизу ребрами жесткости. В передней тумбе смонтирован электродвигатель главного привода, рядом расположена реверсная кнопочная станция для его пуска и остановки. Электрический щиток станка размещен в задней тумбе.

Станина является основным несущим элементом токарного станка ТВ 6 и опирается на обе тумбы. На станине монтируют и крепят, соединяя в общую конструкцию, все остальные механизмы станка. Для жесткости станине придается коробчатая форма, в ней есть проемы (окна). В верхней части станины выполнены две направляющие призматического сечения. Причем по расположенной ближе к наблюдателю передней направляющей станка передвигается его каретка, а по задней – соответственно задняя бабка. На передней плоскости станины расположен ходовой винт с рейкой.

Внутрь передней бабки токарного станка ТВ 6 помещена 6-ти ступенчатая коробка передач, которую через клиноременную передачу вращает электродвигатель (главный привод). Коробка передач приводит во вращение шпиндель, в патроне которого закреплена обрабатываемая заготовка. Шпиндель опирается на три подшипника, один из которых – радиального типа, два других – упорные, и фиксируется при помощи винтов. Ниже коробки стоит подключенная к ней гитара. Этот зубчатый механизм передает вращательное движение от коробки передач на коробку подач. Его передаточное отношение имеет для токарного станка ТВ 6 постоянную величину, равную ¼.

Коробка подач позволяет настроить процесс нарезания метрической резьбы с выбором шага из ряда 0,8; 1 или 1,25 мм или выполнять продольное движение суппорта. Управляют коробкой подач с помощью двух рукояток. Одна из них необходима для выбора требуемого шага резьбы путем включения ходового винта. Другая нужна для подключения ходового вала коробки подач при остальных токарных операциях. Т. о. возможность одновременной работы ходовых вала и винта полностью исключены. В нижней части коробки подач есть поддон для сбора смазочного масла. Жидкая смазка в узлы трения и зубчатые колеса подается за счет капиллярных сил по специальным фитилям. При эксплуатации станка осевое смещение ходового винта должно отсутствовать. Для компенсации этого люфта нужно затянуть две круглые гайки.

Назначением фартука является организация продольного движения суппорта вдоль заготовки через вращение вала либо винта (ходового). Суппорт можно перемещать двумя способами – вручную за счет вращения его маховика либо от ходового вала. Для фартука предусмотрена блокировка, которая не допускает его одновременного перемещения от вала (механический способ) и через маточную гайку маховика. Управление фартуком производится посредством трех имеющихся на нем рукояток.

Суппорт отвечает за крепление и перемещение резца. Для последнего действия он снабжен 4-ма каретками. Они связаны между собой через направляющие, которые обеспечивают перемещение резца (продольное и поперечное) вращением винтов и гаек. Нужный для этого момент создается маховиком. От нагрузки, которую испытывает резец при точении, изнашиваются поверхности направляющих, кареток и клиньев. Появляются зазоры, резец в процессе работы вибрирует, снижается точность обработки детали. Чтобы избавиться от этого, регулируют прижимные планки каретки путем затягивания винтов.

Резцедержатель фиксируется опорным штифтом на самой верхней каретке. Он вмещает четыре резца с сечением державки до 12 * 12 мм. Резцы зажимаются болтами.

Основное назначение задней бабки – поддержка не закрепленного в патроне конца детали вращающимся центром в одной оси со шпинделем. Это способствует получению точных размеров и приличной шероховатости поверхности изделий. Бабка состоит из корпуса с основанием, размещенным на направляющей станины. Пиноль задней бабки движется продольно в ее корпусе с помощью маховика и рукоятки. В пиноли выполнено конусное отверстие для упорного центра, сверлильного патрона или развертки. Корпус бабки фиксируют на направляющей с помощью зажимной ручки.

Вопрос 2. Основные узлы токарного станка и их назначение.

Станина 29

— 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 (шпиндельная) бабка

1 с коробкой скоростей крепится на левом конце станины. В ней размещена коробка скоростей и шпиндель, которые сообщают заготовке главное движение, а инструменту – движение подачи при выбранной глубине резания.

Шпиндель

7 служит для крепления заготовки с помощью приспособлений и сообщения ей вращательного движения. Вал шпинделя делается полым для размещения в нем обрабатываемого прутка. Передний конец шпинделя имеет конусное отверстие, в которое при необходимости устанавливается центр. К торцу шпинделя крепится на резьбе или болтами кулачковый или поводковый патрон для закрепления обрабатываемых заготовок.

