Токарный станок по дереву википедия – Токарный станок Википедия

Содержание

Токарный станок Википедия

Токарный станок. Изображение токарного станка (левый верхний угол), в средневековой германской книге, 1480 год.

Тока́рный стано́к — станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов, древесины и других материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют черновое и чистовое точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развёртывание отверстий и т. д. Заготовка получает вращение от шпинделя, резец — режущий инструмент — перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающих вращение от механизма подачи.

Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает, согласно классификации Экспериментального НИИ металлорежущих станков, девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам.

Применение на станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины.

Самые распространённые токарные станки в советское время — 1К62 и 16К20.

История создания[ | ]

Токарный станок — древний инструмент. Самое раннее свидетельство о токарном станке восходит к Древнему Египту около 1300 года до нашей эры[1]. Есть также незначительные доказательства его существования в микенской цивилизации, начиная с 13-го или 14-го века до нашей эры

[2].

Четкие свидетельства изготовленных на станке артефактов были обнаружены в 6 ве

ru-wiki.ru

Токарна група верстатів — Вікіпедія

Універсальний токарно-гвинторізний верстат Токарно-гвинторізний верстат з ЧПК Токарний деревообробний верстат

Верстати токарної групи — верстати, призначені для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь тіл обертання (циліндричної, конічної і фасонних), обробки плоских торцевих поверхонь (підрізання торців), нарізування різьби і деяких інших робіт.

Для обробки отворів використовуються свердла, зенкери, розвертки та ін. Для нарізування різьб поряд із різьбонарізними різцями часто використають мітчики і плашки.

Головний рух у всіх верстатів токарної групи — обертання заготовки. Подачею є поступальне переміщення інструментів уздовж або поперек осі шпинделя (поздовжня або поперечна).

У машинобудуванні верстати токарної групи становлять 30—40% від загального парку металорізальних верстатів. Залежно від масштабу виробництва, конфігурації, розмірів і маси деталей їхня обробка здійснюється на токарних верстатах різних типів.

Токарно-гвинторізні верстати призначені для виконання всіх основних видів токарних робіт в умовах одиничного і дрібносерійного виробництва.

Лобові і токарно-карусельні верстати застосовуються для обробки великих деталей великого діаметра і відносно малої висоти. Найбільше поширення вони одержали на заводах важкого машинобудування.

Багаторізцеві токарні верстати застосовуються для виготовлення деталей, на яких можлива одночасна обробка поверхонь декількома різцями в умовах багатосерійного і масового виробництва. Токарно-револьверні верстати використовують при обробці невеликих деталей, переважно із центральними отворами в умовах серійного виробництва.

Токарні автомати і напівавтомати застосовуються для обробки при багатосерійному і масовому виробництвах.

Токарні верстати із числовим програмним керуванням (ЧПК) впроваджуються для автоматизації виробництва при дрібносерійному випуску продукції і є основним типом верстатів, призначених для побудови гнучких автоматичних виробництв.

Токарний верстат по дереву. Україна. Музей смт. Диканька

Токарний верстат у простому вигляді був відомий ще у ІІ тисячолітті до н. е. Доказами цього служать різці, які були знайдені в 1949 проф. Б. Куфтіним при розкопуванні Анневського кургану у Грузії

[1]. Знайдений різець мав леза з обох кінців стрижня, причому їхні геометричні форми різні. Цей різець застосовувався для обробки деревини, золота та срібла. Відомий[2] також кам’яний рельєф, який відносять до еліністичної епохи Єгипту (близько 300 до н. е.) на якому можна побачити, уперше, токарний верстат. Він мав дві стійки із центрами, між якими знаходилася деталь, що оброблялася. Її закріплення відбувалося зв’язуванням кінців стійок, які далеко виступали за лінію центрів. На деталь, що оброблялась накидували шнур, перетяганням якого забезпечувалося обертання. Одна людина обертала деталь, а інша вручну підставляла різець і знімала шар матеріалу. Перші відомості[3] про гайку яка була виточена на токарному верстаті відносять до 362 р. н. е. Виготовлення токарних виробів з деревини, рогу, кістки і алебастру у римлян було розвинено дуже широко, вони навіть мали спеціальний термін для позначення токарного верстата —
Tornus
, а токаря — Tornator. Ці терміни перейшли у романські мови.

Одним із головних модернізаторів токарного верстата у середньовіччі був Леонардо да Вінчі, який винайшов токарний верстат у якого рух шпинделя відбувався за допомогою ножної педалі. Також він у 1490 винайшов пристосування для підтримки різального інструмента[4].

У 1571 Жак Бессон сконструював токарний верстат з власною самостійною механічною подачею ходового гвинта.

На території Київської Русі також існувало токарне виробництво. Перші відомості можна знайти у Новгородській інвентарній книзі 15 ст. де в записі «Якимо-токар» було описано три типи токарних верстатів. У 16—17 ст. токарне виробництво настільки розширилося, що з’явилися перші спеціальні майстерні-токарні, які займалися виготовленням дерев’яного посуду. Так при облозі Троїцько-Сергієвої лаври у 1608 було помічено факт існування в ній токарні

[5].

У 17 ст. з’явилися токарні верстати, у яких виріб, що оброблявся, приводився в рух уже не м’язовою силою токаря, а за допомогою водяного колеса, але різець, як і раніше тримав у руці токар. На початку 18 ст. токарні верстати всі частіше стали використовувати для різання металів, а не дерева, і тому проблема твердого кріплення різця і переміщення його уздовж поверхні, що обробляється, була досить актуальною.

Вже починаючи з 1750 токарні верстати мали всі сучасні елементи такі як ходовий гвинт, колеса зміни частот обертання, хрещатий супорт, відомий[6] також копіювальний токарний верстат 1741.

Технічна революція 19 ст. викликала бурхливий розвиток металообробних верстатів, у тому числі і токарних верстатів. Металообробні верстати того часу були основою виробництва машин машинами. Перший токарний автомат з магазином, із розподільчим валом, з плоскими і циліндричними кулачками був створений

Спенсером (англ. Spenser) у 1873. Перший револьверний прутковий автомат був створений у 1880, який став прототипом для появи багатьох револьверних автоматів: Пратт Вітней (англ. Pratt and Whitney) в Америці, Пітлер (нім. Pittler) і Людвіг Леве (нім. Ludwig Lowe) в Німеччині[7]. Флагманами виробництва верстатів у той час були «Reinecker», «Schiss», «Heimer und Pielz», «Waldrich», «Weisser». На території Російської імперії верстати спочатку виготовлялись на Тульському зброярному заводі, в подальшому з’явилися заводи в Іжевську, Луганську та Москві.

Основні типи токарних верстатів[ред. | ред. код]

За класифікацією група токарних верстатів поділяється на 9 підгруп (типів):

  • Автомати і напівавтомати одношпиндельні;
  • Автомати і напівавтомати багатошпиндельні
  • Револьверні;
  • Центрувально-відрізні;
  • Карусельні;
  • Токарні і лобові;
  • Багаторізцеві;
  • Спеціалізовані;
  • Різні.

Нижче приводиться короткий опис основних типів верстатів токарної групи за часом їхнього винайдення.

Токарні верстати[ред. | ред. код]

Токарні верстати є найпоширенішими у машинобудуванні, до токарних верстатів також відносять токарно-гвинторізні верстати які є модифікацією токарних. Токарно-гвинторізні верстати є уживаніші, у порівнянні з токарними, тому що до складу даних верстатів входить механізм, що узгоджує головний рух з рухом подачі і тим самим дозволяє нарізати різьбу різних типів (метричну, дюймову, модульну, пітчеву і торцову). Верстати як правило мають високу жорсткість, достатню потужність, високі частоти обертання шпинделя, і це дозволяє обробляти деталі на підвищених режимах різання. При обробці складних криволінійних поверхонь на верстатах можна застосовувати гідрокопіювальний супорт, що автоматизує процес обробки. При обробці отворів задня бабка за допомогою спеціального замка може з’єднуватися із супортом і одержувати механічну подачу. У фартуху є пружинна муфта, що дозволяє обробляти деталі по упорах, що також автоматизує процес обробки. Верстати даної групи є найрозповсюдженішими.

