Технические характеристики и назначение токарно-винторезного станка

Технические характеристики и назначение токарно-винторезного станка

Токарно-винторезный станок — это специализированное оборудование, спроектированное для технологической обработки заготовок методом точения. Основной принцип работы заключается в одновременном вращении заготовки и управляемом движении режущего инструмента вдоль ее оси.

Этот универсальный вид станков активно применяется в металлообработке, где производится создание или восстановление деталей из различных материалов, включая сталь и другие металлы. Настроив параметры станка в соответствии с конкретной задачей, такие токарно-винторезные станки могут использоваться как в домашних мастерских для индивидуального творчества, так и на крупных промышленных предприятиях для серийного производства деталей. Их гибкость и функциональность делают их неотъемлемой частью современной металлообработки.

Токарно-винторезные станки имеют похожие конструкции и схожие принципы работы вне зависимости от модели и серии выпуска. Основная функция данного оборудования – выполнять операции точения, сверления, обработка торцов, нарезание резьбы.

Назначение и область применения

Сфера применения токарно-винторезных станков в значительной степени зависит от их технических параметров, таких как масса, максимальный диаметр и длина заготовки. Легкие и компактные станки находят свое место на часовых заводах, в лабораториях для опытно-экспериментальных исследований, в домашних мастерских, а также при производстве небольших приборов и деталей.

С другой стороны, более крупные и мощные токарно-винторезные станки находят применение в энергетике и машиностроении. Они используются для создания и ремонта крупных механических устройств, таких как турбины, колесные пары железнодорожного транспорта, тяжелое прокатное оборудование и другие.

Однако наибольшей популярностью пользуются средние по размерам токарно-винторезные станки. Их область применения включает производство крепежа и других деталей для машиностроения, строительства, приборостроения и других отраслей. Эти станки обладают широким спектром функций, позволяя выполнять как грубые, так и точные операции, включая нарезку резьбы и другие сложные манипуляции с материалами.

Детали, обрабатываемые токарно-винторезными станками, в основном изготовлены из черных и цветных металлов. Точение конусов ин нарезание резьбы – дополнительные функции станка.

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 токарно-винторезного станка, поэтому он может быть как класса точности Н, так и повышеной– П.

Передние и задние бабки

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

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

Суппорт

Суппорт токарно-винторезного станка 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 токарно-винторезного 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 токарно-винторезного станка. Еще одна функция – изменение частоты вращения шпинделя и скорости работы.

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.

Коробка скоростей на токарно-винторезных станках используется для управления вращательными скоростями шпинделя, что позволяет изменять скорость резания и подачи инструмента при обработке различных материалов и заготовок. Коробка скоростей обычно имеет несколько скоростей, которые можно выбирать в зависимости от требуемых операций.

Выбор конкретной коробки скоростей зависит от требований конкретного процесса обработки и модели станка. Коробка скоростей играет важную роль в обеспечении оптимальных условий резания и точности при работе на токарно-винторезном станке.

Шпиндель

Шпиндель токарно-винторезного станка является одной из наиболее важных частей машины. Он ответственен за вращение заготовки или инструмента и выполняет ключевую роль в процессе токарной и фрезерной обработки.

Настройка шпинделя зависит от конкретных требований обработки и материала, который будет обрабатываться. Эффективность и точность обработки на токарно-винторезном станке в значительной мере зависят от качества и характеристик шпинделя.

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

Непосредственно прочность и долговечность шпинделя зависит от имеющихся там подшипников.

Станина

Станина токарно-винторезного станка представляет собой одну из основных конструктивных частей станка, на которой размещены другие компоненты и которая обеспечивает стабильность и жесткость машины. Станина имеет важное значение для точности и надежности работы токарно-винторезного станка. Вот некоторые основные характеристики и функции станины:

• Станина обычно изготавливается из высокопрочного материала, такого как чугун или сталь. Это обеспечивает необходимую жесткость и стабильность.
• Станина обычно имеет форму длинной балки или колонны, которая поддерживает другие компоненты станка, такие как шпиндель, каретка (подвижная часть станка), и т.д.
• Станина должна быть максимально жесткой, чтобы минимизировать деформации при резании материала. Это важно для обеспечения высокой точности обработки.Станина служит платформой для размещения других частей станка, таких как коробка передач, шпиндель, системы подачи и управления, а также инструментального оборудования.
• Некоторые станины могут быть оборудованы амортизаторами или другими системами, которые позволяют снизить вибрации и улучшить поверхностную гладкость обработанных деталей.

