Универсальные токарно-винторезные станки

Минераловатные утеплители на основе кварца

Передняя бабка

Передняя бабка – ключевой узел любого токарного станка. Внутри корпуса передней бабки располагаются шестеренки передач скоростей вращения шпинделя, сам шпиндель является выходным валом коробки передач. На лицевой стороне передней бабки располагаются ручки управления работой станка.

С левой стороны корпуса на первичном валу коробки закреплен шкив для клинового ремня привода станка. У более сложных типов станков в состав передней бабки входит не один шкив, а несколько, и расположены они внутри ее корпуса. 

Шпиндель передней бабки

Ко фланцу шпинделя передней бабки болтами прикрепляется шпиндельная головка станка, в которой фиксируется обрабатываемая заготовка. Особенностью шпинделя является то, что это – полый вал, фактически – толстостенная труба с расположенными на ней шестеренками.

Шпиндель такого типа применяется на токарно-винторезных станках для того, чтобы в шпиндельной головке можно было зажать заготовку большой длины, выходящей за габариты станка.

Шпиндельная головка

Часть передней бабки, предназначенная для закрепления заготовки в станке, называется шпиндельной головкой. Закрепляется устройство на фланце шпинделя. Наиболее распространенным вариантом является трехкулачковая головка. На боковой поверхности шпиндельной головки есть три гнезда круглой формы, в которые вставлены приводные винты кулачков. Наружная часть этих винтов имеет квадратные отверстия, в которые вставляется специальный головочный ключ.

Конструкция шпиндельной головки построена так, что вращая любой из трех винтов, токарь одновременно двигает все три кулачка головки, достигая тем самым установки заготовки строго по оси вращения шпинделя.

Представленная головка имеет три кулачка и называется трехкулачковой. Существуют другие виды головок – они имеют большее количество кулачков и называются многокулачковыми.

Конструкция токарно-винторезного станка

На станине неподвижно закреплены:

• передняя бабка;
• коробка подач;
• гитара;
• электродвигатели.

По направляющим перемещается суппорт с резцедержателем и фартуком. Справа стоит задняя бабка.

Передняя бабка

Передняя бабка – самый сложный и массивный узел токарного станка 1П611. Она расположена на станине слева, выше линии направляющих.

В нее вмонтировано несколько узлов:

• шпиндель с подшипниками;
• привод подачи;
• переборные шестерни;
• механизм управления.

Упорные и радиальные подшипники принимают на себя нагрузки на шпиндель и делают вращение равномерным. Снаружи передней бабки, в рабочей зоне, на шпиндель крепится патрон с кулачками для фиксации детали.

Гитара

Без гитары станок может работать, но резьбы нарезать не получится. Набором шестерен с определенным количеством зубьев, регулируется шаг – перемещение резца за определенный размер за один оборот шпинделя – детали.

Приклон гитары поворачивается, изменяя межцентровое расстояние между шестернями. Это обеспечивает качественное зубчатое зацепление колес с разным количеством зубьев. В рабочем положении конец приклона зажимается болтом.

Суппорт

Подвижный узел суппорт перемещает режущий инструмент по направляющим вдоль станка. На нем установлены:

• фартук с механизмом управления подачи;
• салазки с резцедержателем.

Через фартук проходят ходовой винт и вал. Внутри стоят зубчатые муфты. Перемещение режущего инструмента перпендикулярно оси станка осуществляется движением, резцедержателя по поперечным направляющим в верхней части салазок.

Задняя бабка

Стоящая справа на направляющих задняя бабка используется для выполнения операций:

• фиксации в центрах длинных деталей;
• сверловки;
• зенкерования;
• нарезки внутренней резьбы метчиком.

Горизонтальное смещение пиноли с центром, позволяет точить конусные валы с малым углом. Корпус перемещается 2 винтами, расположенными у основания узла.

Задняя бабка стоит на направляющих станины и перемещается по ним. Фиксируется прижимными планками, расположенными снизу. Пиноль с инструментом приводится в движение ручкой, выступающей справа из корпуса. Рычаг в верхней части впереди корпуса зажимает пиноль в рабочем положении.