Токарно-лобові верстати[ред. | ред. код]

Лобові токарні верстати застосовуються для виготовлення деталей великого діаметра і малої довжини. Оброблювана заготовка встановлюється на планшайбі, закріпленої на шпинделі. Різець установлюють у різцетримачі. У передній бабці розміщена коробка швидкостей. Подача супорта здійснюється від шпинделя через коробку подач і ходовий вал.

До недоліків лобових верстатів відносяться труднощі установки, вивірки і закріплення заготовки, а також виникнення вібрацій внаслідок великої ваги заготовки. У результаті зазначених причин лобові верстати поступаються карусельним верстатам.

Токарно-карусельні верстати[ред. | ред. код]

Токарно-карусельний верстат

Токарно-карусельні верстати призначені для виготовлення деталей великого діаметра і малої довжини.

У токарно-карусельних верстатах вісь шпинделя розташовано вертикально, а торцева площина планшайби розташована в горизонтальній площині, внаслідок чого в значній мірі полегшується установка, вивірка і закріплення заготовок. Вага заготовки і сили різання сприймаються круговими напрямними планшайби, тому шпиндель розвантажений від згинаючих напруг і напруг крутіння, на відміну від лобових верстатів. Унікальні карусельні верстати для виготовлення деталей турбін мають планшайбу діаметром до 18 метрів.

Токарно-револьверний верстат[ред. | ред. код]

Токарно-револьверний верстат — верстат токарної групи з револьверною головкою (замість задьої бабки), застосовується для багатоінструментальної обробки складних за конфігурацією поверхонь з пруткового матеріалу і штучних заготовок. На револьверних верстатах виконують операції точіння, розточування, свердління, зенкерування, накатування різьб та ін. Широке застосування отримали револьверні напівавтомати, головним чином обробні патрони з ЧПУ.

Центрувально-відрізні верстати[ред. | ред. код]

Верстати даного типу призначені для одночасної розрізки та центрування заготовки. До переваг верстатів даного типу можна віднести, те що під час обробки заготовки, відбувається поєднання двох операцій в одну, це дозволяє значно скоротити технологічний час.

Багаторізцевий токарний верстат[ред. | ред. код]

Багаторізцевий токарний верстат — верстат токарної групи, на котрому відбувається обробка заготовок одночасно декількома різцями, встановленими на поздовжньому і поперечному супортах. Кожен з різців оброблює певну ділянку деталі, що значно скорочує час роботи супорта. Існують багаторізцеві токарні автомати і напівавтомати.

Токарні автомати і напівавтомати[ред. | ред. код]

Верстат токарної групи з ЧПК

Автоматами називаються верстати, у яких автоматизовані всі робочі і допоміжні рухи, необхідні для виконання технологічного циклу обробки деталі. До обов’язків робітника, що обслуговує верстат, входять періодичне завантаження заготовками, періодичний контроль розмірів і якості оброблених деталей, під налагодження верстата, а також загальне спостереження за його роботою. Токарні автомати підрозділяються на однопшиндельні і багатошпиндельні, застосовуються для виготовлення деталей із прутка, але в деяких випадках зі штучних заготовок.

Одношпиндельні автомати підрозділяються на револьверні, фасонно-відрізні і фасонно-поздовжні. Багатошпиндельні автомати випускаються двох різновидів: верстати паралельної дії і верстати послідовної дії (багатопозиційні). У верстатах паралельної дії на всіх шпинделях відбуваються однакові операції, тобто протягом одного циклу кожна деталь повністю обробляється в одній позиції. Ці верстати являють собою кілька одношпиндельних автоматів, з’єднаних в один агрегат, і призначені для обробки деталей простої форми. У верстатах послідовної дії заготовка обробляється послідовно в декількох позиціях.

Напівавтоматами називаються верстати, у яких процес обробки здійснюється без участі робітника. Установку і закріплення заготовки, а також зняття готової деталі робить робітник. Токарні напівавтомати підрозділяються на одношпиндельні і багатошпиндельні, на горизонтальні і вертикальні, застосовуються для обробки штучних заготовок.

Спеціалізовані токарні верстати[ред. | ред. код]

Верстати даного типажу мають вузькоспеціалізоване направлення. В даний тип верстатів увійшли:

  • вальцетокарні;
  • верстати для обробки злитків;
  • для обробки залізничнодорожніх осей і колісних пар;
  • токарні багаторізцеві напівавтомати для обробки колінчастих валів;
  • верстати для обробки валів двигунів внутрішнього згоряння;
  • токарно-відрізні пруткові автомати;
  • токарно-безцентрові верстати для обточування гладких валів;
  • трубо- та муфтооброблюючі автомати.

До спеціалізованих токарних верстатів також відносять різьботокарні і патронно-центрові сферотокарні верстати.

Устрій верстатів токарної групи[ред. | ред. код]

Верстати мають такі основні вузли:

  • станина служить для монтажу всіх основних вузлів верстата та є його основою. Найвідповідальнішою частиною станини є напрямні, на яких відбувається переміщення каретки супорта і задньої бабки;
  • передня бабка закріплена на лівому кінці станини. У ній знаходиться коробка швидкостей верстата, основною частиною якої є шпиндель. У деяких верстатах коробка швидкостей розміщена в передній тумбі станини. У цьому випадку вона пов’язана зі шпинделем ремінною передачею. Такі верстати називають верстатами з розділеним приводом;
  • коробка подач служить для передачі обертання шпинделю від окремого привода ходового вала або ходового гвинта, а також для зміни їхньої частоти обертання, для отримання необхідних подач або певного кроку при нарізуванні різьби. Це досягається зміною передавального відношення коробки подач. Коробка подач пов’язана зі шпинделем верстата гітарою із змінними зубчатими колесами;
  • фартух, у якому обертання гвинта або валу перетвориться в поступальний рух супорта з інструментом;
  • задня бабка, у пінолі якої може бути встановлений центр для підтримки оброблюваної заготовки або осьовий інструмент (свердло, розвертка тощо) для обробки центрального отвору в заготовці, закріпленої в патроні;
  • супорт служить для закріплення різального інструменту в різцевій каретці і повідомлення йому руху подачі. Супорт складається з нижнього полозка (каретки), що переміщається по напрямних верстата. По напрямних нижнього полозка в напрямку, перпендикулярному лінії центрів, переміщаються поперечний полозок, на яких розташована різцева каретка з різцетримачем. Різцева каретка змонтована на поворотній частині, яку можна встановлювати під кутом до лінії центрів верстата.
  • Коробка подач, коробка передач, передня бабка

  • Трикулачковий ексцентриковий патрон з устаткуванням для закріплення заготовок

Величезна кількість робіт, виконуваних на верстатах токарної групи, обумовлює розмаїтість типів токарних різців.

Будь-який різець складається з різальної частини і стрижня, за який здійснюється його закріплення у верстаті. Залежно від форми головки різця, її положення щодо стрижня і розташування головної різальної крайки, різці підрозділяються на праві і ліві, прямі, відігнуті і різці з відтягнутою головкою.

Типи токарних різців; 1 і 2 — відповідно ліві і праві різці; 4, 6, 7 — прямі різці; 9, 13 — відігнуті; 3, 5 — відрізні з витягнутою голівкою; 4, 7, 8, 9 — прохідні; 11 — прохідний упорний; 12 — підрізний; 13, 14 — розточні; 16 — фасонний; 10, 15 — для нарізання різби, зовнішньої і внутрішньої відповідно

За призначенням різці підрозділяються на прохідні і прохідні упорні, застосовувані при обробці зовнішніх поверхонь тіл обертання, підрізні, використовувані при обробці торцевих поверхонь, відрізні, призначені для розрізування заготовок або відрізання готової деталі від заготовки. Якщо відрізний різець при своєму переміщенні не доведений до осі, то на деталі буде утворена канавка. Розточувальні різці застосовуються для розточування в заготовці відповідно наскрізних і глухих отворів.

Фасонні різці мають спеціально спрофільовану різальну крайку, профіль якої копіюється на оброблюваній заготовці. Як один з різновидів фасонних різців можна назвати різьбові різці для нарізування зовнішньої і внутрішньої різьб.

Залежно від необхідної шорсткості обробленої поверхні застосовують чорнові і чистові різці. Чистові різці можуть мати великий радіус закруглення вершини різця, чистову різальну крайку або широке різальне лезо.

