для чего нужен токарный станок
Токарный станок
Содержание: Скрыть Открыть
Токарный станок – это металлорежущее оборудование для обработки металлических деталей точением, а также используемый для ряда других операций. Основным рабочим инструментом является резец. Благодаря большому разнообразию форм и размеров резцов на токарном станке можно изготавливать самые различные детали с цилиндрическими, коническими и сферическими поверхностями, производить обработку различных металлов.
Виды оборудования
Токарные станки классифицируются по ряду параметров, в первую очередь по назначению, универсальности или специализации оборудования, по его конструктивным особенностям. Также они подразделяются по:
По действующей в РФ классификации существуют следующие типы токарных станков:
Принцип работы
Обработка резанием производится при контакте резца с вращающейся заготовкой. Вращательное движение осуществляет шпиндель или планшайба, необходимое усилие и частоту обеспечивает электродвигатель через ременную передачу и коробку скоростей. Резец крепится в суппорте и может передвигаться в поперечном и продольном направлении. От скорости движения суппорта зависит амплитуда подачи.
Станки могут быть с вертикальной или горизонтальной компоновкой. Это зависит от положения шпинделя, на который устанавливается заготовка. Вертикальная компоновка оптимальна для обработки тяжелых и коротких деталей, горизонтальная – для длинных с небольшим или средним диаметром.
Основные преимущества токарной обработки:
Конструкция
Независимо от типа и модели, в конструкции станка есть несколько основных частей:
Практически все элементы токарного оборудования унифицированы для упрощения технического обслуживания и ремонта.
Особенности токарной обработки
Качество и производительность токарной обработки напрямую зависит от правильности выбора режима реза. Для расчета берутся справочные данные о скорости для различных материалов – сталь, медь, чугун и т. д. Также необходимы данные о плотности материала и других его параметрах. При правильном определении режима реза обеспечивается высокоэффективная и экономичная обработка, увеличивается срок службы инструмента и оборудования.
Основными параметрами являются глубина резания, подача и скорость вращения. Также учитывается форма резца, материал инструмента и заготовки. При расчете определяется шероховатость заготовки и на основании этих данных – параметры обточки поверхностей. Глубина реза определяется исходя из припуска на обработку и требуемая чистота обточки. Также определяется скорость по табличным значениям и рассчитывается усилие реза.
Основные параметры и нормы точности токарных станков регулирует ГОСТ 18097-93. Действуют и другие стандартны на различные типы токарного оборудования.
Для чего нужны токарные станки
Виды оборудования для токарной обработки
Виды станков разделяют в зависимости от следующий параметров:
Фактически, можно разделить станки на деревообрабатывающие и металлообрабатывающие, после чего выделить в каждой группе свои подгруппы, в зависимости от специфики оборудования, сориентированного на выполнение конкретных поставленных перед станками задач.
Работы по дереву
Станки по дереву обычно имеют несколько меньший размер и мощность по сравнению с их «коллегами», работающими по металлу, кроме того, они не требуют наличия системы подачи жидкости-охладителя, т. к. работа с деревом дает значительно меньшие нагрузки. Существует довольно большое количество разновидностей станков для работы по дереву, рассмотрим их подробнее.
Пилильные
Оборудование такого типа используется для придания формы выбранным деревянным элементам, а также для распилки заготовок, оборудование требует минимального уровня подготовки работника для выполнения работ. Этот вид станков делится на:
Строгальные
Строгальное станочное оборудование выполняет задачи, связанные со снятием верхнего слоя обрабатываемого материала, и делятся на:
Сборочные
Сборочные станки — автоматизированные устройства, служащие для сборки ряда элементов в готовое изделие либо полуфабрикат, служащий для последующей обработки и/или сборки с другими элементами.
Гнутарные
Как можно понять из названия данной группы станков, главная функция данного оборудования — придание элементам определенной формы последствием их выгибания, для чего используются гидравлические прессы, оборудованные фиксирующими зажимами.
Шлифовальные
Эти станки обычно используются на последних стадиях изготовления деталей, с их помощью делают чистовую обработку, снимая верхний слой материала с помощью покрытого абразивами инструмента. Шлифовальные станки делятся на несколько групп:
Фрезерные
Фрезерные станки нужны для обработки фасонных и плоских поверхностей. В зависимости от своей конфигурации, они разделяются на:
Сверлильные
Станки такого типа служат для просверливания и рассверливания отверстий в деталях либо для их обработки. Также имеют деление на несколько видов:
Токарные
Деревообрабатывающие токарные станки применяются для точения корпусных деталей и крепежа, изготовление декоративных элементов. Делятся они на группы, обусловленные степенью автоматизации устройства:
Для работ по металлу
Станки для работы по металлу имеют меньшее количество разновидностей, но несколько другую специфику.
