Как устроен токарный станок по металлу?

Из чего состоит токарный станок

Конструкция большинства станков одинаковая, а различаются устройства только расположением некоторых деталей.

Основные узлы токарного станка

Станина

Это самый крупный элемент, на который крепятся все остальные узлы и механизмы. Он представляет собой неподвижную конструкцию из литого чугуна или сварных металлических плит, которая опирается на ножки-тумбы. Их количество зависит от размера и конфигурации станка, а внутри тумб устроены технологические шкафы для хранения инструмента и расходников.

Верхние рейки станины — это направляющие, которые должны быть строго параллельны друг другу. По ним передвигается суппорт и задняя бабка.

В зависимости от формы направляющие бывают двух видов:

• С плоским сечением. У них больше опорная поверхность и выше износостойкость, но для движения суппорта нужно прилагать больше усилий. А при перекосе рейки он может просто застрять.
• С треугольным сечением. Опорная поверхность небольшая, что ограничивает рабочий вес суппорта. Поэтому такая форма обычно используется для малых станков.

Слева — направляющие с прямоугольным сечением, справа — с треугольным

К направляющим нужно относиться бережно: не оставлять на них заготовки и инструменты, протирать и смазывать перед каждым включением оборудования.

Передняя (шпиндельная) бабка

Это стационарный элемент, который отвечает за крепление и вращение заготовки. Передняя бабка включает четыре узла.

Блок управления. С его помощью оператор устанавливает режим работы оборудования.

Редуктор, или коробка скоростей. Состоит из нескольких шестерней, которые обеспечивают вращение шпинделя с заданной скоростью. Некоторые производители предлагают сверхкомплектные шестерни, чтобы можно было изменить крутящий момент под задачи производства. Перебором можно вдвое увеличить количество исходных скоростей.

Шкив для клинового ремня. Если станок сложный, шкивов может быть несколько — все они размещены внутри корпуса передней бабки.

Шпиндель, который установлен на два подшипника. Узел передает крутящий момент на держатель инструмента — патрон.

Сам шпиндель — это полый вал с толстыми стенками и передним отверстием конусной формы. Он должен без прогибов выдерживать тяжелые заготовки, предельное натяжение ремня и нажим резца в процессе обработки детали. Резьба или специальная канавка на шпиндель исключают самопроизвольное откручивание патрона.

Шпиндель с патроном и закрепленной в нем заготовкой

Суппорт

Это механизм, который перемещает режущий инструмент. Суппорт включает:

• Верхнюю часть, где крепятся резцы. Она же двигает инструмент в поперечном направлении. При подборе резцов учитывают вид обработки, материал и геометрию заготовки. Например, для наружной обработки детали подходят прямые проходные резцы, а для торцевания — отогнутые проходные.
• Нижнюю часть — опорные салазки, которые перемещают суппорт по станине в продольном направлении с помощью каретки.
• Поворотную часть, которая задает угол расположения инструмента.

Движением суппорта управляет механизм подачи. А фартук, который крепится к нижней части салазок, связывает суппорт с зубчатой рейкой и ходовым винтом.

Управляющие элементы фартука вынесены в лицевую часть, чтобы управлять им было удобно

Задняя бабка

Это второй опорный узел, который поддерживает заготовку в одной оси со шпинделем и контролирует, чтобы вращение было стабильным. Заднюю бабку используют для фиксации длинномерных деталей, сверления, снятия фасок и других технологических операций.

Механизм состоит из трех основных частей:

• Нижней, в виде плиты. Она крепится к станине болтами.
• Верхней, подвижной, с цельным металлическим корпусом. Она перемещается по нижней плите вдоль оси станка.
• Пиноли — крепежного компонента, который расположен внутри корпуса. Пиноль может держать не только заготовку, но и некоторые виды инструмента, например сверло или резец для внутренней обработки. Важно, чтобы хвостовики инструментов были выполнены под конус Морзе, поскольку у внутренней полости пиноли именно такая форма.

Пиноль задней бабки перемещается вдоль оси заготовки при помощи маховика

Виды токарных станков

В токарном станке резец двигается поступательно и снимает слой металла с поверхности заготовки так, чтобы придать ей нужный вид и форму. Однако технологические процессы могут протекать по-разному в зависимости от вида оборудования.

Винторезный. Это классический токарный станок с традиционным принципом действия, когда:

1. заготовка крепится в передней бабке;
2. задняя бабка передвигается по направляющим станины;
3. между передней и задней бабками размещается суппорт, который перемещается в процессе работы.

Токарно-винторезный станок

Револьверный. Оснащается многопозиционной поворотной головкой, которая содержит сразу несколько инструментов. Они зафиксированы в определенной последовательности, чтобы по команде проворачиваться и предоставлять нужный инструмент для текущей технологической операции.

Инструменты в поворотной головке револьверного станка

Карусельный. У этого станка шпиндель расположен вертикально, а заготовка закрепляется на столе в держателях планшайбы. Шпиндельная головка с режущим инструментом подходит сверху, позиционируется над нужной точкой и начинает точение.

Карусельный станок может обрабатывать детали до 25 м в диаметре

Производители предлагают сотни моделей станков, разных по габаритам, производительности и функциональности. Вы легко подберете подходящий вариант в зависимости от объема выпуска и типа продукции. Как это сделать, мы рассказали в статье о выборе токарного оборудования.