В теперішній час 80-85% всіх різців оснащені пластинами із твердих сплавів. Конструктивно ці різці виконуються по-різному: із пластинами, напаяними на державку; з механічним кріпленням пластинок, з механічним кріпленням різальних вставок з напаяними пластинками і т. д.

Велике поширення одержали різці з багатогранними непереточувальними пластинами. Після затуплення чергової крайки пластина повертається наступною гранню, а після затуплення всіх крайок повертається в переробку.

Також як інструменти для обробки на верстатах токарної групи використовують осьовий різальний інструмент — свердла, зенкери, розвертки, якими проводять обробку внутрішніх циліндричних поверхонь і отворів.

Вимоги до інструментів[ред. | ред. код]

Змінна чотиригранна пластина з твердого сплаву до токарного різця

На токарних верстатах застосовують різноманітний різальний інструмент. Кожен різальний інструмент працює в важчих умовах, ніж будь-яка деталь машини, тому до матеріалу інструмента пред’являються особливі вимоги.

Перша вимога — висока твердість. Якщо твердість інструмента нижче твердості заготовки, то він буде м’яти, а не різати. Твердість інструмента HRC 60…65, а заготовки HRC 15…20. Меншу твердість мають свердла, зенкера і мітчики.

Друга вимога — висока зносостійкість, тому що інструмент зазнає велике тертя і піддається зношуванню.

Третя вимога — висока теплостійкість, тобто здатність зберігати ріжучі властивості при високій температурі. Твердість вуглецевої інструментальної і швидкорізальної сталі приблизно однакова, але теплостійкість вуглецевої стали 200 °C, швидкорізальної 600 °C.

Четверта вимога — висока механічна міцність, тому що інструмент при роботі сприймає значні сили різання. Матеріал інструмента повинен добре працювати на вигин і стиск. Крім цього матеріал інструмента повинен мати гарну теплопровідність, добре шліфуватися і прожарюватися.

Використають такі матеріали для виготовлення інструментів: вуглецеві інструментальні і леговані інструментальні сталі; швидкорізальні сталі; тверді сплави; мінералокераміку; надтверді матеріали і алмази.

Процес нарізання різьби на токарно-гвинторізному верстаті

Робота різального інструменту повинна проводитися за найвигіднішим режимом різання, що забезпечує найбільшу продуктивність при найменшій собівартості обробки деталі і при виконанні технічних вимог креслення.

При токарній обробці режим різання визначається глибиною різання t (мм), подачею S (мм/об) і швидкість різання v (м/хв).

Глибиною різання називається найкоротша відстань між оброблюваною і обробленою поверхнями, тобто величина заглиблення різця в матеріал. При зовнішньому поздовжньому обточуванні глибина різання дорівнює напіврізниці діаметрів до D і після d робочого кроку різця, мм:

t=D−d2{\displaystyle t={\frac {D-d}{2}}}.

При розточуванні глибина різання являє собою напіврізницю між діаметром отвору після обробки і діаметром отвору до обробки. При підрізанні глибиною різання є розмір шару матеріалу, що зрізується, і вимірюваний перпендикулярно до обробленого торця, а при прорізанні канавок і відрізанні глибина різання дорівнює ширині канавки.

Подачею при точінні називається величина переміщення різця за один оберт заготовки.

Швидкістю різання при зовнішньому точінні називається довжина шляху, що проходить за одну хвилину точкою, розташованою на оброблюваній поверхні деталі. Якщо відстань n (мм), пройдена точкою помножити на частоту обертання шпинделя n (об/хв), то одержимо шлях, пройдений цією точкою за хвилину.

Вибір глибини різання визначається припуском на обробку і вимогами до точності і шорсткості поверхні. При високих вимогах до точності і малої шорсткості обробленої поверхні припуск, що перевищує 2 мм, варто знімати за два, а при нерівномірності припуску — за три проходи.

Подачу вибирають за таблицями режимів різання. Більші значення подач варто брати при обробці м’яких сталей і при роботі в центрах при відношенні L/D<6, а також при роботі в патроні, коли це відношення менш двох (L — відстань між опорами оброблюваної деталі; D — діаметр заготовки). При поперечному точінні і підрізуванні табличне значення подачі зменшують на 30…50%.

Вибір швидкості різання для матеріалу різця обирається залежно від глибини різання, подачі і механічних властивостей заготовки. На практиці швидкість різання приймають відповідно до припустимої стійкості інструмента. Стійкість твердосплавного різця 60…90 хв. При такій стійкості зношування різця по задній поверхні допускається не більше 1 мм. Зношування по задній поверхні різця понад 1 мм допускати не слід, тому що це приводить до збільшення витрати твердого сплаву і часу для переточування різця. Наближення лунки зношування різця по передній поверхні до ріжучої крайки допускається не менш чим 0,2 мм. При зменшенні цієї відстані зростає небезпека руйнування різальної крайки.

Люнет для підтримання довгих деталей {\displaystyle t={\frac {D-d}{2}}} Токарні центри {\displaystyle t={\frac {D-d}{2}}}

Пристрої для токарних верстатів за призначенням можна поділити на три групи:

  1. пристрої для закріплення оброблюваних заготовок;
  2. допоміжний інструмент для закріплення різального інструменту;
  3. пристрої, що розширюють технологічні можливості верстатів, тобто, дозволяють робити не властиві цим верстатам роботи (фрезування, одночасне свердління декількох отворів і т. д.).

Пристрої та різальний інструмент становлять технологічне оснащення верстата. За ступенем спеціалізації пристрої поділяються на універсальні, спеціалізовані і спеціальні.

Універсальні пристрої застосовують для закріплення заготовок, розміри яких значною мірою відрізняються між собою (наприклад, універсальний трикулачковий патрон).

Спеціалізовані пристрої (цангові і мембранні патрони, оправки та ін.) застосовуються при обробці групи деталей, подібних за розмірами, конфігурацією і технологією виготовлення.

Спеціальні пристрої застосовуються при обробці певних деталей або при виконанні певної операції.

Універсальні пристрої використовуються в одиничному і малосерійному виробництві, а спеціалізовані і спеціальні — у великосерійному і масовому.

Шляхи підвищення продуктивності обробки[ред. | ред. код]

Трудомісткість верстатної обробки може бути знижена шляхом скорочення машинного або допоміжного часу операції, а також загального скорочення штучного часу за рахунок багатоінструментальної налагодженої обробки однієї або декількох заготовок.

Одночасна обробка декількох заготовок може виконуватися як на одному багатошпиндельному верстаті, так і на декількох верстатах при багатоверстатному обслуговуванні.

Механічна обробка може здійснюватися методом розчленовування, тобто диференціації операцій (за одну установку обробляється одна-дві поверхні) і методом концентрації операцій (найпростіший вид — послідовна обробка всіх поверхонь заготовки за одну або дві установки з її поворотом). Ефективнішим є метод концентрації з одночасною обробкою декількох поверхонь однієї або декількох заготовок наборами інструментів.

Основними способами скорочення машинного часу є:

  • підвищення режимів різання,
  • скорочення довжини і числа переходів інструмента,
  • поєднання операцій і одночасна обробка декількох заготовок.

Підвищення режимів різання здійснюється за рахунок застосування більше раціональних режимів різання, прогресивних конструкцій різального інструменту і оснащення.

Поєднання операцій можливо також при використанні декількох інструментів, наприклад одночасне обточування і свердління заготовки, встановленої в патроні (свердла встановлюється в задній бабці), обточування вала із проточуванням канавок різцем, установленим у додатковому задньому різцетримачі тощо.

Одночасна токарна обробка декількох заготовок здійснюється шляхом обточування однакових заготовок типу кілець, установлених на оправках. Можливо також обточування і свердління прутка з наступною його розрізкою на кільця або шайби.

Скорочення часу встановлення заготовок забезпечується за рахунок застосування швидкодіючих патронів (пневматичних, гідравлічних, електромагнітних) та інших типів механізованих затискачів (самозатискних хомутиків і оправок, рифлених центрів й ін.).

Установка заготовок складної форми на планшайбі вимагає досить тривалої вивірки рейсмусом або індикатором. Скоротити час встановлення в цих випадках можна за рахунок застосування різного роду упорів, штирів і фіксаторів для базування по отворам, призматичних базуючи пристроїв заготовки по зовнішніх циліндричних поверхнях і т.і.