Электрооборудование

Устройство электрической схемы станка 1П611 позволяет приводу, системе охлаждения и освещения включаться и работать независимо.

Электродвигатель привода

Приводной асинхронный электродвигатель имеет мощность 1,7 кВт, скорость вращения 3000 об/мин. Он установлен внизу, внутри левой стойки станины и через клиноременную передачу передает вращение на вал привода.

Электронасос охлаждения

Электронасос СОЖ мощностью 0,12 кВт располагается на правой стойке. Там же на передней стороне корпуса находятся кнопки его запуска и остановки. Включается система охлаждения независимо от работы привода станка.

Переключатель управления

Вводным выключателем подается и отключается напряжение силовых и управляющих цепей. Переключатель запускает шпиндельную бабку и задает направление:

• вращение шпинделя прямое или обратное;
• отключение вращения патрона и торможение.

Отключение вращения и срабатывание тормоза происходит при возврате рукоятки в нейтральное положение.

Местное освещение

Лампочка местного освещения установлена сзади на корпусе суппорта и движется синхронно с инструментом. Светильник представляет собой плафон на гибкой стойке. Он работает от постоянного тока 36 В.

Тормозное сопротивление

Торможение двигателя происходит за счет включения обратного тока и сопротивления при нажатии на кнопку «Стоп».

Пусковая и защитная аппаратура

На передней панели правой станины расположен входной выключатель. Ниже него кнопки включения освещения и охлаждения.

На левой стойке ниже передней бабки изменяется направление и скорость вращения шпинделя.

Для защиты рабочего от поражения током и предупреждения аварийных ситуаций, электросхема станка, кроме заземления имеет:

• предохранители от коротких замыканий;
• тепловые реле от перегрузок;
• магнитный пускатель.

Вся защитная аппаратура указана в электрической схеме оборудования.

Принцип работы

С двигателя через ременную передачу вращение передается на перебор. Зубчатая муфта соединена с шестерней на шпинделе. Она вращает его и патрон с зажатой в кулачках деталью со скоростью 33,5–3000 об/мин.

Ведущий вал, получающий обороты от коробки подач, проходит ниже направляющих через фартук. В нем зубчатые муфты превращают вращательное движение в поступательное. Вместе с суппортом перемещается режущий инструмент вдоль детали.

Изготовление токарного станка по металлу своими руками

Процесс изготовления токарного станка по металлу своими руками, как и процесс промышленного производства имеет несколько этапов. Каждый этап по-своему важен, как важна и последовательность этапов при создании конструкции.

Начальный этап – проектирование. Он начинается с разработки концепции компоновки устройства, его технических параметров и создания технической документации.

Этап практического изготовления включает в себя разметку материала, резку, подгонку и создание первоначальной модели. Далее, идет процесс наладки и подгонки узлов и деталей. Так что говорить о конкретных сроках, за которые можно самостоятельно собрать рабочий токарный станок своими руками не стоит.

Проектирование и чертежи настольного токарного станка

Проектирование подобного рода изделий рекомендуется делать на основе тех задач, которые планируется выполнять на это оборудовании. Чаще всего за основу берутся простые, не требующие высокой квалификации и дорогостоящего оборудования виды работ:

• Гладкая черновая и чистовая обработка цилиндрических деталей;
• Точение ступенчатых фасонов заготовок;
• Обработка конусных поверхностей;
• Формирование уступов, канавок с прямыми и наклонными поверхностями;
• Расточка цилиндров и конусов;
• Нарезание различного вида резьбы;
• Обработка кромок отверстий;
• Формирование рифлёной поверхности;
• Отрезание заготовок.

Определяем необходимые размеры

Вторым важным моментом выступает то, каких размеров заготовки будут обрабатываться при помощи этого станка. Для того чтобы заниматься моделированием достаточно небольших размеров, этот вариант мини станка может иметь небольшие размеры, и целиком помещаться на обычном письменном столе.

Для оборудования, которое планируется применять для обработки заготовок диаметром 50 мм и длиной до 500 необходима будет станина минимальной длины в 750 мм. А для работы с заготовками большей длины потребуется еще и отдельное основание. Простой деревянный стол устройство массой 50-70 кг попросту не выдержит.