Исходя из степени точности выполняемых работ оборудование может быть:
Исходя из типа предстоящих работ, можно подобрать оборудование с учетом его специфики.
Лоботокарные
Данные механизмы работают с металлическими деталями большого или неравномерного диаметра, вытачивания цилиндрообразных заготовок большой тяжести, работают они в горизонтальной плоскости.
Карусельные
С помощью таких станков можно выполнять простую подготовку деталей (обтачивание) либо создать заготовки для изготовления более сложных объектов, например, зубчатых колес, так как они могут использоваться как для обычного токарного точения, так и для:
Токарно-винторезные
Пожалуй, самый распространенный тип устройств для обработки металла ввиду своей универсальности, кроме того, существуют модели действительно небольших размеров, которые можно поставить в любой маленькой мастерской.
Такой станок позволяет работать с цветметом и черметом, точить конусы, нарезать резьбу разных типов: дюймовую или метрическую, питчевую.
Токарно-револьверные
Токарно-револьверные станки также имеют большое распространение, особенно в формате ЧПУ, с револьверной головкой под несколько инструментов сразу. Многопозиционная поворотная головка, конструктивный элемент, который значительно увеличивает эффективность работы устройства, сокращая время на обработку детали.
Видео
Как выбрать токарный станок по металлу?
Приобретая подобное оборудование, рекомендуется обратить внимание на следующие критерии:
Инструменты для токарного станка по металлу
Основной дополнительной частью являются резцы. Данные инструменты бывают следующими:
Помимо этого резцы для токарного станка по металлу разделяются на:
Основные параметры токарного станка
При выборе токарного станка по металлу нужно учитывать его основные характеристики. Они указываются в техническом паспорте оборудования. Требуется обратить внимание на такие параметры:
Также в различных моделях может присутствовать или отсутствовать реверс. Его переключение осуществляется с помощью рычагов или перекидывания ремня.
Токарный станок с панелью управления
Дополнительные критерии выбора
Изучив каталог продавца, можно отметить для себя несколько моделей со сходными характеристиками и функционалом. Сделать окончательный выбор помогают следующие критерии:
Токарный станок — незаменимый инструмент для домашней мастерской. Инструменты, предназначенные для бытового использования, дешевы и отличаются компактными размерами, но при этом достаточно функциональны. Они позволяют проводить те же операции с металлическими деталями вращения, что и их промышленные аналоги.
Типичные параметры инструмента
Параметры и технические возможности станков для домашнего использования во многом ограничены компактными размерами и низкой стоимостью инструмента. Так, средняя цена компактного устройства составляет несколько десятков тысяч рублей, для приобретения промышленного образца потребуется минимум несколько сотен тысяч рублей.
Основными характеристиками токарных станков для металлообработки являются:
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.
Виды токарного станка по металлу
Разделяется оборудование на следующие основные типы:
Помимо основных известны и другие виды токарных станков по металлу:
Как стать профессионалом в металлообработке
Обучение токарному делу, как, например, в профессии врача, длится целую жизнь, кроме существенного объема теоретической информации, книг и практических навыков которые предстоит освоит стоит есть постоянно обновляющийся парк техники, требующий изучения, токарные станки развиваются. Также увеличивается номенклатура обрабатываемых материалов, появляются новые композитные и полимерные материалы с неизученными свойствами.
Скачать учебное пособие по токарному делу
Помочь в овладении профессии могут уроки по токарному делу и обработке металлов от более опытных коллег и преподавателей. Сейчас в интернете стала доступна библиотека технической литературы по обработке металлов: справочники, пособия токаря и учебники. Дополнительное образование требует времени, которого постоянно не хватает, и денег, которые тоже не будут лишними, но эти затраты с лихвой окупятся в будущем.
Особенности конструкции станков токарной группы
Все станки, предназначенные для выполнения токарной обработки заготовок из металла и других материалов, имеют в своей конструкции типовые конструктивные элементы:
Основные узлы токарного станка
Все элементы конструкции станка опираются на две тумбы, которые выполняют несущую функцию, а также обеспечивают размещение заготовки на удобной для оператора высоте. Такие тумбы, отличающиеся массивностью своей конструкции, можно увидеть на фото токарного станка любой модели.
Основная часть конструктивных элементов токарного оборудования унифицирована, что позволяет оперативно и с минимальными затратами выполнять их техническое обслуживание и ремонт.
Конструкция суппорта токарного станка
Приводные валы станка
Пример расположения органов управления токарного станка (нажмите, чтобы увеличить)
Управление токарным станком: как включить устройство и начать работу
Сперва необходимо установить заготовку в двух шпинделях и проверить надежность крепления. Если на большой скорости один из держателей вылетит из своего места, возможны тяжелые последствия, как для аппаратуры, так и для инженера. Второй этап – выбор и установка инструмента. При классических задачах используются резцы, иногда могут понадобится сверла или метчики (при сверлении отверстий и нанесении внутренней резьбы). В оборудовании, оснащенном ЧПУ обе эти операции часто выполняются автоматически. На полуавтоматах это делает оператор.