Для скорочення часу зміни інструмента використовуються також різні пристосування, наприклад поворотна револьверна головка, додатковий задній різцетримач на супорті й ін. Поворотна револьверна головка, установлена в пінолі задньої бабки, має 4—6 інструментів (свердла, зенкери, розвертки, мітчики для повної обробки отворів). Вона значно скорочує допоміжний час у порівнянні з установкою і знімання інструментів у конусному отворі пінолі.

Скорочення часу на виміри досягається при роботі з упорами, при вимірах розмірів під час роботи верстата і при обробці отворів мірним інструментом.

Верстатобудування в Україні[ред. | ред. код]

Верстати токарної групи на території Україні почали випускати ще за часів Російської імперії, перший завод був збудований в Луганську, але бурхливий розвиток підприємств верстатобудівної галузі припав на радянські часи. В 30-х в УРСР було збудовано й запущено 7 верстатобудівних підприємств, деякі з них зараз є флагманами верстатобудівної промисловості України і країн СНД:

  1. Ф. Тавадзе, Т. Сакварелидзе. Бронзы древней Грузии. Тбилиси, 1959
  2. G.Levebre. Tombeau de Petosiris. Paris, 1924.
  3. F.M.Feldhaus. Die Technik der Antike und des Mittelalters. Potsdam, 1930.
  4. Heinz Tschätsch: Praxis der Zerspantechnik, Vieweg Verlag, 6. Auflage November 2002 ISBN 3-528-34986-7
  5. ↑ Сказание Авраамия Палицына. Изд. АН СССР, М.-Л., 1955, с. 142.
  6. Rainer Asch: Mathematik und Geometrie zur CNC-Technik, Vogel, Juli 2000 ISBN 3-8023-1404-2
  7. Г. А. Шаумян Автоматы и автоматические линии. МАШГИЗ. Изд-во «Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, М.: — 1961, С. 10
  8. ↑ http://www.bevers.ru/ Сайт ВАТ «Беверс»
  9. ↑ http://www.vercon.com.ua/ Архівовано 29 січень 2008 у Wayback Machine. Сайт ВАТ «Веркон»
  10. ↑ http://www.kzts.com/ Сайт КЗВВ
  11. ↑ http://www.msz.org.ua/ Архівовано 14 травень 2009 у Wayback Machine. Сайт МВЗ
  12. ↑ http://wum.boom.ru/ Архівовано 27 лютий 2008 у Wayback Machine. Офіційний сайт ВАТ «Верстатуніверсалмаш»
  • Галичина С.С. Станки по металлу и работа на них; Книга, Ленинград-Москва, 1930
  • Michael Stern und Hans Jendritzki. Der Uhrmacher an der Drehbank. Die Uhrmacherdrehmaschine, ihre Anwendung und Pflege, 3. Auflage 2006 ISBN 3-9809557-0-2
  • Типинкичиев Б. Н., Красниченко Л. В., Тихонов А. А., Колев Н. С. Металлорежущие станки. М.: Машиностроение. 1972
  • Металлорежущие станки / под. ред. В. Э. Пуша. — М.: Машиностроение, 1985. — 256 с.
  • Чернов Н. Н. Металлорежущие станки. — 4-е. изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1988. — 416 с.
  • Черпаков Б. И. Металлорежущие станки / Б. И. Черпаков, Т. А. Альперович. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 368с. ISBN 5-7695-1141-9
  • Врагов Ю. Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. Основы компонетики. -М.: Машиностроение, 1978.- 208с.
  • Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. Изд.2-е, Высшая школа, 1968. — 431с.
  • Металлорежущие станки. Учеб. Пособие для втузов. / Н. С. Ковалев, Л. В. Красниченко, Н. С. Никулин и др. -М.: Машиностроение; 1980. −500 с.
  • Металлорежущие станки и автоматы. Учебник для машиностроительных втузов. / Под ред. А. С. Проникова. -М.: Машиностроение, 1981. −479 с.
  • В. М. Бочков, Р. І. Сілін, О. В. Гаврильченко / За ред. Р. І. Сіліна. Металорізальні верстати, Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2009. 268 с.

uk.wikipedia.org

история изобретения и современные модели

В настоящее время широко известен токарный станок. История его создания начинается с 700-х годов н.э. Первые модели применялись для обработки древесины, 3 века спустя был создан агрегат для работы с металлами.

Первые упоминания

В 700-х годах н.э. был создан агрегат, частично напоминающий современный токарный станок. История его первого удачного запуска начинается с обработки древесины методом вращения заготовки. Ни одной детали установки не было сделано из металла. Поэтому надежность таких устройств довольна низкая.

работа на токарном станке

В то время низкий КПД имел токарный станок. История производства восстановлена по сохранившимся чертежам, рисункам. Чтобы раскрутить заготовку требовалось 2 крепких подмастерья. Точность получаемых изделий невысокая.

Информацию об установках, отдаленно напоминающих токарный станок, история датирует 650 годом до н. э. Однако общим у этих машин был только принцип обработки — методом вращения. Остальные узлы были примитивны. Заготовка приводилась в движение в прямом смысле руками. Использовался рабский труд.

Созданные модели в 12 веке уже имели подобие привода и на них могли получить полноценное изделие. Однако держателей инструмента еще не было. Поэтому о высокой точности изделия было рано говорить.

Устройство первых моделей

Старинный токарный станок зажимал заготовку между центрами. Вращение осуществлялось руками всего на несколько оборотов. Неподвижным инструментом осуществлялся рез. Аналогичный принцип обработки присутствует в современных моделях.

В качестве привода для вращения заготовки мастера использовали: животных, лук со стрелами привязанный веревкой к изделию. Некоторые умельцы для этих целей строили подобие водяной мельницы. Но значительно повысить производительность так и не получалось.

токарные станки с чпу по металлу

Первый токарный станок имел деревянные части, и с увеличением количества узлов терялась надежность устройства. Водяные приспособления быстро теряли актуальность ввиду сложности ремонта. Только к 14 веку появился простейший привод, значительно упростивший процесс обработки.

Ранние приводные механизмы

Прошло несколько веков с изобретения токарного станка до реализации на нем простейшего приводного механизма. Представить его можно в виде жерди закрепленной посередине на станине поверх заготовки. Один конец очепа привязан веревкой, которая обернута вокруг заготовки. Второй закреплен с педалью для ног.

Этот механизм успешно работал, но не мог дать необходимую производительность. Принцип работы был построен на законах упругой деформации. При нажатии на педаль осуществлялось натяжение веревки, жердь изгибалась и испытывала значительное напряжение. Последнее передавалось заготовке, приводя ее в движение.

Провернув изделие на 1 или 2 оборота, жердь освобождалась и снова изгибалась. Педалью мастер регулировал постоянную работу очепа, заставляя непрерывно вращаться заготовку. Руки при этом были заняты инструментом, совершая обработку древесины.

Этот простейший механизм унаследовали следующие версии станков, которые уже имели кривошипно-шатунный механизм. Аналогичную конструкцию привода впоследствии имели механические швейные машинки 20-го века. На токарных станках при помощи кривошипа добились равномерного движения в одну сторону.

За счет равномерного движения мастера стали получать изделия правильной цилиндрической формы. Единственное чего не хватало — жесткости узлов: центров, державок инструмента, приводного механизма. Из дерева изготавливались держатели резцов, что приводило к их отжиму при обработке.

Но, несмотря на перечисленные недостатки, стало возможным выпускать даже шарообразные детали. Обработка металлов еще была затруднительным процессом. Даже мягкие сплавы вращением не поддавались реальному точению.

Положительным сдвигом в конструировании станков было внедрение универсальности в обработке: уже на одной машине выполнялась обработка заготовок различного диаметра и длины. Это достигалось регулируемыми держателями и центрами. Однако большие детали требовали значительных физических затрат мастера на реализацию вращение.

Многие умельцы приспособили маховик из чугуна и других тяжелых материалов. Использование силы инерции и притяжения облегчило труд обработчика. Однако промышленных масштабов достигнуть было еще сложно.

Металлические детали

Основной задачей изобретателей станков было повысить жесткость узлов. Началом технического перевооружения стало применение металлических центров, зажимающих заготовку. Позже уже внедрили шестеренчатые передачи из стальных деталей.