Создаем необходимую проектную документацию

Увы, без разработки чертежей при постройке станка своими руками не обойтись. В принципе профессионально вычерчивать все узлы и детали смысла нет, а вот сделать технический рисунок, в котором учесть расположение деталей, способ их соединения и крепления все-таки стоит. При разработке отдельно нужно просчитать размеры станины и всех деталей, которые будут собираться из металлопроката. На рисунках нужно отметить точки соединений, места сверления отверстий и способ фиксации отдельных подвижных узлов. В качестве отдельного документа нужно оформить кинетическую схему станка и схему подключения электрооборудования. Кинетическая схема подразумевает то, как будут расположены шестерни или шкивы коробки передач, и как будет осуществляться изменение скорости вращения шпинделя. А электрическая схема даст возможность правильно подключить электрооборудование.

Совет: отличным подспорьем в качестве наглядного пособия по разработке чертежей могут служить старые советские технические журналы для технического творчества.

Выбор электродвигателя для станка

Среди узлов самодельного станка электродвигатель один из немногих элементов который все-таки придется приобретать в уже собранном виде. Для оснащения маломощных мини-станков для моделирования и несложных работ подойдут небольшие электродвигатели мощностью до 500 вт. Более мощные и высокооборотистые типы двигателей можно устанавливать на станки для серьезных гаражных работ. А вот что касается типа мотора, то здесь лучше отдать предпочтение асинхронным видам. Они надежны, неприхотливы к перепадам напряжения и изменению нагрузки при работе.

Особенности эксплуатации ТВ-6

Хотя токарно-винторезные станки ТВ-6 и являются учебными, при работе на них (если ее выполняет специалист высокой квалификации) можно добиваться высокой точности и выполнять достаточно сложные токарные операции. Благодаря таким техническим возможностям данные агрегаты нередко приобретают для оснащения домашних мастерских.

В приводном механизме токарного станка ТВ-6 используются клиноременные передачи, которые регулярно следует проверять на предмет натяжения ремней. Такая несложная профилактическая мера позволит использовать по максимуму мощность приводного электродвигателя и значительно продлить срок службы самой передачи. Если натяжение ремней ослабло, то отрегулировать его нетрудно. Для этого следует ослабить гайки, соединяющие салазки с приводным двигателем, и выставить требуемое натяжение, которое должно находиться в пределах 10 кг на одну ветку клинового ремня.

Электрическая схема ТВ-6

Достаточно распространенной неисправностью токарного станка ТВ-6 является вибрация шпинделя, которая может быть вызвана ослаблением винтовых соединений. Если подтяжка гаек шпиндельного узла не привела к ослаблению или устранению такой вибрации, то, скорее всего, в нем вышли из строя подшипники, а это требует уже более квалифицированного ремонта.

Если в подшипниковых узлах шпинделя выявлены зазоры, устранить их можно при помощи шлифовки торцов компенсационных колец либо регулировки гайки и контргайки. Однако убрать таким образом можно лишь незначительные зазоры радиального и осевого характера.

Станок модели ТВ-6, как и любой другой, нуждается в регулярном техническом обслуживании и ремонте, к выполнению которых следует подходить очень ответственно. Только в таком случае можно рассчитывать на то, что данное оборудование прослужит вам долго и позволит выполнять обработку деталей с максимальной точностью.

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.

Назначение и устройство токарно-винторезных станков

Основное предназначение станков токарно-винторезного типа – выполнение операций высокой точности с металлом, нарезание разных видов резьбы.

Устройство современных агрегатов состоит не только из рабочих частей. Аппараты оснащены устройствами ЧПУ, позволяющими сократить усилия человека, наладить автоматическое управление операциями. Дополнительные возможности механизма увеличивают его функциональный потенциал.