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

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

Фартук токарно-винторезного станка – это защитный элемент, который служит для улавливания стружки и охлаждающей жидкости, а также для обеспечения безопасности оператора и сохранности оборудования. Фартук обычно располагается перед станиной токарно-винторезного станка и может иметь следующие функции и характеристики:

• Фартук создает барьер для стружки, которая образуется в процессе токарной обработки. Он предотвращает падение стружки на пол и помогает поддерживать чистоту в мастерской.
• Фартук может быть оснащен системой для сбора и перераспределения охлаждающей жидкости (чаще всего это смазочное масло или охлаждающая жидкость). Это помогает уменьшить износ инструмента и улучшить качество обработки.
• Фартук также служит для безопасности оператора, предотвращая попадание руки в рабочую зону станка и защищая от возможных брызг и брызг охлаждающей жидкости.
• Фартук может быть регулируемым по высоте и углу наклона, что позволяет настроить его под конкретные операции и типы обработки.
• Фартукы обычно изготавливаются из металла, пластика или других материалов, устойчивых к механическим и химическим воздействиям.

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

Методы классификации

Токарно-винторезные станки разделяют на несколько типов. Есть несколько наиболее популярных признаков, по которым классифицируют станки данного типа.

Масса

Существуют небольшие токарно-винторезные станки, которые удобно использовать в личной мастерской или большие, по массе предназначенные для промышленного производства. Крупные и тяжелые токарно-винторезные станки предназначены в основном для применения в машиностроении и энергетике. Тяжелые станки – выше 40 тонн по массе.

Наиболее легкие весят не больше полутоны. У каждого типа по массе есть свои особенности:

1. Легкие. Как правило, диаметр поперечного сечения в таком оборудовании не составляет больше 500 мм.
2. Станки с весом до 15 тонн считаются средними и на них не обрабатывают детали с диметром больше 1250 мм.
3. 15-400 тонн. Редко встречается с высокими показателями точности. Обычно это оборудование класса Н.

Максимальная длина детали

Этот параметр определяется расстоянием между центрами токарно-винторезного станка При равном диаметре выпускаемых изделий есть станки, способные обрабатывать длинные и короткие заготовки.

Максимальный диаметр

По максимальному диаметру заготовки имеется самая обширная классификация токарно-винторезных станков. Они начинаются от 100 мм и вплоть до 4000 мм. Помимо вышеперечисленных показателей, часто для классификации используют такой параметр, как производительность.

Имеются токарно-винторезные станки для мелкосерийного производства, для средней серии и для крупных промышленных масштабов. Последний вариант используется на конвейерных линиях.

Какие операции можно производить на устройстве

К основным процессам, которые можно сделать при помощи токарно-винторезного станка:

• выполнение сверления и зенкерования;
• расточка отверстий;
• расточка и обтачивание поверхностей с самой разной конфигурацией: конические, цилиндрические, фасонные;
• подрезка и обработка торцов;
• нарезание резьбы разных типов.

Полный набор возможных работ зависит напрямую от количества и разнообразия дополнительных инструментов.

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.

Основные технические характеристики

У токарно-винторезного станка есть ряд технических характеристик, на которые стоит ориентироваться при выборе токарного станка по металлу как на производство, так и для личной небольшой мастерской.

Количество оборотов

Количество оборотов может отличаться в зависимости от размеров и предназначения токарно-винторезного станка, но максимальное количество оборотов – 2000 в мин.Большие обороты предназначены для тонких отверстий в маленьких деталях. Для личных целей в небольшой мастерской достаточно токарно-винторезного станка, который работает на скорости 1000 об/мин.

Класс точности

Существует несколько классов по точности токарно-винторезных станков. Для обработки мелких деталей и в промышленных масштабах используются токарно-винторезные станки повышенной точности с пометкой П. Для бытовых условий достаточно токарно-винторезного станка с нормальным уровнем точности, которые имеют пометку Н. Есть особые классы точности, которые используются только на очень крупных производствах. Это обозначено буквами В, С.

Число передач

Всего в токарно-винторезном станке 24 скорости. При этом 12 из них переключаются с помощью автоматики, а остальные 12 – вручную посредством шестеренок.

