§ 8. устройство токарного станка по обработке древесины

Устройство

К станине прикреплена передняя бабка, а также все основные детали станка и задняя бабка. Основные элементы во всех станках имеют идентичное устройство и общий принцип работы.

Элементы конструкции:

• фундаментальная основа, где размещены элементы управления и все остальные;
• пиноль – крепежный компонент;
• цельный корпус из металла;
  управленческий рычаг, позволяющая закреплять непосредственно пиноль и основу всей задней бабки;
• маховик, отвечающий за перемещение пиноли;
• винт, с помощью которого производят четкое закрепление элемента по отношению к остальному токарному станку и всем его деталям.

Поскольку все компоненты идентичны, не слишком различается и принцип работы.

Принцип работы

Центральная часть задней бабки присоединена к суппорту. Через него бабка получает поступательное движение, поскольку снабжена самостоятельным приводом передач.

В некоторых видах оборудования производится вращательное движение. Центр самой задней бабки не вращается. Конкретный способ привода зависит от модификации станка, а также от задач, которые необходимо решить.

Назначение узла

Основная функция — надежное закрепление заготовки. Также узел поддерживает второй край заготовки и контролирует стабильное вращение.

При осуществлении процесса сверления задняя бабка соединяется с суппортом, а в патрон пиноля вставляется сверло нужного размера.

Главные составляющие части токарного станка

Такой агрегат, как токарный станок, независимо от модели, сложен с похожих конструктивных элементов, главным образом определяющих все возможности устройства.

Наименование главных составляющих конструкции токарно-винторезного станка:

1. Станина – данный элемент токарного устройства служит ни чем иным как одной из основных опор для обеих бабок и является платформой для перемещения суппорта и задней бабки. Все элементы устройства крепятся на нее. Станина представляет из себя две продольные стеночки, которые для надежности и прочности соединяются поперечными ребрами. Передняя бабка токарного станка закрепляется по левую сторону станины, противоположная сторона – это место размещения задней бабки.
2. Передняя бабка – придерживает и вращает по собственной оси обрабатываемую деталь. Во внутренней части данного элемента токарного станка находится шпиндель, совершающий обороты разной частоты в подшипниках качения и тем самым передает вращение обрабатывающейся детали. Внешние стороны обеих стеночек передней бабки оснащены рукоятками коробки скоростей, которые являются переключателями числа и скорости оборотов шпинделя. Инструкция правильного переключения этих ручников для того чтобы поставить необходимое количество оборотов находится в виде таблички из металла на внешней стороне стеночек передней бабки.
3. Задняя бабка – поддерживает оставшуюся часть элемента в процессе обрабатывания. Дополнительно ее используют для установления других рабочих инструментов.
4. Суппорт – перемещает режущее устройство во всех направлениях к оси токарного устройства.
5. Коробка подач – для конструкции практически всех токарных станков характерен данный элемент, вращающий ходовой вал и ходовой винт и меняющий количество их оборотов вокруг своей оси. Существует большое количество систем коробок подач.
6. Фартук – используется для изменения движений ходового вала.
7. Категорически запрещено на данном устройстве одновременно включать механизм подачи от ходового вала вместе с замыканием маточной гайки на ходовом винте. Данное действие практически во всех случаях приводит к поломке элементов токарного устройства. Для предотвращения этого, в токарном станке находится специальный механизм, блокирующий полностью все устройство.

Функциональные особенности и устройство

Задняя и передняя бабки любого токарного станка – важные детали конструкции, каждая из которых выполняет свои функции.

Передняя бабка. От точности изготовления данной детали зависит качество всей конструкции в результате. На передней бабке расположен шпиндель, который передает на обрабатываемую деталь движение кручения. Основными элементами передней бабки являются:

• корпус;
• шпиндель;
• подшипники;
• конструкция для контроля направления движения шпинделя;
• устройство, которое контролирует скорость движения шпинделя;
• устройство для подключения и установки оборудования.

Задняя бабка. Это опорный узел деревообрабатывающего токарного станка, который предназначен для фиксации заготовки. Основные элементы конструкции задней бабки:

• корпус;
• пиноль;
• маховик;
• рукоятка маховика;
• винт, чтобы перемещать заднюю бабку в поперечном направлении.

Задняя бабка имеет в пиноли отверстие, куда вставляется инструмент для обработки детали. Во время рабочего процесса бабка передвигается по станине для подборки оптимального расстояния в зависимости от длины обрабатываемой заготовки.

Устройство задней бабки токарно-винторезного станка

Общий вид и компоновка задней бабки токарно-винторезного станка показаны на рис. 33.

Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при обработке в центрах и представляет собой вторую опору.

При сверлении задняя бабка специальным прихватом соединяется с кареткой суппорта и получает от него механическую подачу. Сверло вставляется в пиноль вместо центра.

Задняя бабка должна удовлетворять следующим условиям:

• ни при каких условиях произвольно не сдвигаться
• давать правильное положение оси центра
• давать возможность быстрой установки по оси станка
• предоставлять возможность точной установки обрабатываемой детали на обоих центровых отверстиях станка
• обеспечивать надежное направление шпинделя (пиноли) задней бабки и зажим его без нарушения положения оси

Устойчивость и надежное положение оси задней бабки являются необходимыми условиями для получения удовлетворительных результатов при обработке в центрах и устранения возможности аварий из-за вырывания обрабатываемой детали из центров. Это зависит от закрепления корпуса задней бабки на станине.

Конструкции задних бабок очень разнообразны, но основные принципиальные схемы их имеют много общего. Поэтому, зная принципиальное устройство задней бабки какого-либо универсального токарного станка средних размеров, можно без труда разобраться в конструкции бабок других токарных станков.

Рассмотрим конструкцию задней бабки токарного станка. Корпус задней бабки этого станка, как и большинства станков других типов, состоит из двух деталей: собственно корпуса 1 и основания (плота, мостика) задней бабки 2.

Плот (мостик) пришабривается по направляющим станины, а на верхнюю поверхность его устанавливается корпус.

Плоскости соприкосновения корпуса с плотом пришабриваются так, чтобы ось задней бабки по высоте совпадала с осью шпинделя станка и была ей параллельна. Параллельность осей достигается за счет пришабривания вертикальной грани направляющего буртика а плота. Боковое совпадение осей достигается перемещением корпуса по плоту при помощи винта с квадратной головкой и гайки. Корпус крепится к плоту и одновременно к станине при помощи двух болтов 4 и накладки 3.

Достижение совпадения осей шпинделей передней и задней бабок посредством шабровки опорных плоскостей корпуса бабки требует значительной затраты времени. Поэтому, как правило, при капитальном ремонте совпадение осей передней и задней бабки достигается за счет расточки отверстия под шпиндель задней бабки. При этом возникает необходимость замены шпинделя задней бабки, который окончательно протачивается по наружному диаметру лишь после расточки корпуса задней бабки.

Шпиндель (пиноль) задней бабки 7 представляет собой пустотелый цилиндр, передний край которого выполнен в виде конуса Морзе в который вставляется центр 6 или сверло, а в задний — гайка 9. При помощи этой гайки и винта 8 с маховиком 10 шпиндель может передвигаться вдоль оси. Шпонка 5 предохраняет шпиндель от поворота. Шпиндель зажимается рукояткой, которая имеет на конце правую и левую нарезки для зажимных сухарей. При убирании шпинделя полностью в заднюю бабку винт 8 своим торцом упирается в торец центра 6 и выталкивает его из корпуса шпинделя. Таким образом, в этой конструкции выбивание центра из конуса очень удобно.

У тяжелых станков шпиндель не имеет гайки, нарезка сделана непосредственно на шпинделе, а втулка маховика является гайкой. Из такого шпинделя выбить центр с торца невозможно. Поэтому обыкновенные центры для таких шпинделей не годятся; центры должны быть с нарезкой. На нарезку навертывается гайка, при помощи которой можно выпрессовывать центр, или на центрах делаются лыски, которые дают возможность ключом повернуть центр и тем самым освободить его из гнезда. Пользование простыми центрами у этих станков должно быть запрещено, так как они запрессовываются и выбить их можно только ударами кувалды или разогревом шпинделя паяльными лампами. Это приводит к порче конуса шпинделя.

При обработке пологих конусов необходимо смещать центр задней бабки в поперечном направлении. Для этой цели корпус задней бабки и основание связаны друг с другом поперечной шпонкой. Поперечное смещение корпуса бабки относительно основания производится винтами и гайкой.

Делаем ремонт ванной в «хрущёвке». Советы по освещению

Назначение токарных мини-станков

По сути, мини-станок — это уменьшенная копия более крупного заводского оборудования.

Она подходит для работы с относительно небольшими заготовками, в основном с телами вращения: к таким относятся детали в виде сфер, цилиндров, конусов и так далее. Можно с помощью такого станка и сверлить, вытачивать канавки, нарезать резьбу, подрезать торцы и многое другое. Подойдёт он и для выравнивания поверхности. Его удобно использовать при разнообразных видах работы, а качество зависит лишь от конкретной фирмы и модели.