Дальнейшие действия могут быть различными в зависимости от типа машины.
Для ручного производства:
Также на разных этапах должен проводиться контрольный замер. Затем можно произвести шлифовку.
Токарные станки и все, что о них нужно знать: назначение и конструктивные особенности
Для того, чтобы разобраться во всех тонкостях и деталях, необходимо понимать, что такое токарный станок и зачем он нужен.
Токарный станок – это специальное устройство для обработки металлических или древесных заготовок посредством резания (точения). Обрабатываться могут тела вращения цилиндрической, фасонной и конической формы.
История возникновения и дальнейшего развития оборудования
Если посмотреть на современные модели, может сложиться впечатление, что токарный станок был изобретен относительно недавно.
Однако сведения о самом далеком предке современного станка относятся к Древнему Египту 2-го тысячелетия до нашей эры. Токарные технологии были и в древнем Китае, в Индии 1-го тысячелетия нашей эры.
В XIV веке был изобретен ножной привод, в XVIII русский ученый Андрей Нартов изобрел токарно-винторезный станок с механизированным суппортом и сменными зубчатыми колесами.
Особенно бурный период развития пришелся на промышленную революцию конца XIX века – станок менял источники привода, приобретал всё большие размеры, усложнялся.
Сейчас его основной источник энергии – электричество. Наиболее современная версия станка появилась в 1950-х годах, когда для управления обработкой начали применять числовое программное управление (ЧПУ) и сервомеханизмы.
Токарный станок часто называют «матерью всех станков», потому что с его помощью впервые стали создавать и другие станки.
Типы и разновидности токарного оборудования
Существует разделение станков по следующим критериям:
Также есть множество типов токарных станков, обладающих своей спецификой:
Винторезные станки токарной группы
Станки токарной группы очень распространены в силу своей универсальности. Принцип работы прост: зажатому на шпинделе в горизонтальном положении объекту придается вращение, а с помощью подвижного резца происходит резание. Резец может быть как закрепленным, так и отдельным.
Токарные станки с ЧПУ
Автоматизированные станки, управляющиеся с помощью ЧПУ. Система числового программного управления обеспечивает высокую точность, а также серийность обработки. Участие оператора минимально: создание управляющей программы и контроль ее исполнения. Читайте также: токарно-револьверный станок с ЧПУ, что это такое, особенности.
Револьверные станки
Как следует из названия, на направляющих станины располагается суппорт с револьверной головкой. В каждый паз револьверной головки может быть установлен резец.
Во время обработки резцы сменяют друг друга, прокручиваясь, что позволяет не тратить время на замену инструмента.
Карусельные станки
Предназначены в основном для обработки крупных объектов весом в несколько тонн. Основным элементом конструкции является планшайба – горизонтальный диск, на который устанавливается заготовка, и который придает ей вращение.
Отсюда и название данной разновидности станка. Как правило, станок карусельного типа имеет два суппорта для установки резцов – вертикальный и боковой. Это позволяет обрабатывать заготовку по внешней и по внутренней поверхности.
Затыловочные станки
Затылование – это специальный метод заточки торцовых поверхностей инструментов для сверления, фрезерования и нарезания резьбы.
Такая операция необходима для восстановления формы рабочих поверхностей инструмента после длительной эксплуатации. По конструкции затыловочный станок похож на винторезный, но имеет ряд особенностей.
Обрабатываемый объект также вращается шпинделем, а суппорт вместе с резцом совершает возвратно-поступательные движения, срезая (затылуя) поверхность объекта на один зуб.
Лоботокарные станки
Похожи на карусельные станки, также имеют планшайбу, но на лоботокарных станках планшайба устанавливается вертикально. Карусельные и лоботокарные станки могут взаимно заменять друг друга.
Как правило, применяются для резания с торца, то есть со «лба». Отсюда и название. Предназначены для обработки объектов, диаметр которых значительно превышает их длину (колеса, шестеренки, шкивы).
Станки с бесступенчатым приводом
Бесступенчатый привод – это механизм, позволяющий плавно менять скорость вращения шпинделя, без резких перепадов и остановки станка.
Такая функция позволяет постепенно подобрать нужную частоту вращения уже в процессе работы, а не прикидывать ее «на глаз».
Трубонарезные агрегаты
Как следует из названия, предназначены для обработки труб. Очень похожи на винторезные станки, но есть одно существенное различие в конструкции шпинделя: для того, чтобы длинные трубы надежно удерживались, через корпус станка насквозь проходит тоннель, в котором труба зажимается шпинделем в двух точках.
