Узел токарного станка: Узел токарного станка, 7 (семь) букв

Основные узлы станков токарной группы

В рассматриваемых станках движение резания реализуется заготовкой, движение подачи – инструментом. Кинематические структуры станков содержат элементы связи между этими движениями посредством ходовых валов и ходовых винтов. Станки, содержащие оба элемента, называются токарно-винтовыми. В случае отсутствия ходового винта для нарезания резьбы станки называются просто токарными.
Размерными характеристиками токарных станков являются наибольшие диаметры заготовки обрабатываемой над направляющими станины, а также их наибольшие длины.
Узлы токарных станков рассмотрим на примере токарно-винторезного станка, схема которого показана на рис. 3.4.

рис. 3.4. Схема токарного станка: 1 – передняя бабка; 2 – шпиндель; 3 – ось центров; 4 – резцедержатель; 5 – суппорт; 6 – задняя бабка; 7 – гитара сменных зубчатых колес; 8 – коробка скоростей; 9 – коробка подач; 10 – ходовой винт; 11 — станина

Передняя (шпиндельная) бабка (1) закрепляется неподвижно на верхней плоскости станины (11) и включает в себя шпиндельный узел (2), механизм (коробка скоростей) передачи главного движения на шпиндель, что в совокупности позволяет получать требуемый диапазон частот вращения шпинделя.


Шпиндельный узел (2) является важнейшим компонентом привода главного движения, определяющим качество обработки. Стремление повышения верхнего предела частоты вращения обусловлено повышением возможностей режущих инструментов. Поведение шпинделя в статике или динамике определяется в значительной степени конструкцией его опор (в основном качения). Рабочие шпиндели обычно выполняются со сквозным отверстием с целью возможности обработки длинномерных заготовок соответствующей конфигурации.

рис. 3.5. Шпиндельный узел токарного станка

На рис. 3.5 показан наиболее характерный пример конструкции шпиндельного узла токарного станка. В передней опоре шпинделя находится тройной (триплекс) радиально-упорный подшипник качения, а в задней опоре радиальный подшипник качения.

Небольшие по типоразмеру токарные станки оснащаются дополнительным шпинделем для выполнения доделочных операций. Узел такого шпинделя устанавливается непосредственно на верхней плоскости станины по линии центров (3) напротив основной бабки (вместо задней бабки 6).
Задняя бабка (6) является месторасположением заднего центра при обработке длинных деталей и для закрепления сверла при осевой обработке заготовок.
Привод главного движения (8), включающий собственно электродвигатель с системой управления им, который выбирается исходя из обеспечения требуемого диапазона частот вращения заготовки при сохранении постоянной мощности на шпинделе. В станках с ручным управлением применяют асинхронные одно- или двухскоростные электроприводы. В станках с автоматизированным управлением применяют электроприводы постоянного тока и асинхронные с частотным регулированием угловой скорости.
Группа привода инструмента токарного станка выполняет функции продольной и поперечной подач. Передача движения инструменту в станке с ручным приводом осуществляется чаще одним из валов привода главного движения через гитару сменных колес (7), коробку подач, ходовой вал (на рисунке не показан) или ходовой винт (10) при нарезании резьбы. При этом реализуется ступенчатый диапазон подач от «тонких» до «грубых», значения которых для современных станков приведены в таблице.

 Таблица
Подачи Число подач
Продольные подачи на оборот шпинделя, мм:
 0,05 – 112 68
 0,08 – 2.8 32
 Поперечные подачи на оборот шпинделя, мм:
0,025 – 56  68
 0,04 – 1,4 32
 Подача на оборот при нарезании:
 метрических резьб: 0,25 – 56 мм  66
 дюймовых резьб: 80 – 1/16 ниток/дюйм 60
 модульных резьб: 0,5 – 50 мм  60
 питчевых резьб: 160 – 0,5 ниток/π 40

Система крепления инструмента (4) — суппорт (см. рис. 3.4). При последовательной одноинструментальной обработке используются обычные резцедержатели. Одновременная многоинструментальная обработка, характерная для изготовления деталей больших серий, происходит за счет использования быстросменных устройств закрепления резцовой головки поворотного или поступательного движения.

Основные узлы токарного станка

В данной статье мы рассмотрим основные узлы токарного станка автомата и полуавтомата. В целом, каждая технологическая операция обработки резанием должна осуществляться с экономически выгодными режимами резания, обеспечивающими максимальную производительность при заданных точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. Параметры режимов резания необходимо выбирать, исходя из конкретных условий обработки.

Регулирование режима резания может быть бесступенчатым и ступенчатым. Бесступенчатое регулирование дает возможность устанавливать любую скорость резания и подач в заданных пределах от минимальной до максимальной величины. В качестве электрического бесступенчатого привода применяют тиристорный привод с электродвигателями постоянного тока. Механическое бесступенчатое регулирование осуществляют с помощью различных вариаторов. Ступенчатое регулирование позволяет устанавливать ограниченные частоты вращения или подач, поэтому регулируемый параметр не всегда может быть оптимальным.

Выпускаемые металлорежущие станки, в том числе токарные автоматы и полуавтоматы, удовлетворяют государственным стандартам (главные параметры станков отвечают нормальным, или размерным, рядам). Под размерными, или нормальными рядами понимают группу однотипных станков. Основные узлы токарных станков и их детали унифицированы, но каждый из этих станков предназначен для обработки деталей определенных размеров. Под унификацией понимают использование в разных станках одинаковых узлов и деталей. Особые преимущества дает унификация однотипных станков, выпускаемых одним производством, в качестве размерной характеристики токарных автоматов и полуавтоматов выбран наибольший диаметр обрабатываемой заготовки или прутка, который составляет в стандартном ряде геометрическую прогрессию со знаменателем φ = 1,26 ÷ 1,58 (рис. 1

).