Приобретя настольный токарный станок, установите его на специальной подставке или просто поставьте на рабочий стол. Однако он может сдвигаться и качаться при выполнении работы, поэтому для устойчивости рекомендуем прикрепить его к поверхности. Это необязательно делать, если у вас есть специальный поддон или рабочие детали небольшие.

Основная масса таких аппаратов используется мастерами в быту, в небольших автомастерских, а также для обучения школьников и студентов токарному делу — в школьных кабинетах труда или в цехах институтов технической направленности. Они славятся высокой функциональностью, при этом не занимая много места и не требуя особенного дополнительного оборудования. Для работы с большими объёмами деталей и в промышленном производстве они, как правило, не подходят.

Тем не менее и на крупных предприятиях возникает необходимость изготовления миниатюрных изделий — например, при производстве часовых механизмов. В таких случаях используются особо точные модели для серийного и мелкосерийного производства.

Задняя бабка

Опорный узел, предназначенный для поддержания заготовки соосно со шпиндельной головкой, называется задней бабкой. В состав задней бабки входит пиноль – подвижное устройство, перемещаемое вдоль оси заготовки при помощи винта, приводимого в движение маховиком подачи.

Цифрами обозначены:

1. Маховик подачи.
2. Рычаг эксцентриков фиксации корпуса.
3. Фиксатор пиноли.
4. Корпус задней бабки.
5. Пиноль.
6. Центр.
7. Технологические отверстия.
8. Основание корпуса.
9. Болт поперечного перемещения корпуса.

Перед началом работы рекомендуется сдвинуть заднюю бабку в сторону шпинделя и проверить их соосность визуально. В случае возникновения сомнений, в шпиндельной головке зажимают один конец тестировочного стержня (заготовки), а центром сдвинутой на свое место задней бабки подпирают второй конец. Затем по направляющим станины передвигают по всей длине стержня жестко закрепленный микрометр. Щуп прибора должен касаться стержня – так проверяется осевое биение заготовки. Если биение существует, то под основание задней бабки подкладывают тонкие регулировочные пластины, стремясь свести осевое биение к минимальным значениям или к нулю.

Задняя бабка может выполнять не только функции опорного элемента, но и быть держателем некоторых видов инструмента. Сверло, метчик, проходной резец для внутренней обработки – многие из этих предметов могут быть закреплены в пиноли.

Внутренняя часть пиноли обработана под конус Морзе, поэтому и хвостовики инструмента должны быть иметь этот конус. Конструкция задней бабки сделана так, что при вращении назад, пиноль втягивается в корпус на определенную глубину. В это время в торец инструмента, вставленного в пиноль, упирается торец двигающего ее винта. Таким способом инструмент выталкивается из пиноли.

Простота конструкции задней бабки не отменяет необходимости ее регулировки, настройки или ремонта.

После длительной эксплуатации или по мере необходимости проводят ревизию задней бабки. В случае проведения ремонта, после выполнения всех необходимых работ или замены деталей, проводят регулировку задней бабки, которая называется юстировкой.

При любых работах по регулировке и настройке металлорежущих станков не применяются регулировочные пластины из дерева из-за их мягкости.

Изготовление задней бабки своими руками

Разработчики и производители изделий для токарных работ по дереву предлагают большое разнообразие различных узлов и агрегатов. Обладая определённым опытом, необходимым оборудованием и материалами можно изготовить их самостоятельно.

Самодельные задние бабки для токарных станков могут быть изготовлены в домашней мастерской. Для этого потребуются следующее оборудование и инструменты:

• токарный станок;
• аппарат для сварочных работ;
• комплект подшипников (обычно используются два);
• набор для болтового соединения (три болта и три гайки);
• два куска стальной трубы с толщиной стенки более 1,5 мм;
• листовую сталь толщиной от 4 мм до 6 мм (какой проще найти).

Для снижения себестоимости необходимо использовать подручный материал. Необходимые метизы легко найти в мастерской. Если их нет они приобретаются в любом хозяйственном или строительном магазине.

Порядок производства задней бабки для токарного станка по дереву состоит из следующих этапов:

1. Составление перечня задач, которые планируется решать на создаваемом станке (перечень необходимых операций).
2. Разработать и начертить схему узла.
3. Составить технологическую карту.
4. Выбрать требуемый инструмент.
5. Изготовить заднюю бабку.
6. Установить и провести проверку работоспособности.

Порядок самостоятельного изготовления задней бабки токарного станка по дереву состоит из следующих операций:

Изготовить заготовку для установки подшипников. Для этого необходимо обработать выбранный кусок трубы с внешней и внутренней стороны

Особое внимание следует уделить обработке внутренней поверхности. В ней будут установлены подшипники.
При необходимости в изготовленной втулке следует произвести пропил

Его ширина не должна превышать 3 мм.
С помощью сварочного аппарата соединить два болта. Должен получиться стержень заданной длины.
С правой стороны отварить гайку с шайбой.
С левой стороны удалить гайку.
Головку болта спилить. Место спила обработать с помощью абразивного инструмента.
Приступить к изготовлению шпинделя. Его изготавливают из обрезка трубы диаметром ¾ дюйма. Длина составляет около 7 мм.
Конус задней бабки изготавливается из болта. Для этого его конец затачивают соответствующим образом.

После завершения изготовления всех элементов необходимо произвести сборку задней бабки и проверить её на включённом станке.

Качество самостоятельно изготовленной задней бабки во многом зависит от класса точности применяемого инструмента и профессиональных навыков изготовителя. Опыт показывает, что с такими узлами возникают определённые проблемы. К ним относятся:

• превышение уровня вибрации;
• плохая центровка;
• низкая производительность, по сравнению с промышленными образцами;
• повышенная скорость износа установленных подшипников.

Чтобы избежать негативных последствий необходимо произвести проверку станка на холостом ходу. Проверить соосность задней и передней бабки, качество смазки подшипников и надёжность их крепления. При правильной сборке и качественном изготовлении отдельных деталей самодельная конструкция соответствует всем требованиям и будет не хуже промышленной.

Related Posts via Categories

• Характеристики 1К62 – особенности станка в цифрах
• 1М63 – солидный инструмент для токаря и мастера резьбы
• Школьный токарный станок – почему он популярен не только на уроках труда?
• Токарный мини-станок – незаменимое оборудование для миниатюрной обработки
• ДИП-500 – токарно-винторезный станок для единичных работ
• Токарный станок JET BD-7 – настольный агрегат для бытового использования
• Приспособления для токарного станка – как сделать агрегат более функциональным?
• ИЖ-250 – легендарный токарный станок Ижмаша
• Корвет 403 – функциональный токарный станок для любителей и профессионалов
• TRENS SE 320 и другие станки известного европейского производителя

Регулировка и ремонт задней бабки

Поддержание в исправном состоянии данного узла токарного станка требует периодического обслуживания. При возникновении неисправности своевременного ремонта. Периодическое обслуживание предполагает регулировку всех параметров этого узла. Настройка заключается в проведении работ, направленных на устранение следующих недостатков:

• появившихся зазоров между подшипниками и корпусом пиноли (эта неисправность характерна для токарных станков, у которых предусмотрено вращение пиноли);
• регулировку смещения центра узла относительно шпинделя;
• устранение люфта крепления бабки к станине.

Первоначальная регулировка задней бабки производится при подготовке изделия к продаже. В дальнейшем выставить заднюю бабку токарного станка следует с периодичностью, указанной в инструкции на конкретный образец.

Ремонт данного элемента токарного станка производится по мере необходимости в случае явно выраженных неисправностей. Основными признаками неисправности этого агрегата, свидетельствующими о необходимости ремонта и настройки, являются:

• изменение режима обработки;
• появление биений в момент вращения заготовки.

Трудным и затратным по времени считается ремонт пиноли. Ремонт этого узла требует токарного агрегата и опыта работы на нём. Самым сложным и требующим повышенной точности считается расточка (восстановление) отверстий. Конусные отверстия восстанавливают с применением специальной втулки. После завершения ремонта проверяют наличие радиального биения. Качественно проведенный ремонт позволяет получить заднюю бабку со всеми первоначальными характеристиками с нулевым биением.

Конструкция токарных мини-станков по металлу

Его главный элемент — это станина, к которой крепятся все остальные части. Она является основой всех узлов и имеет отверстия для крепления к столу. Обычно изготовлена из чугуна.

Следующий элемент — это суппорт, в который укрепляется сверло, резец или другой обрабатывающий инструмент.

Он же отвечает за перемещение сверла в нужном направлении, не отклоняясь от курса. Он передвигается при помощи вала хода и устройств передачи.

Деталь фиксируется на шпинделе — ещё одной части станка, выполненной в форме цилиндра. Именно от его параметров зависит качество работы всего устройства. Он питается энергией от электродвигателя.