Токарно-винторезный станок модели 1К62: 1 – передняя (шпиндельная) бабка; 2, 3, 4, 5 – рукоятки; 6 – коробка скоростей; 7 – шпиндель; 8 – продольные салазки (каретка); 9 – поперечные салазки; 10 – резцедержатель; 11 – рукоятка; 12 – поворотный суппорт; 13 – рукоятка; 14 – пиноль; 15 – задняя бабка; 16 – переключатель; 17 – маховик; 18 – направляющие станины; 19 – ходовой винт; 20 – ходовой вал; 21, 22 – рукоятки; 23 – кнопки; 24 – рукоятка; 25 – фартук; 26, 27 – маховики; 28 – рукоятка; 29 – станина; 30 – рукоятка; 32 – коробка подач; 33 – рукоятка; 34 – гитара

Коробка скоростей

6 обеспечивает 24 различных числа оборотов шпинделя в минуту. На передней панели коробки скоростей расположены рукоятки 2, 5 для установки числа оборотов шпинделя, рукоятка 3 установки числа заходов резьбы и рукоятка 4 установки правой и левой резьбы.

Коробка подач

32 расположена на передней стороне станины под передней бабкой. Она обеспечивает получение необходимой величины подачи инструмента или шага нарезаемой резьбы с помощью рукояток 30, 33. Передача к коробке подач осуществляется от шпинделя через гитару 34 со сменными зубчатыми колесами. Далее движение через ходовой вал 20 (при точении) или ходовой винт 19 (при нарезании резьбы) передается на суппорт.

Гитара 34

предназначена для настройки стан­ка на требуемую величину подачи или шаг нарезаемой резьбы путем установки соответ­ствующих сменных зубчатых колес.

Суппорт

состоит из каретки 8, которая перемеща­ется по направляющим 18 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.

Поперечные салазки 9 перемещаются по направляющим продольных салазок при поперечной подаче. На поперечных салазках расположен верхний поворотный суппорт 12 с резцедержателем 10. Верхний суппорт используется при обтачивании конических поверхностей. Для этого его поворачивают на необходимый угол. Подачу суппорта осуществляют рукояткой 13.

Резцедержатель

10 служит для установки и крепления резцов. Он имеет четыре позиции, что позволяет установить одновременно четыре инструмента и менять их, поворачивая резцедержатель рукояткой 11.Фартук 25 крепится к каретке суппорта. В нем расположен механизм, при помощи которого вращательное движение ходового вала 20 или ходового винта 19 преобразуется в поступательное прямолинейное (продольное или поперечное) движение суппорта. Рукоятка 24 служит для включения маточной гайки (при нарезании резьбы).Задняя бабка 15 служит для поддержания обрабатываемой заготовки при работе в центрах, а также для закрепления сверл и других инструментов при обработке осевых отверстий. Корпус задней бабки установлен на направляющих станины и может по ним перемещаться. В отверстии корпуса имеется пиноль 14, которая выдвигается с помощью маховика 17. Корпус задней бабки смещается относительно ее основания в поперечном направлении, что необходимо при обтачивании наружных конических поверхностей.

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, маховичками).

Основные конструктивные особенности

Универсальный токарно-винторезный станок состоит из основных конструктивных узлов, которые являются типовыми элементами. К ним относятся:

• суппорт;
• станина;
• упорная и шпиндельная бабки;
• электрическое оборудование;
• ходовой вал;
• гитары шестерен;
• коробка, которая обеспечивает выбор и смену подач;
• ходовой винт – именно эта деталь отличает токарно-винторезный от стандартного токарного станка.

В зависимости от некоторых особенностей может различаться точность станка. Поэтому универсальное оборудование может быть как класса точности Н, так и повышенного – П.

Передние и задние бабки

У передней или шпиндельной бабки есть основная роль – фиксировать заготовку в обработке и передавать вращение заготовке от электрического двигателя.

Внутри корпусной части бабки расположен шпиндель. На корпусе станка снаружи монтируется рукоятка регулировки скорости. Задняя бабка или упорная необходима для фиксации заготовки.

Суппорт

Суппорт предназначен для того, чтобы перемещать резцедержатель с резцом в продольном, поперечном направлении по отношению к оси станка. Нижняя часть суппорта именуется салазками или кареткой.