Рис. 1. Закономерности размерной характеристики токарных автоматов и полуавтоматов

Несмотря на большое разнообразие конструкций токарных автоматов и полуавтоматов, все они имеют общие основные узлы и механизмы (приводы главных движений, станины, столы и др.) и, кроме того, специальные узлы токарного станка и механизмы, отражающие особенности станка: шпиндельные узлы, кулачковые механизмы, суппорты, распределительные и вспомогательные механизмы поворотно фиксирующие механизмы, загрузочно разгрузочные механизмы и др.

Станина токарного станка

Станина – это основная корпусная деталь автомата (полуавтомата), на которой устанавливают все основные узлы токарного станка. Главное требование, предъявляемое к станине, состоит в том, чтобы расположенные на ней узлы в течение длительного периода работы обеспечивали необходимую жесткость и точность.

Вращающиеся детали станков устанавливают на валах или осях.

Вал токарного станка

Вал – это деталь, предназначенная для передачи крутящего момента и для поддержания вращающихся деталей станков. Как правило, при работе вал испытывает изгиб и кручение.

Ось предназначена для поддержания посаженных на нее деталей; она не передает крутящего момента. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженными на них деталями.

Подшипники токарных станков

Подшипники, как один из основных узлов токарного станка, являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус станка. По виду трения подшипники делят на подшипники качения и подшипники скольжения.

Подшипники качения представляют собой узел станка, состоящий из тел качения – шариков или роликов, расположенных между кольцами и удерживаемых на определенном расстоянии друг от друга обоймой, называемой сепаратором.

Подшипники качения – основной вид опор в станках, поэтому они стандартизованы, и их изготовляют в массовом производстве. К числу достоинств подшипников качения следует отнести: малую стоимость; небольшие потери на трение и незначительный нагрев; малый расход смазки. К недостаткам подшипников качения относятся: высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам; сравнительно большие радиальные размеры и шум при больших частотах вращения. Подшипники качения делят на радиальные, упорные, радиально-упорные, сферические с шариками, роликовые с цилиндрическими роликами, двухрядные сферические с бочкообразными роликами, роликовые с игольчатыми роликами, роликовые с коническими роликами и др.

Главным элементом подшипника скольжения является вкладыш, который устанавливают в корпусе подшипника или непосредственно в корпусной детали станка. В большинстве случаев подшипники скольжения состоят из корпуса, вкладышей и смазывающих устройств. Подшипники скольжения могут быть разъемными и неразъемными.

В автоматах и полуавтоматах подшипники скольжения применяют значительно реже, чем подшипники качения. Они надежно работают в быстроходных передачах, лучше воспринимают ударные и вибрационные нагрузки, бесшумны и имеют сравнительно малые радиальные размеры.

Шпиндельный узел токарного станка

Часть механизма главного движения представляет собой один из сложных основных узлов токарного станка, называемый шпиндельным блоком и шпиндельной бабкой, так как в нем (в ней) расположен один или несколько шпинделей. Шпиндель автомата или полуавтомата – одна из наиболее ответственных деталей станка. От конструкции шпинделя и его опор зависят точность размеров и форма обрабатываемых деталей, а также шероховатость их поверхностей. Поэтому не случайно говорят, что точность вращения шпинделей станков в значительной степени определяет выходную точность обработки. К шпинделям токарных автоматов и полуавтоматов предъявляют высокие требования по жесткости, виброустойчивости, прочности и износостойкости трущихся поверхностей.

Шпиндель устанавливают в подшипниках, смонтированных в корпусе шпиндельной бабки или шпиндельного блока.

Опоры шпинделей должны обеспечивать:

  • точное сохранение положения оси вращения шпинделя;
  • минимальное перемещение шпинделя под нагрузкой как в радиальном, так и в осевом направлении;
  • легкую, надежную регулировку; отсутствие вибраций во время работы;
  • надежную защиту подшипников от попадания в них металлической пыли, грязи, охлаждающей жидкости и т. п.

Конструкции шпиндельных узлов токарных станков автоматов и полуавтоматов усложняются тем, что внутри шпинделя располагаются подающие и зажимные устройства заготовок.

Статьи по станкам ЧПУ

Более 1000 статей о станках и инструментах, методах обработки металлов на станках с ЧПУ.

Предыдущая статья

Следующая статья

Установка токарного станка

ST – NGC

Service Home Как Процедуры Установка токарного станка ST — NGC

Установка токарного станка ST — NGC

— Перейти к разделу — 1. Введение 2. Оборудование для выравнивающих винтов 3. Удалить ингибитор ржавчины 4. Воздушное соединение 5. Электромонтаж 6. Снятие транспортировочных скоб 7. Выравнивание ST-10/10Y/15/15Y (3 шага) 8. Выравнивание ST-20/20Y/25/25Y (3 шага) 9. Выравнивание ST-30/30Y/35/35Y и DS-30Y (3 шага) 10. ST-40/40L/45/45L/50/55 Выравнивание (3 шага) 11. Проверка смазки 12. Работа на машине (20 шагов) 13. График обслуживания токарного станка Наверх