На задней стойке есть специальный центр, удерживающий длинные детали во время их точения. Стойка приводится в движение специальным рычагом и фиксируется после установки необходимой позиции. Впрочем, такая тонкая регуляция есть не на всех аппаратах.

Привод у станка чаще всего бывает ременным — это наиболее удобный вариант, так как он более надёжен в случаях, когда заготовку заклинивает и механизм останавливается.

Самые маленькие станки имеют только одно место для резца в держателе, поэтому каждый раз перед сменой операции придётся вставлять его заново и регулировать высоту. Есть и возможность надстройки мини-станка — вы можете купить специальный держатель с поворотом. 

Станина

Основной неподвижной частью станка является станина, состоящая из 2 вертикальных рёбер. Между ними находятся несколько поперечных перекладин, обеспечивающих жёсткость и неколебимость статора.

Станина

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.

Устройство и принцип работы

Несмотря на различия в строении задних бабок у многих станков, схема их работы и производства в большинстве случаев приблизительно одинакова. Исходя из этого, можно сложить общую схему строения этой детали в большинстве станков. Классическая конструкция данного элемента конструкции будет выглядеть следующим образом:

1. Хвостовик центра конического типа.
2. Ручка управления.
3. Винт для вращения.
4. Пиноль. Подвижная полая деталь, выполненная в форме цилиндра, предназначена для фиксации вращательного винта. При помощи специальной шпонки пиноль (шпиндель) страхуется от поворота. Шпиндель фиксируется посредством специальной рукоятки, которая имеет прямую и обратную резьбу. Данная деталь может полностью убираться в узел задней бабки.
5. Гайка.
6. Рукоятка.
7. Основа.
8. Плита.
9. Винт.
10. Штыри.
11. Паз шпоночного типа.

Данный узел обладает отверстием в шпинделе, куда устанавливаются инструменты для работы с заготовками. Во время эксплуатации станка, узел двигается станиной для подбора походящей дистанции в зависимости от размеров обрабатываемой детали. Учитывая специфику выполняемых работ, шпиндель можно настроить как на вращающиеся, так и на неподвижные детали. Все передвижения данного узла осуществляются в рамках подготовительных работ.

Узел в устройстве двигается путем зацепления выступа планок. В этом же случае активируется автоматическое передвижение суппорта. Перемещать узел параллельно станине можно посредством специальной рукоятки. Так делают в том случае, если надо закрепить заготовку в центрах, для подводки режущей поверхности к детали и для перемены положения револьверной головки.

В станках с небольшими параметрами, передвижение шпинделя осуществляется посредством специальной шестерни, которая находится в кронштейне. На больших станках узел приводится в движение при помощи электропривода. Передвижение шпинделя осуществляется в направлении оси, и оно не зависит от того, что в нем закреплено – рабочий инструмент или заготовка.

Шпиндель передней бабки

Шпиндель — полый внутри вал, изготовленный из углеродистой стали, в отверстие которого пропускают длинномерные заготовки. Установлен шпиндель в корпус передней бабки посредством переднего и заднего подшипниковых узлов.

Торец шпинделя токарных станков зарубежного производства соответствует ISO 702/1. На современных станках ЧПУ, в зависимости от запросов потребителя, геометрия торца шпинделя может быть изменена. На торец устанавливается зажимное устройство: токарный патрон, цанга, планшайба, упорный центр.

Посадочные поверхности торца шпинделя имеют обработку не ниже 6 квалитета (в прецизионных станках значительно выше), при изготовлении поверхность подвергается закалке и шлифовке (Ra не ниже 1,25), а ее наружный диаметр строго концентричен оси вращения. В противном случае радиальное и торцевое биение патрона или другого зажимного устройства, установленного на шпиндель, будут превышать допустимые значения. Это скажется на точности обработки заготовки.

В связи с этим, при замене зажимной оснастки посадочные поверхности шпинделя необходимо оберегать от различного рода повреждений, а также проверять биение вновь установленных патрона или цанги.

Проверка точности

Геометрическую точность обработки, например, на токарных станках с ЧПУ проверяют таким образом: в токарный патрон зажимается заготовка диаметром 200 мм длиной 500 мм и обтачивается по цилиндрической поверхности без поджима задней бабкой. Допустимое отклонение от цилиндричности — 0,04 мм на длине 300 мм от торца патрона.

При неудовлетворительных результатах проводят регулировку передней бабки токарного станка: установку оптимальных зазоров в радиально-упорных и упорных подшипниках шпинделя, воспринимающих радиальное и осевое усилие при работе оборудования.

Минераловатные утеплители на основе кварца