Спустя определенное время работы станка суппорт будет нуждаться в регулировке, поскольку, в противном случае снизится скорость обработки. Регулировка от зазоров заключается в подтягивании клиновой планки. 

По сравнению с другими деталями суппорт имеет большие размеры. Выбор резцедержателя определяется классом станка. Для крупногабаритного оборудования обязательно закреплять резцы дополнительно четырьмя винтами.

Коробка скоростей

Это основная часть привода шпинделя. Она осуществляет передачу энергии двигателя остальным частям станка. Еще одна функция – изменение частоты вращения шпинделя и скорости работы всего станка.

Коробка встраивается в корпус бабки шпинделя или в отдельном корпусном блоке. Изменение скорости может происходить бесступенчатым или ступенчатым способом. В стандартную коробку передач входят следующие составляющие:

• система зубчатых передач;
• клиноременная передача;
• реверсивный электродвигатель;
• электромагнитная муфта с системой торможения;
• рукоять для переключения скоростей.

Работает коробка скоростей за счет шестерен.

Шпиндель

Это основная часть станка, которая сделана в виде вала с конусным отверстием для закрепления заготовок. Чтобы деталь имела высокую прочность и долговечность, ее изготавливают из высокопрочной стали.

В классическом варианте шпиндель сделан на высокоточных подшипниках качения. На опоре детали установлено специальное кольцо, которое обеспечивает точность работы станка.

На торце конструкции расположено коническое отверстие. Полость шпинделю необходима, чтобы установить пруток, помогающий при необходимости выбивать центр из посадочного места.

Непосредственно прочность и долговечность шпинделя зависит от имеющихся там подшипников.

Станина

Это основная часть станка, которая выполнена с помощью чугунного литья. К ней прикреплены все наиболее важные детали и элементы данной конструкции.

Сама станина состоит из двух стальных балок. Балки, в свою очередь, соединены между собой ребрами жесткости. У каждой из балок – соединение к двум направляющим.

Направляющие с обоих сторон относятся к призматической группе. Направляющая плоской формы расположена внутри с левой стороны.

Нарезание резьбы

Нарезать резьбу при помощи токарно-винторезного станка можно несколькими способами. Для этого используется плашка, метчик, резец и другие виды инструмента.

С их помощью есть возможность нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу

При использовании резца важно соблюдать полностью технологию. Она включает:

• правильную заточку резца;
• аккуратную настройку режимов работы станка;
• при помощи шаблона правильная установка резца по центру детали;
• замер полученных размеров калибрами или шаблонами.

В такой работе недопустим брак в виде заострений, рваных нитей, задир и дробления.

Электрический блок управления

В стандартный блок управления токарно-винторезным станком входит сразу несколько рукояток и кнопок:

• рукоятка для настройки количества оборотов;
• система управления для установки параметров резцовой поверхности;
• рукоятки для управления суппортом.

Станок с ЧСПУ обладает более сложным устройством, но при этом может работать без участия оператора на промежуточных этапах.

Фартук

В фартуке токарно-винторезного станка расположены механизмы, которые преобразуют вращательное движение ходового винта и ходового вала в поступательное движение суппорта.

Общая методика анализа кинематических цепей металлорежущих станков

Целью анализа
кинематических цепей любого металлорежущего
станка является установление назначения
анализируемых кинематических цепей в
соответствии со схемой обработки,
последовательности кинематических пар
и механизмов, передающих движение от
ведущего звена к ведомому звену
кинематической цепи, возможного
количества скоростей движения ведомого
звена конкретной кинематической цепи.

До начала анализа
кинематических цепей металлорежущего
станка необходимо расшифровать модель
станка и составить схему обработки.

Анализ кинематических
цепей металлорежущего станка ведется
в следующей последовательности:
устанавливается количество кинематических
цепей и их назначение; устанавливаются
ведущие и ведомые звенья каждой
кинематической цепи; для каждой
кинематической цепи устанавливается
последовательность передачи движения
от ведущего звена к ведомому с уяснением
какие кинематические звенья, кинематические
пары и механизмы участвуют в передаче
движения и каково их назначение.
Составляется формула кинематических
связей; определяется количество ступеней
скоростей движения ведомого звена
каждой кинематической цепи; записывается
уравнение кинематического баланса;
определяются величины скоростей движения
ведомого звена на каждой ступени.

Рассмотрим
содержание каждого из этапов анализа
кинематических цепей металлорежущих
станков на примере токарной обработки.