Размеры обрабатываемой детали

Диаметр обрабатываемых деталей очень широк и может лежать в пределах от 0.5 см до 10 см при этом по техническим характеристикам длина обрабатываемой заготовки может быть от 2.5 метров до 12.5 м.

Вес и габаритные размеры

Размеры токарно-винторезных станков сильно отличаются. В зависимости от комплектации и модели вес может достигать 400 тонн. Но настольные, домашние модели обычно не превышают по весу 3–4 тонны. Габаритные размеры также могут отличаться, например, для станка 1К62 они равны 2812/3200х1166х1324 мм.

Величина подачи и максимального перемещения по оси

Также зависит от конкретной модели токарно-винторезного станка и указывается в паспорте оборудования. У станка 1К62 максимальное перемещение пиноли 20 см.

Применение ЧПУ

Современные ттокарно-винторезные станки, особенно иностранного производства, имеют числовое управление. Это позволяет добиться высокой точности обработки.

Особенностями таких токарно-винторезных станков являются следующие нюансы:

1. Все подвижные органы управляются мини блоком управления. Он имеет сложную электрическую схему.
2. Все параметры точно соответствуют ГОСТу и также расписаны в паспорте оборудования. Здесь указаны показатели точности, габариты, скорость.
3. Станки такого рода могут работать в домашних условиях, поскольку имеют небольшой размер, но при этом выдерживают поразительно высокие для своих габаритов нагрузки.
4. Оборудование имеет индикацию, а также табло для ввода информации.
5. Настольные токарно-винторезный станок с ЧПУ используется для высокоточной обработки небольших деталей. При этом у домашнего производства получается высокий показатель рентабельности.

Распространенные модели

Среди разнообразного модельного ряда и нескольких поколений токарно-винторезных станков, которые выпускаются нашим производством, есть несколько моделей, которые продолжают пользоваться популярностью по своим техническим характеристикам и универсальным свойствам.

Все они используются на производстве или в бытовых условиях по сей день. При этом продолжают быть достойными конкурентами иностранным аналогам. Это надежные, прочные и долговечные устройства, способные выполнять огромное количество самых разнообразных функций.

1Л532

Один из наиболее популярных на территории бывшего СССР станок, на котором успешно можно выполнять обработку заготовок средних и больших размеров. В свое время данное оборудование успешно экспортировалось во многие страны мира. Класс точности – Н. Масса станка – 43 тонны.

16У04П

Оборудование повышенной точности. Наибольший диаметр детали, обрабатываемой над станиной – 200 мм. Масса станка – 750 кг.

1П611

Токарный станок 1И611, использующийся на производстве, в том числе и для обточки колес ЖД транспорта. По ГОСТу отличаются повышенной точностью и имеет возможность торможения шпинделя. Вес устройства 560 кг. Легко выполняет следующие функции:

1. Сверление.
2. Отрезка.
3. Нарезание резьбы внутренней и наружной.
4. Обработка различных поверхностей.

Наибольший диаметр заготовки над станиной – 250 мм.

1Д601

Токарный станок 1Д601 лучше подходит для чисто бытового использования. Точность меньшая, чем у предыдущего станка. Отличается высокими показателями работы даже спустя много лет функционирования.

Перемещение суппорта, возможно только вручную. Масса всего станка около 30 кг. В связи, с небольшими габаритами максимальная длина обрабатываемой заготовки – 18 см.

16К40

Одна из наиболее популярных моделей, которая реально завоевала популярность среди мастеров. Относится к среднему классу оборудования с классом точности Н.

Начиная с 1932 года в СССР выпущено несколько десятков тысяч самых разных токарно-винторезных станков. Они использовались не только на производстве, но и для обучения молодежи, в школах, училищах, да и у многих настольные станки были в гаражах, домах, собственных мастерских.

Такое оборудование поможет расточить отверстие, подровнять необходимую поверхность, просверлить уже имеющееся отверстие. Важно, ориентируясь на начальные паспортные характеристики оборудования приобрести наиболее подходящую модель. Читайте также: чем так хорош токарно-винторезный станок 1М63, технические характеристики.

https://vseostankah.com/tokarnyj-stanok-po-metallu/chto-takoe-tokarno-vintoreznyj-stanok.html