первый токарный станок

Металлические запчасти позволили создать винторезные станки. Жесткости уже хватало для обработки мягких металлов. Постепенно совершенствовались отдельные узлы:

  • держатель заготовок, позже названный главным узлом — шпинделем;
  • конусные упоры оснащались регулируемыми механизмами для изменения положения по длине;
  • работа на токарном станке стала легче с изобретением металлического держателя инструмента, но требовался постоянный отвод стружки при повышении производительности;
  • чугунная станина повысила жесткость конструкции, что позволило обрабатывать детали значительной длины.

С внедрением металлических узлов раскрутить заготовку становится сложнее. Изобретатели задумались о создании полноценного привода, желая исключить ручной труд человека. Система передач помогла осуществить задуманное. Паровой двигатель впервые был приспособлен для вращения заготовок. Ему предшествовал водяной двигатель.

Равномерность перемещения режущего инструмента осуществлялась червячной передачей при помощи рукоятки. Благодаря этому получалась более чистая поверхность детали. Сменные блоки позволили реализовать универсальную работу на токарном станке. Механизированные конструкции усовершенствовались столетиями. Но по сей день принцип работы узлов базируется на первых изобретениях.

Ученые изобретатели

В настоящий момент, покупая токарный станок, технические характеристики анализируют в первую очередь. В них приводятся основные возможности в обработке, габариты, жесткость, скорость производства. Ранее с модернизацией узлов постепенно вводились параметры, согласно которым модели сравнивали между собой.

Классификация машин помогала оценивать степень совершенства того или иного станка. После анализа собранных данных Андрей Нартов, отечественный изобретатель времен Петра I-го, модернизировал предыдущие модели. Его детищем стал настоящий механизированный станок, позволяющий производить различные виды обработок тел вращения, нарезать резьбу.

Плюсом в конструкции Нартова была возможность изменять скорость вращения подвижного центра. Также им были предусмотрены сменные блоки шестерен. Внешний вид станка и устройство напоминают современный простейший токарный станок ТВ3, 4, 6. Аналогичные узлы имеют и современные обрабатывающие центры.

токарный станок технические характеристики

В 18-ом веке Андрей Нартов представил миру самоходный суппорт. Ходовой винт передавал равномерное перемещение инструмента. Генри Модсли, английский изобретатель, представил свою версию важного узла к концу столетия. В его конструкции изменение скорости перемещения осей осуществлялось благодаря разному шагу резьбы ходового винта.

Основные узлы

Для обработки 3D-деталей резанием методом вращения идеально подходят токарные станки. Обзор современной машины содержит параметры и характеристики основных узлов:

  • Станина — основной нагруженный элемент, рама станка. Изготавливают из прочных и твердых сплавов, преимущественно применяется перлит.
  • Суппорт — остров для крепления вращающихся инструментальных головок либо статичного инструмента.
  • Шпиндель — выступает в роли держателя заготовок. Основной мощный узел вращения.
  • Дополнительные узлы: ШВП, оси скольжения, механизмы смазки, подачи СОЖ, воздухоотборники из рабочей зоны, охладители.

Современный токарный станок содержит приводные системы, состоящие из сложной электроники управления и двигателя чаще синхронного. Дополнительные опции позволяют убирать стружку из рабочей зоны, измерять инструмент, подавать СОЖ под давлением непосредственно в область реза. Механика станка подбирается индивидуально под задачи производства, от этого зависит и стоимость оборудования.

старинный токарный станок

Суппорт содержит узлы для размещения подшипников, которые насажены на ШВП (шарико-винтовую пару). Также на нем монтируются элементы для контакта с направляющими скольжения. Смазка в современных станках подается автоматически, контролируется ее уровень в бачке.

В первых токарных станках перемещение инструмента осуществлял человек, он выбирал направление его движения. В современных моделях все манипуляции осуществляет контроллер. Понадобилось несколько веков для изобретения подобного узла. Электроника значительно расширила возможности обработки.

Управление

В последнее время распространены токарные станки с ЧПУ по металлу — с число-программным управлением. Контроллер управляет процессом реза, отслеживает положение осей, вычисляет движение по заложенным параметрам. В памяти хранится несколько этапов реза, вплоть до выхода готовой детали.

изобретение токарного станка

Токарные станки с ЧПУ по металлу могут иметь визуализацию процесса, что помогает проверить написанную программу до начала движения инструмента. Весь рез можно увидеть виртуально и вовремя исправить ошибки кода. Современная электроника контролирует нагрузку на оси. Последние версии программного обеспечения позволяют определить поломанный инструмент.

Методика контроля поломанных пластин на державке основана на сравнении графика нагрузок оси при нормальном режиме работы и при превышении аварийного порога. Отслеживание происходит в программе. Сведения для анализа контроллеру подает приводная система либо датчик мощности с возможностью оцифровки значений.

Датчики положения

Первые станки с электроникой имели концевики с микровыключателями для контроля крайних положений. Позже на винтопару стали устанавливать кодеры. В настоящее время используются высокоточные линейки, способные замерить люфт в несколько микрон.

Оснащаются круговыми датчиками и оси вращения. Шпиндельный узел мог быть управляемым. Это требуется для реализации фрезерных функций, которые выполнялись приводным инструментом. Последний часто встраивался в револьверную головку.

Измерение целостности инструмента производится при помощи электронных щупов. Они же облегчают работу по поиску точек привязки для старта цикла реза. Зонды могут замерять геометрию получаемых контуров детали после обработки и автоматически вносить корректоры, закладываемые в повторную чистовую обработку.

Простейшая современная модель

Токарный станок ТВ 4 относится к учебным моделям с простейшим приводным механизмом. Все управление осуществляется вручную.

токарный станок тв

Рукоятки:

  • регулируют положение инструмента относительно оси вращения;
  • задают направления нарезания резьбы правой или левой;
  • служат для изменения числа оборотов главного привода;
  • определяют шаг резьбы;
  • включают продольное перемещение инструмента;
  • отвечают за крепление узлов: задней бабки и ее пиноли, головки с резцами.

Маховики перемещают узлы:

  • пиноль задней бабки;
  • каретку продольную.

В конструкции предусмотрена цепь освещения рабочей зоны. Система безопасности в виде защитного экрана предохраняет работников от попадания стружки. Конструкция станка компактная, что позволяет его использовать в учебных классах, помещениях сервиса.

Токарно-винторезный станок ТВ4 относится к простым конструкциям, где предусмотрены все необходимые узлы полноценной конструкции по обработке металлов. Шпиндель имеет привод через коробку передач. Инструмент закреплен на суппорте с механической подачей, приводится в движение винтопарой.

Размеры

Шпинделем управляет асинхронный двигатель. Максимальный размер заготовки может быть в диаметре:

  • не более 125 мм, если проводить обработку над суппортом;
  • не более 200 мм, если обработка проводится над станиной.

Длина заготовки зажимаемой в центрах не более 350 мм. В сборе станок весит280 кг, максимальные обороты шпинделя 710 об/мин. Эта скорость вращения является определяющей при чистовой обработке. Питание производится от сети 220В частотой 50 Гц.

Особенности модели

Коробка скоростей станка ТВ4 связана с двигателем шпинделя клиноременной передачей. На шпиндель же вращение передается от коробки через ряд шестерней. Направление вращения заготовки легко меняется фазировкой главного двигателя.

Гитара служит для осуществления передачи вращения от шпинделя к суппортам. Имеется возможность переключать 3 скорости подачи. Соответственно нарезается три разного типа метрические резьбы. Плавность и равномерность хода обеспечивает ходовой винт.

Рукоятками задается направление вращения винтопары передней бабки. Также рукоятками задаются скорости подач. Суппорт ходит только в продольном направлении. Узлы следует смазывать согласно регламентам станка вручную. Шестерни же забирают смазку из ванны, в которой они работают.

На станке реализована возможность работы вручную. Для этого используются маховики. Происходит зацепление реечной шестерни и зубчатой рейкой. Последняя прикручена к станине. Такая конструкция позволяет при необходимости включать ручное управление станком. Аналогичный маховик применяется для перемещения пиноли задней бабки.

fb.ru

Виды токарных станков.

Большую часть станочного парка составляют металлообрабатывающие токарные станки. Между собой они отличаются назначением, компоновкой, степенью автоматизации. Предназначены токарные станки для обработки внешних и внутренних поверхностей деталей различной формы, сверления отверстий и их обработки.