Отличительными особенностями станков такого типа являются такие параметры:

1. Высокая производительность, быстрое решение функциональных задач характерно как для напольных, так и настольных вариантов станков.
2. Жесткость и прочность станины, выполненной из высококачественной стали, позволяет увеличить срок службы агрегата.
3. Крепление заготовок производится надежно с помощью усовершенствованного патрона или в специальном центре рабочей зоны.
4. В конструктивных особенностях оборудования отмечают стабильную фиксацию резца.
5. Устройство для отключения суппорта расположено на фартуке аппарата, что удобно для рабочего.
6. Токарно-винторезное оборудование относится к высокому классу безопасности и надежности.

В зависимости от диаметра обрабатываемой детали станки относятся к группам D, где цифры от 100 до 4000 указывают на максимальный размер заготовки в миллиметрах. Длина L, связанная с расстоянием между центрами агрегата, также важна для параметров аппарата.

В производстве инструментария, приборов, часовых механизмах используют легкие станки массой до 500 килограмм. Большую часть объемов токарных работ производят на оборудовании средней тяжести.

Показатели мощности, широта диапазона вращения шпинделя, подачи инструмента у них выше других модификаций. В энергетическом, тяжелом машиностроении, для обработки роторов турбин, валов прокатных станов необходимы крупные варианты винторезного агрегата.

Основные технические характеристики

Токарно-винторезный станок 163 разрабатывался для обработки крупногабаритных заготовок весом до 2 тонн. Максимальный диаметр короткой заготовки над станиной 630 мм, наибольший диаметр вала над суппортом – 350 мм.

Модель 163 выпускалась в 2 модификациях, они отличались длиной обрабатываемой детали:

• межцентровое расстояние 2800 мм в стандарте и1400 мм укороченный вариант;
• длина точения соответственно 1400 мм и 1260 мм.

Диаметр отверстия в шпинделе на первых партиях станков был 70 мм. Затем узел доработали, диаметр увеличился до 80 мм и 90 мм. Диаметр зажимного патрона 320 мм не изменялся. Мощность приводного двигателя 14 кВт.

Общие технические характеристики

Токарно-револьверные станки применяются на предприятиях для серийного производства деталей. Отличительная черта, особенность станков данной группы — наличие револьверной головки для крепления нескольких режущих инструментов. Оборудование выгодно использовать, когда технологический процесс подразумевает неоднократную смену инструмента.

Одновременно можно устанавливать 4 и более инструмента, смена происходит путем поворота револьверной головки. Инструмент устанавливается в необходимой для работы последовательности. За счет этого ускоряется цикл обработки одной детали по сравнению с аналогичным процессом на универсальном токарном станке.

Регулирование

Регулировка узлов устройства — естественный рабочий процесс, к которому оператору станка приходится периодически прибегать в процессе работе. Для того, чтобы не допустить ошибок в этом процессе, желательно иметь под рукой технический паспорт устройства либо спросить совета у более опытных коллег.

Натяжение ремней главного привода

Крутящий момент шпинделя может уменьшать со временем в процессе эксплуатации станка, это означает необходимость проверки натяжения ремней клиноременной передачи, которая идет от основного двигателя до фрикционного вала устройства.

Чтобы выполнить данную процедуру, необходимо:

• Снять нижний кожух.
• Отпустить гайку клиновых пальцев, которая крепит подмоторную плиту.
• Опустить плиту, получив необходимое натяжение ремней.
• После окончания работ затянуть гайку.

Регулировка фрикционной многодисковой муфты

При необходимости в увеличении крутящего момента шпинделя при нормальном натяжении ремня допускается проведение регулировки фрикционной муфты главного привода. Для этого:

1. Выключается электродвигатель главного движения.
2. Снимается верхняя крышка на передней бабке.
3. Снимается лоток маслораспределения.
4. С помощью проворачивания круглой гайки 2 (рис.12) проводится регулировка муфты прямого вращения, проворачивание гайки 3 регулирует муфту обратного вращения шпинделя. Поворот гаек выполним исключительно после погружения защелки 4 в кольцо 5 (рис.12).
5. Рукоятка 20 (рис.5) переводится в нижнее положение для регулировки муфты прямого вращения, в верхнее — для обратного, перед выполнением данных процедур ее необходимо перевести в крайнее левое положение (включен перебор 16:1).