Это обеспечивает вращение объекта без люфта. Также существуют дополнительные подставки для труб, если они значительно превышают расстояние между патронами.
Токарно-фрезерный обрабатывающий центр
Многоцелевой комплекс, объединяющий в себе токарные и фрезерные функции. Имеет фрезерную головку, на которую может быть установлен режущий инструмент.
Головка эта подвижна, может обрабатывать объект как сбоку, по внешней поверхности, так и с торца, по внутренней.
Автомат продольного точения
Предназначен для серийного изготовления и обработки малогабаритных деталей диаметром 1–60 мм, длиной – 5–300 мм.
Автомат устроен следующим образом: в подвижном шпинделе с помощью цанги закрепляется заготовка, резцы же остаются неподвижными или передвигаются по горизонтали; шпиндель вместе с заготовкой подводится поочередно к нужным резцам и обрабатывается.
Многошпиндельные токарные станки
Станки с тремя или более шпинделями, на которых крепятся заготовки для одновременной или поочередной обработки. Используются исключительно на серийных производствах.
Классификация оборудования по типу точности
Существует пять степеней точности токарного оборудования, обозначаются они буквами:
Назначение и конструктивные особенности специализированных токарных станков
Данная категория станков предназначена для изготовления одного типа или близких по типу деталей, которые в силу своих параметров не могут быть обработаны на станках, перечисленных выше.
Также специализированная конструкция может обеспечить увеличение числа операций на одном станке. Такое оборудование может быть использовано для обработки слитков, коленчатых валов, колесных конструкций и т. д.
Работы, выполняемые на токарном оборудовании
Различают следующие основные виды работ, выполняемых на токарном оборудовании:
Токарно-винторезный станок
Содержание: Скрыть Открыть
Токарно-винторезный станок – это режущее оборудование для обработки заготовок точением. Обработка производится путем одновременного вращения заготовки и рабочего движения резца – по направлению к оси детали вдоль неё.
Данный тип станков является универсальным металлорежущим оборудованием и повсеместно применяется для изготовления или восстановления деталей из стали и других материалов. В зависимости от параметров, токарно-винторезные станки могут использоваться и в домашних мастерских, и на крупных промышленных предприятиях для серийного производства деталей.
Особенности конструкции
Токарно-винторезный станок состоит из унифицированных узлов и механизмов обеспечивающие фиксацию и вращение заготовки, а также рабочее движение резца. Основные узлы и детали оборудования:
Следует отметить, что основные узлы токарно-винторезных станков различных производителей имеют одинаковую схему расположения и сходные наименования. Во многих случаях они идентичны и взаимозаменяемые.
Возможности и технологии
Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения ряда операций:
Кратко остановимся на основных технологиях обработки. При обточке наружных цилиндрических поверхностей используется проходной резец. Припуск по длине заготовки составляет от 7 до 12 мм для отрезания и обработки торцов. При торцевании используются несколько типов инструмента – подрезные, упорные и прямые проходные резцы.
На токарно-винторезном станке можно прорезать канавки требуемой глубины. Для этого необходима минимальная скорость вращения шпинделя и специальный резец. Аналогично производится и отрезание детали от заготовки. Отрезной резец вырезает канавку до диаметра 2-2,5 мм, и деталь отламывается под собственным весом.
Классификация токарно-винторезных станков
Данный тип станков выпускается в различных модификациях и классифицируется по следующим основным параметрам:
Максимальная длина обрабатываемой заготовки зависит от расстояния между центрами. Наибольший допустимый диаметр заготовки современного оборудования находится в пределах от 100 мм до 4 метров. При этом максимальные длины и диаметры заготовок могут не совпадать в различных моделях станков. Например, при одном и том же допустимом диаметре длины могут быть различными.
В зависимости от массы существуют следующие категории токарно-винторезных станков:
Преимущества и сфера применения
Область использования токарно-винторезного станка зависит от его параметров – массы, максимального диаметра и длины заготовки. Так, легкие станки применяются на часовых заводах, на опытно-экспериментальных участках, в бытовых мастерских, при производстве приборов и на других объектах.
Станки крупной и тяжелой группы применяются в энергетике и машиностроении. Они используются для изготовления и ремонта деталей крупных механизмов – турбин, колесных пар и других узлов железнодорожного транспорта, тяжелого прокатного оборудования и т. д.
Наибольшее применение получили станки средней группы. Они используются для производства крепежа и других деталей для машиностроения, строительства, приборостроения и других сфер деятельности, их возможности позволяют производить широкий спектр получистовых и чистовых операций, в том числе и нарезку резьб.
Основными преимуществами токарно-винторезного станка являются:
Оснащение системой числового-програмного управления позволяет эффективно использовать станок для выпуска серийной продукции, производить быструю переналадку при переходе на другую номенклатуру деталей.