Токарные станки с ЧПУ могут дополняться устройствами для фрезерования, шлифования. По устройству шпинделя станки делятся на оборудование с вертикальной и горизонтальной компоновкой. Главные параметры токарных станков — максимальные диаметр заготовки и расстояние между центрами.

Также предлагаем широкий ассортимент режущего инструмента, предлагаемого в продажу в компании СтанкоМашКомплекс, можно ознакомится по ссылке.

Токарно-винторезные станки

Самая распространенная токарная группа станков предназначена для единичного и серийного выпуска продукции. На станках производятся все виды токарных работ. Нарезание всех видов резьбы выполняется специальными инструментами (метчиками, плашками, резцами).

Токарно-винторезные станки

Основными элементами токарно-винторезного станка являются: станина, передняя бабка с коробкой скоростей и вращающимся патроном, задняя бабка для закрепления обрабатывающего инструмента или поддерживания длинных заготовок, суппорт для зажима резцов, кинематика, обеспечивающая перемещение.

Установка заготовок возможна в патроне, патроне и удерживающем центре задней бабки, на оправке, в двух центрах. При зажиме в патроне, максимальный рекомендованный вылет заготовки составляет два-три диаметра. При большей длине выступающей части применяют задний центр. Обработка длинных валов, для обеспечения соосности нескольких сопрягаемых поверхностей, производится между двумя центрами. Оправки служат для обработки заготовки с предварительно выполненными центровыми отверстиями.

Недостатки:  основным недостатком является зависимость от квалификации токаря, сложно обеспечивать выполнение серийности деталей

Токарно-револьверные станки

Служат для серийного производства деталей из штучных заготовок или пруткового материала. На направляющих станины установлен суппорт, на который устанавливается револьверная головка, предназначенная для установки режущего инструмента В зависимости от технологической карты обработки конкретной детали, инструменты расположены в определенной последовательности.

Токарно-револьверный станок фото

Револьверные головки могут быть с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Револьверные головки с вертикальной осью вращения, как правило, обладают более высокой жесткостью. Револьверные головки с горизонтальной осью могут обладать более высокой скоростью смены инструмента и большим количеством позиций.

Токарно-револьверные станки с ЧПУ могут иметь две револьверные головки, способны вести обработку по четырем координатам. В револьверных головках, расположенные на верхнем и нижнем суппортах, может быть установлено большее количество инструментов для изготовления деталей сложной формы.

Обработка заготовок, ведущаяся по замкнутому циклу, полностью автоматизирована. Система ЧПУ, обрабатывая данные датчиков, вносит коррективы в технологический процесс, тем самым повышая точность изготовления деталей.

На текущий момент практически полностью заменены токарными автоматами или токарными станками с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ

Современные высокопроизводительные станки, постепенно вытесняют универсальные токарные станки. Упрощенная кинематика, высокоточные перемещения, возможность многоинструментальной обработки. Закрытая зона резания предотвращает разброс стружки и разбрызгивание СОЖ. Возможность установки гидравлического патрона повышает производительность. См ТС1625Ф3, ТС16К20Ф3

Опции противошпиндель, приводной инструмент, ось Y и прочее превращают станки в токарные обрабатывающие центры. Чаще всего выполнены в виде станков с наклонной станиной. См ТС1720Ф3, ТС1720Ф4

Токарно-карусельные станки

Такие станки обрабатывают детали весом в несколько тонн, имеющие большой диаметр при малой высоте. Горизонтально расположенный рабочий стол (планшайба) существенно облегчает загрузку и центрирование тяжелых заготовок.

Токарно-карусельные станки

На карусельных станках обработка цилиндрических и конических поверхностей (наружных и внутренних) проводится резцом. Установленная револьверная головка с инструментами позволяет высверливать и обрабатывать отверстия, нарезать резьбу.

Главным движением станка является вращение планшайбы. Два суппорта: вертикальный и боковой — осуществляют движения подачи инструментов. Основными характеристиками данных станков являются размеры обрабатываемых заготовок: диаметр и высота.

Токарно-карусельные станки изготавливаются промышленностью с одной или двумя стойками. На одностоечных обрабатывают детали до 2500 мм: выполняется обработка поверхностей, сверление, развертка и зенкование отверстий; прорезают канавки, обрабатывают торцы.

Установка системы ЧПУ позволяет вести обработку деталей, имеющих сложный, криволинейный профиль. Основные механизмы станков с ЧПУ имеют сходство со станками, имеющими ручное управление. Обычно с применением системы ЧПУ, цифровых приводов подач и многопозиционной резцедержки и защиты кабинетного типа станок переименовывается в вертикальный токарный станок

Лоботокарные станки

Для обработки заготовок, диаметр которых намного превышает их высоту (шкивы, железнодорожные колеса, маховики) используются лоботокарные станки. Поверхность обработки может быть как цилиндрической, так и конической. Есть возможность протачивать канавки, обрабатывать торцы.

Лоботокарный станок фото

Планшайба, диаметром до 4 метров, расположена вертикально, задняя бабка отсутствует. Станки для обработки особо крупных деталей состоят из двух частей, расположенных на разных основаниях: суппорт расположен обособленно. Планшайба у них имеет специальную выемку для закрепления заготовок с размерами, превышающими ее диаметр.

Токарно-затыловочные станки

Затылование — это специальный метод заточки задних поверхностей обрабатывающих инструментов: различного рода фрез, инструментов для сверления и нарезания резьбы. Такая операция проводится для сохранения формы инструмента при длительной эксплуатации.

Токарно-затыловочные станки

По конструкции затыловочный станок похож на винторезный станок, но имеет свои особенности. Обрабатываемый инструмент вращается шпинделем. Режущий инструмент вместе с суппортом совершает линейные возвратно-поступательные движения в радиальном направлении, при этом проходит (затылует) обрабатываемый инструмент на один зуб.

Токарные автоматы и полуавтоматы

Современные токарные станки осуществляют обработку в автоматическом и полуавтоматическом режимах. В станках-полуавтоматах загрузка заготовок и снятие готовых изделий производится оператором.

Токарные автоматы и полуавтоматы

Станки выпускаются с вертикально и горизонтально вращающимся шпинделем. Станки с вертикально расположенным шпинделем, благодаря отсутствию изгибающих сил на ось вращения шпинделя, обладают значительно большей точностью обработки.

stankomach.com

История токарного станка

История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Станок представлял собой два соосно установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму. Позднее для приведения заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки. При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону. В XIV — XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа — упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали. При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один — два оборота, а жердь — согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку и заготовка делала те же обороты в другую сторону. Примерно к 1430 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном станке получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения. В 1500 г. токарный станок уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На таких станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, — вплоть до шара. Но привод существовавших тогда станков был слишком маломощным для обработки металла, а усилия руки, держащей резец, недостаточными, чтобы снимать большую стружку с заготовки. В результате обработка металла оказывалась малоэффективной. необходимо было заменить руку рабочего специальным механизмом, а мускульную силу, приводящую станок в движение, более мощным двигателем. Появление водяного колеса привело к повышению производительности труда, оказав при этом мощное революционизирующее действие на развитие техники. А с середины XIV в. водяные приводы стали распространяться в металлообработке. В середине XVI Жак Бессон (умер в 1569 г.) — изобрел токарный станок для нарезки цилиндрических и конических винтов. В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра Первого, изобретает оригинальный токарно-копировальный и винторезный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к эволюции токарного станка. В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше держал в руке токарь. В начале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном станке А. К. Нартова в 1712 г.