Для регулировки обычно достаточно выполнить 1/12 оборота, ориентируясь на пазы, которые расположены по периферии гайки (их 12), при этом необходимо контролировать перемещение защелки в паз, иначе, возможно самопроизвольно отвинчивание гайки в процессе эксплуатации.

Если слишком перетянуть крепеж муфты, то включение рукоятки 20 (рис.5) будет производиться с трудом. В таком случае необходимо ослабить затяжку гаек.

Регулирование ленточного тормоза

Уровень величины натяжения ленты оказывает влияние на общее время торможения шпинделя, нормой считается 1,5 секунды при торможении шпинделя без зафиксированной заготовки и патрона при 2000 оборотов в минуту.

В том случае, если уровень торможения шпинделя значительно ниже требуемого, необходимо провести регулировку тормоза путем натяжения тормозной ленты 1 (рис.13) с помощью гаек 2.

Рычаг 3 должен быть расположен симметрично выступу валика — рейки 4 в заторможенном положении шпинделя. Фиксация валика в определенном положении обеспечивается шариком 5 с регулировочной пружиной 6.

Регулировка подшипниковых опор шпинделя

Роликовый двухрядный передний подшипник и радиальные упорные задние подшипники имеют постоянные заводские настройки и не нуждаются в дополнительной регулировке.

Устранение мертвого хода винта поперечного перемещения суппорта

Уровень мертвого хода не должен быть выше 2ух делений по лимбу, при этом винт 5 должен быть настроен таким образом, чтобы проворачиваться без затруднений от руки.

Для выборки мертвого хода выполняется:

• опускание винта 1 (рис.14) левой части гайки 2;
• подтягивание клина, который между половинками гайки (разрезанными);
• клин 3 подтягивается винтом 4;
• выбирается осевой зазор в винтовой паре.

Установка задней бабки по линии центров

Выполняя установку задней бабки строго по линии центров с осью центра передней бабки, необходимо выполнить совмещение плоскости платиков (рис.15), используя при этом соответствующие винты №1 и №2 (рис.9).

Как отрегулировать запор неподвижного люнета

Регулировка запора неподвижного люнета выполняется в случае ослабления запора его верхней откидной части, что приводит к отсутствию надежности крепления данного узла. Сама процедура проводится согласно указаниям, отмеченных в паспорте станка.

Функции станка

Фото токарного станка ТВ 4

Начиная проектировать суппорт станка, резцедержатель, режущие конструкции и прочие элементы, основным принципом разработчиков было обеспечение высокого уровня безопасности и простоты в эксплуатации. Выполнить ремонт станка ТВ 4 вполне по силам группе учеников под четким руководством учителя.

При этом технические характеристики модели станка ТВ 4 практически аналогичны профессиональному токарному оборудованию. Это сделано для того, чтобы обучающиеся смогли наглядно разобраться в конструкции станка, особенностях его работы, нюансах производства деталей с его помощью.

Токарно винторезный станок ТВ 4, как учебное пособие, изначально предусматривает возможность выполнения на нем всего перечня токарных мероприятий. Потому конструкция включает классический суппорт, резцедержатель, двигатель необходимой мощности и прочие детали, характерные для профессионального токарного станка. Потому используя ТВ 4, можно выполнять:

• Проточку и расточку;
• Подрезку торцов;
• Нарезку резьбы;
• Сверление.

Важно отметить, что инструкция станка предполагает возможность выполнения исключительно метрической резьбы. На другие виды агрегат ТВ4 не рассчитан

После того, как школьник детально изучил станок ТВ 4 и его конструкцию, определил технические характеристики, сумел выполнить ряд операций с помощью оборудования, проводится расширение функциональных возможностей агрегата. Для этого существует специальная инструкция, следуя которой, модернизация проводится достаточно быстро и легко.

Примечательно, что тот же суппорт, рукоятки фартук, органы управления, резцедержатель, расположение самих резаков предусмотрены конструкцией так, чтобы подростки не сталкивались с дискомфортом при работе на ТВ4. Потому станок ТВ 4 является полноценным учебным пособием, позволяющим в дальнейшем школьникам без проблем разбираться в более сложных, промышленных моделях токарных станков.