К идее механизированного передвижения резца изобретатели шли долго. Впервые эта проблема особенно остро встала при решении таких технических задач, как нарезание резьбы, нанесение сложных узоров на предметы роскоши, изготовление зубчатых колес и т.д. Для получения резьбы на валу, например, сначала производили разметку, для чего на вал навивали бумажную ленту нужной ширины, по краям которой наносили контур будущей резьбы. После разметки резьбу опиливали напильником вручную. Не говоря уже о трудоемкости такого процесса, получить удовлетворительное качество резьбы таким способом весьма трудно. А Нартов не только решил задачу механизации этой операции, но в 1718-1729 гг. сам усовершенствовал схему. Копировальный палец и суппорт приводились в движение одним ходовым винтом, но с разным шагом нарезки под резцом и под копиром. Таким образом было обеспечено автоматическое перемещение суппорта вдоль оси обрабатываемой заготовки. Правда, поперечной подачи еще не было, вместо нее было введено качание системы «копир-заготовка». Поэтому работы над созданием суппорта продолжались. Свой суппорт создали, в частности, тульские механики Алексей Сурнин и Павел Захава. Более совершенную конструкцию суппорта, близкую к современной, создал английский станкостроитель Модсли, но А. К. Нартов остается первым, кто нашел путь к решению этой задачи. Вообще нарезка винтов долго оставалась сложной технической задачей, поскольку требовала высокой точности и мастерства. Механики давно задумывались над тем, как упростить эту операцию. Еще в 1701 году в труде Ш. Плюме описывался способ нарезки винтов с помощью примитивного суппорта. Для этого к заготовке припаивали отрезок винта в качестве хвостовика. Шаг напаиваемого винта должен был быть равен шагу того винта, который нужно было нарезать на заготовке. Затем заготовку устанавливали в простейших разъемных деревянных бабках; передняя бабка поддерживала тело заготовки, а в заднюю вставлялся припаянный винт. При вращении винта деревянное гнездо задней бабки сминалось по форме винта и служило гайкой, вследствие чего вся заготовка перемещалась в сторону передней бабки. Подача на оборот была такова, что позволяла неподвижному резцу резать винт с требуемым шагом. Подобного же рода приспособление было на токарно-винторезном станке 1785 года, который был непосредственным предшественником станка Модсли. Здесь нарезка резьбы, служившая образцом для изготавливаемого винта, наносилась непосредственно на шпиндель, удерживавший заготовку и приводивший ее во вращение. (Шпинделем называют вращающийся вал токарного станка с устройством для зажима обрабатываемой детали.) Это давало возможность делать нарезку на винтах машинным способом: рабочий приводил во вращение заготовку, которая за счет резьбы шпинделя, точно так же как и в приспособлении Плюме, начинала поступательно перемещаться относительно неподвижного резца, который рабочий держал на палке. Таким образом ни изделии получалась резьба, точно соответствующая резьбе шпинделя. Впрочем, точность и прямолинейность обработки зависели здесь исключительно от силы и твердости руки рабочего, направлявшего инструмент. В этом заключалось большое неудобство. Кроме того, резьба на шпинделе была всего 8-10 мм, что позволяло нарезать только очень короткие винты.

Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась резким увеличением сферы применения металлорежущих станков и поисками удовлетворительной схемы универсального токарного станка, который мог бы использоваться в различных целях. В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный. Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях. В то же время в этом станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков. Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины. В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа станков для нарезания резьб. В одном станке вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку. В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка. В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные станки сегодня. При этом существенно то, что Модсли понял необходимость унификации некоторых видов деталей и первым стал внедрять стандартизацию резьб на винтах и гайках. Он начал выпускать наборы метчиков и плашек для нарезки резьб. Токарный станок Робертса Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю панель станка, что сделало более удобным управление станком. Этот станок работал до 1909 г. Другой бывший сотрудник Модсли — Д. Клемент создал лоботокарный станок для обработки деталей большого диаметра. Он учел, что при постоянной скорости вращения детали и постоянной скорости подачи по мере движения резца от периферии к центру скорость резания будет падать, и создал систему увеличения скорости. В 1835 г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарного оборудования.

Следующий этап — автоматизация токарных станков. Здесь пальма первенства принадлежала американцам. В США развитие техники обработки металлов началось позднее, чем в Европе. Американские станки первой половины XIХ в. значительно уступали станкам Модсли. Во второй половине XIХ в. качество американских станков было уже достаточно высоким. Станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. При поломке детали достаточно было выписать с завода аналогичную и заменить сломанную деталь на целую без всякой подгонки. Во второй половине XIХ в. были введены элементы, обеспечивающие полную механизацию обработки — блок автоматической подачи по обеим координатам, совершенную систему крепления резца и детали. Режимы резания и подач изменялись быстро и без значительных усилий. В токарных станках имелись элементы автоматики — автоматический останов станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения и т.д. Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка, а создание его модификации — револьверного станка. В связи с необходимостью изготовления нового стрелкового оружия (револьверов) С. Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов. В деревообработке первые станки-автоматы уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан. Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873 г. Хр. Спенсер.


turner.narod.ru

Токарный станок — это… Что такое Токарный станок?


Токарный станок

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Токарно винторезные станки
  • Токасики

Смотреть что такое «Токарный станок» в других словарях:

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — станок для обработки резанием (точением) изделий в виде тел вращения. На Т. с. выполняют обточку и расточку цилиндрич., конич. и фасонных поверхностей, нарезание наружной и внутр. резьбы, подрезку и обточку торцов, сверление, зенкерование,… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — старейший и наиболее распространённый тип (см.), предназначенный для наружной и внутренней механической обработки тел вращения путём снятия стружки с заготовок из металлов или др. материалов с целью получения необходимых формы, точности, размеров …   Большая политехническая энциклопедия

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — ТОКАРНЫЙ СТАНОК, станок для обработки резанием (точением) изделий (деталей) типа тел вращения: цилиндрических и конических поверхностей, отверстий, торцов, резьбы и т.п. Применяются различные типы токарных станков: центровые, токарно револьверные …   Современная энциклопедия

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — ТОКАРНЫЙ СТАНОК, станок, который вращает деталь (деревянную или металлическую) для придания ей необходимой формы при помощи резцов. Один из первых типов станков, изобретенных в ходе развития техники …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — (Lathe, turning lathe) станок для обработки резанием металлов и дерева, характеризующийся вращательным рабочим движением обрабатываемого предмета и поступательным движением инструмента резца. Т. С. применяется главным образом для обработки… …   Морской словарь

  • Токарный станок — ТОКАРНЫЙ СТАНОК, станок для обработки резанием (точением) изделий (деталей) типа тел вращения: цилиндрических и конических поверхностей, отверстий, торцов, резьбы и т.п. Применяются различные типы токарных станков: центровые, токарно револьверные …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ТОКАРНЫЙ СТАНОК — предназначен для обработки заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения. На токарном станке производят точение поверхностей, нарезание резьб, сверление, зенкерование, зенкование и развертывание. Главное движение (вращательное)… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Токарный станок — ■ Необходимо иметь у себя на чердаке, а в деревне на случай дождливых дней …   Лексикон прописных истин

  • токарный станок — 3.1 токарный станок (turning machine): Станок, в котором главным движением является вращение заготовки относительно режущего инструмента (режущих инструментов) и в котором необходимая для резания энергия возникает при вращении заготовки, а не… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • токарный станок — предназначен для обработки заготовок из металлов и других материалов в виде тел вращения. На токарном станке производят точение поверхностей, нарезание резьб, сверление, зенкерование, зенкование и развёртывание. Главное движение (вращательное)… …   Энциклопедический словарь

  • Токарный станок —         станок для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении (См. Точение). Т. с. один из древнейших станков, на основе которого создавались станки сверлильной, расточной и др. групп. Т. с. составляют… …   Большая советская энциклопедия


dic.academic.ru

Устройство токарного станка по дереву: конструкция, фото

Все дети с раннего детства мечтают кем-нибудь стать. Одни желают быть лётчиками, другие — космонавтами, третьи — телеведущими. Однако, помимо подобных грандиозных планов на будущее, есть ещё и менее масштабные устремления, например, оказание помощи родителям по дому, участие в школьных мероприятиях, выполнение творческих заданий. К последним, как правило, относится рукоделие: девочки обучаются шитью и вязанию, а мальчишки начинают работать с различными инструментами и познавать основы ремонта и изготовления новых изделий. Когда первые шаги в этом деле усваиваются, мальчики желают приступить к более сложным заданиям, поэтому, оказываясь в школьном кабинете технологии, они сразу же загораются желанием встать у какого-нибудь станка и с его помощью что-либо изготовить. Как правило, учитель по технологии обучает работе со сверлильным станком, затем с токарными. Это уже более серьёзные устройства, которые заслуживают отдельного внимания.

устройство токарного станка по дереву описание

Виды токарных станков

Немного теории о токарных станках. Полезно будет знать про их основные виды, поскольку общее представление об этих устройствах способно расширить кругозор, увеличить количество знаний в данной области, а это, в свою очередь, позволит смелее проводить операции во время работы (так уж устроено: чем больше мы знаем, тем увереннее себя чувствуем).

устройство токарного станка по дереву
  1. Винторезный станок. Предназначен для обработки металлов (чёрных или цветных), изготовления из них конусов и разнообразных видов резьбы.
  2. Револьверный станок. Также имеет цель изготовления деталей из металлов. Работает с калиброванными прутками, представляющими собой длинные металлические палочки, поддающиеся обработке.
  3. Карусельный станок. Выручает тогда, когда необходимо выполнить работу над большими заготовками.
  4. Многорезцовый станок. Его очень хорошо использовать для массового или серийного производства деталей, механизмов, устройств. Предоставляют возможность обрабатывать заготовку сразу несколькими резцами.
  5. Станки с ручным, ножным и электрическим приводом. Первые два приводят в движение заготовку рукой или ногой соответственно. Такие станки хорошо подойдут там, где нет электропитания. У последних изделие вращается двигателем, работающего с помощью подачи в него тока.

Также существует классификация станков по материалу, с которым они могут работать. В зависимости от этого данные устройства делятся на токарные станки по металлу и дереву. Сегодня поговорим о последнем виде, т. к. на практике в школе и быту применяется наиболее часто.

Токарный станок по дереву: устройство и назначение

Токарный станок по дереву представляет собой устройство, работающее от электричества и имеющее предназначение для обработки деревянных заготовок в форме тела вращения. Он позволяет собственно точить материал, осуществлять его нарезку, а также зачистку наждачной бумагой.

устройство токарного станка по дереву стд 120м

Данные операции производятся с помощью особого инструмента — стамески. Это такой ручной инструмент, который состоит из деревянной или пластмассовой рукоятки с металлическим острым наконечником, который может иметь разные формы. С помощью лезвия стамески осуществляют удаление ненужного материала с заготовки, и за счёт этого получается изделие нужного вида с правильным оформлением.

устройство токарного станка по дереву 6 класс

Сам процесс обработки изделия производится путём сочетания двух видов движения: вращательного (исходит от самой заготовки с помощью токарного станка) и поступательного (исходит от стамески, регулируется работником).

Устройство токарного станка по дереву СТД 120

Пришло время узнать про внутренние и внешние составляющие рассматриваемого нами устройства. Следует отметить, что модель СТД 120 является самой распространённой и широко применяется в школах. Поэтому полезно будет знать как для простого гражданина, так и для рядового ученика устройство токарного станка по дереву. Описание с соответствующей схемой-рисунком представлено ниже:

устройство токарного станка по дереву стд 120
  1. Ременная передача. Её задачей становится перенос вращательного движения от электродвигателя на шпиндель.
  2. Электродвигатель. Его предназначение состоит в том, что он должен с помощью электрического тока генерировать вращательное движение, которое далее передаётся на заготовку посредством ременной передачи и шпинделя.
  3. Шпиндель. Это одна из частей токарного станка по дереву, выполняющая роль левого крепления обрабатываемого изделия. Также шпиндель замыкает схему передачи вращательного движения от электродвигателя на заготовку.
  4. Передняя бабка. Она предназначена для поддержания механизма ременной передачи и шпинделя.
  5. Подручник. Эта деталь токарного станка служит в качестве опоры для стамески во время обработки изделия.
  6. Задняя бабка. Данная часть необходима для фиксации заготовок разной длины, а также выступает в роли правого крепления изделия. Она имеет подвижный механизм, благодаря которому может перемещаться по нижней части станка в левую и правую сторону. Это позволяет работнику вставлять в станок для обработки коротких, средних или длинных заготовок.
  7. Кнопочная панель. Здесь располагаются кнопки включения и выключения токарного станка.

Возникает вопрос: «Какое устройство токарного станка по дереву является самым важным?». В принципе, все составляющие необходимы для правильной и безопасной работы, поэтому однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя.

Станок СТД 120М

Устройство токарного станка по дереву СТД 120М будет описано в данном разделе. Его название почти такое же, как предыдущего, но на самом деле это не так. Обратите, пожалуйста, внимание на окончание: там стоит название другой модели токарного станка по дереву. Она представляет собой модернизированный вариант (отсюда буква «М» после 120) токарного станка по дереву СТД 120. Он имеет несколько особенностей:

устройство токарного станка по дереву 7 класс
  1. Наличие защитных механизмов от летящей стружки во время работы с заготовкой, представленные специальными прозрачными пластмассовыми панелями.
  2. Возможность автоматической чистки станка с помощью встроенных очистительных механизмов.
  3. Несколько вариантов насадок для шпинделя, которые можно менять. Это значительно упрощает совместимость заготовок со станком.
  4. Улучшенный механизм ременной передачи, обеспечивающий более высокую скорость вращения обрабатываемого изделия.
  5. Удобное расположение кнопочной панели.

Правила безопасности при работе с токарным станком по дереву

Это устройство может стать опасным для жизни и здоровья, если должным образом не подготовиться. Однако, работа становится абсолютно безопасной и комфортной при соблюдении техники безопасности.

какое устройство токарного станка по дереву

Подготовка:

  • Рабочий обязан быть одетым в специальную одежду, иметь защитные очки и перчатки.
  • Необходимо, чтобы заготовка имела первичную ручную обработку.
  • На станке не должно быть лишних предметов.
  • Перед работой нужно проверить состояние всех составляющих токарного станка, особенно это касается ременной передачи, шпинделя и кнопочной панели.
  • Следует проверить работу станка. Для этого можно ему позволить немного поработать вхолостую.
  • Подручник должен быть установлен на расстоянии от 2 до 3 см от заготовки.

В процессе работы.

  • Ни в коем случае нельзя тянуть руки к вращающейся заготовке, сильно наклонять к ней голову, отходить от работающего станка.
  • Стамеску следует подносить плавно, избегая резких движений.
  • Время от времени нужно выключать станок, чтобы безопасно пододвигать подручник к заготовке, сокращая увеличивающееся между ними расстояние.

После окончания работы.

  • Необходимо отключить станок, извлечь из него готовое изделие.
  • Выполнить очистку от стружек с помощью специальной щётки или других чистящих инструментов.
  • Вернуть использованные инструменты на свои места.

Использование в домашних условиях

Чтобы работать с токарным станком по дереву дома, необходимо в первую очередь подготовить специальное для него помещение. Если такой возможности не имеется, то подойдёт и небольшой уголок площадью хотя бы 4 м2. Место вокруг станка должно быть свободным от посторонних предметов. Перед работой обязательно нужно предупреждать домашних, чтобы никто друг другу не создавал помех.

Использование в школьном кабинете

Работать следует только под руководством учителя по технологии или опытного наставника из класса. Дальнейшие правила использования остаются такими же. Единственное, что следует ещё запомнить, — это необходимость согласования своих действий с преподавателем. Часто ученики начинают самовольничать, из-за чего происходят конфликты между ними и учителем, что не самым лучшим образом отражается на их успеваемости.

Школьные токарные станки

Раз уж начало статьи было посвящено творческому развитию мальчиков, то нельзя не подчеркнуть, что такая отличная возможность появляется именно в кабинете технологии. Здесь можно и пилой попилить, и лобзиком что-нибудь вырезать. Но, конечно же, самое интересное начинается с изучения устройства токарного станка по дереву. 6 класс — это и есть то самое время, когда ученик начинает делать свои первые шаги в этой сфере познания. Ему предстоит научиться изготовлять изделия сначала с помощью преподавателя, а затем и самому. Затем свои умения школьник начнёт только расширять. У него может появиться возможность поработать за более совершенной моделью СТД 120М. Но чтобы обучение проходило максимально эффективно, а практика безопасно, безусловно, сначала нужно будет подробнее познакомиться с модификацией СТД 120, снова изучив устройство токарного станка по дереву. 7 класс предоставит такую возможность.

Немного советов

Опытные люди рекомендуют в первую очередь проявить терпение и тщательно подготовиться к работе за станком. Если торопиться, то можно упустить из вида некоторые пункты из техники безопасности. Также многие советуют специально выделить для работы время, потому что она зачастую занимает немалое количество часов.

В завершение

Токарные станки по дереву — это незаменимые инструменты при изготовлении практически полезных или декоративных изделий. Имея широкое применение в прошлых веках, эти устройствах не потеряли актуальности и в наши дни.

fb.ru

Записи созданы 3482

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх