По суті, пристрій токарного верстата, незалежно від його моделі та рівня функціональності, включає типові конструктивні елементи, які і визначають технічні можливості такого обладнання. Конструкція будь-якого верстата, що відноситься до категорії обладнання токарної групи, складається з таких основних елементів, як передня та задня бабка, супорт, фартух пристрою, коробка для зміни швидкостей, коробка подач, шпиндель обладнання та приводний електродвигун.
Передня бабка Задня бабка Супорт
Приводні вали Важіль перемикання швидкостей Лімб
Як влаштовані станина та передня бабка верстата
Станина є несучим елементом, у якому встановлюються і фіксуються й інші конструктивні елементи агрегату. Конструктивно станина є дві стінки, з'єднані між собою поперечними елементами, що надають їй необхідний рівень жорсткості. Окремі частини верстата повинні переміщатися станиною, для цього на ній передбачені спеціальні напрямні, три з яких мають призматичне перетин, а одна - плоский. Задня бабка верстата розташовується з правої частини станини, якою переміщається завдяки внутрішнім напрямним.
Передня бабка одночасно виконує дві функції: надає заготівлі обертання та підтримує її в процесі обробки. На лицьовій частині цієї деталі (вона також зветься «шпиндельна бабка») розташовуються рукоятки управління коробкою швидкостей. За допомогою таких рукояток шпинделя верстата надається необхідна частота обертання.
Для того щоб спростити керування коробкою швидкостей, поруч із рукояткою перемикання розташовується табличка зі схемою, на якій вказано, як необхідно розташувати рукоятку, щоб шпиндель обертався з необхідною частотою.
Важіль вибору швидкостей верстата BF20 Yario
Крім коробки швидкостей, у передній бабці верстата розміщено і вузол обертання шпинделя, в якому можуть бути використані підшипники кочення або ковзання. Патрон пристрою (кулачкового або повідкового типу) фіксується на кінці шпинделя за допомогою різьбового з'єднання. Саме цей вузол відповідає за передачу обертання заготівлі у процесі її обробки.
Напрямні станини, якими переміщається каретка верстата (нижня частина супорта), мають призматичне перетин. До них пред'являються високі вимоги щодо паралельності та прямолінійності. Якщо знехтувати цими вимогами, то забезпечити високу якість обробки буде неможливо.
Призначення задньої бабки токарного обладнання
Конструкція якої може передбачати кілька варіантів виконання, необхідна не тільки для фіксації деталей, що мають значну довжину, але і для кріплення різних інструментів: свердел, мітчиків, розгорток та ін.
Схема з заднім центром, що обертається, використовується в тому випадку, якщо на обладнанні виконується швидкісна обробка деталей, а також при знятті стружки, що має значний переріз. При реалізації цієї схеми задня бабка виконується з такою конструкцією: в отвір пінолі встановлюються два підшипники – передній завзятий (з конічними роликами) та задній радіальний, – а також втулка, внутрішня частина якої розточена під конус.
Осьові навантаження, що виникають при обробці деталі, сприймаються завзятим шарикопідшипником. Встановлення та фіксація заднього центру обладнання забезпечуються за рахунок конусного отвору втулки. Якщо необхідно встановити в такий центр свердло або інший осьовий інструмент, втулка може бути жорстко зафіксована за допомогою стопора, що запобігатиме її обертанню разом з інструментом.
Задня бабка, центр якої не обертається, закріплюється на плиті, що переміщається направляючими верстатами. Піноль, яка встановлюється в таку бабку, пересувається по отвору в ній за допомогою спеціальної гайки. У передній частині самої пінолі, яку встановлюють центр верстата або хвостовик осьового інструменту, виконують конічний отвір. Переміщення гайки і відповідно пінолі забезпечується за рахунок обертання спеціального маховика, з'єднаного з гвинтом. Що важливо, піноль може переміщатися і в поперечному напрямку, без такого переміщення неможливо виконувати обробку деталей з пологим конусом.
Шпиндель як елемент токарного верстата
Найбільш важливим конструктивним вузлом токарного верстата є його шпиндель, що є пустотілим валом з металу, внутрішній отвір якого має конічну форму. Що примітно, за коректне функціонування цього вузла відповідають відразу кілька конструктивних елементів верстата. Саме у внутрішньому конічному отворі шпинделя фіксуються різні інструменти, оправлення та інші пристрої.
Щоб на шпинделі можна було встановити планшайбу або токарний патрон, У його конструкції передбачено різьблення, а для центрування останнього ще й буртик на шиї. Крім того, щоб запобігти мимовільному відкручуванню патрона при швидкій зупинці шпинделя, на окремих моделях токарних верстатів передбачена спеціальна канавка.
Саме від якості виготовлення та збирання всіх елементів шпиндельного вузла великою мірою залежать результати обробки на верстаті деталей з металу та інших матеріалів. В елементах даного вузла, в якому може фіксуватися як оброблювана деталь, так і інструмент, не повинно бути навіть найменшого люфту, що викликає вібрацію в процесі обертального руху. За цим необхідно ретельно стежити як у процесі експлуатації агрегату, так і за його придбання.
У шпиндельних вузлах, що можна одразу визначити за їх кресленням, можуть встановлюватися підшипники ковзання або кочення – з роликовими або кульковими елементами. Звичайно, велику жорсткість та точність забезпечують підшипники кочення, саме вони встановлюються на пристроях, що виконують обробку заготовок на великих швидкостях та зі значними навантаженнями.
Будова супорту
Супорт токарного верстата - це вузол, завдяки якому забезпечується фіксація ріжучого інструменту, а також його переміщення в похилому, поздовжньому та поперечному напрямках. Саме на супорті розташовується різцетримач, що переміщається разом із за рахунок ручного чи механічного приводу.
Рух даного вузла забезпечується його будовою, характерною всім токарних верстатів.
- Поздовжнє переміщення, за яке відповідає ходовий гвинт, здійснює каретка супорта, при цьому вона пересувається по поздовжнім напрямним станини.
- Поперечне переміщення здійснює верхня - поворотна - частина супорта, на якій встановлюється різцетримач (таке переміщення, за рахунок якого можна регулювати глибину обробки, здійснюється за поперечним напрямним супорта, що має форму ластівчиного хвоста).
Різцеутримувач, який також називають різцевою головкою, встановлюється у верхній частині супорта. Останню за допомогою спеціальних гайок можна фіксувати під різним кутом. Залежно від необхідності на токарних верстатах можуть встановлюватись одно-або багатомісні різцетримачі. Корпус типової різцевої головки має циліндричну форму, а інструмент вставляється в спеціальну бічну проріз у ньому і фіксується болтами. На нижній частині різцевої головки є виступ, який вставляється у відповідний паз на супорті. Це найбільш типова схемакріплення різцетримача, що використовується переважно на верстатах, призначених для виконання нескладних токарних робіт.
Електрична частина токарного верстата
Всі сучасні токарні і , що відрізняються досить високою складністю своєї конструкції, приводяться в дію за допомогою приводу, в якості якого використовуються електродвигуни різної потужності. Електричні двигуни, що встановлюються на такі агрегати, можуть бути асинхронними або працюючими від постійного струму. Залежно від моделі, двигун може видавати одну або кілька швидкостей обертання.
Електрична схема токарного верстата 1К62 (натисніть , щоб збільшити)
Статистика стверджує, що 60% всіх металевих виробів, деталей та автономних пристроїв неминуче проходять стадію обробки на токарних верстатах. Найпростіший токарний верстат здатний виконувати масу операцій на зовнішніх та внутрішніх поверхнях металевих заготовок, перетворюючи їх на готову деталь з високим ступенем точність. З основами влаштування токарних верстатів по металу ми сьогодні коротко познайомимося.
Влаштування токарного верстата, 6 клас
Основи обробки металів різанням за допомогою механічних верстатів, механічну обробку металів, кожен вивчав ще в школі, правда на мінімальному рівні, але все ж таки знань вистачало для того, щоб проводити елементарні операції на найпростіших токарно-гвинторізних верстатах. Влаштування токарного верстата по металу - не географія, технологічні аспекти постійно вдосконалюються, з року в рік зростають вимоги до верстатів та можливості агрегатів.
Тому ці знання дуже швидко старіють. Приміром, токарно-револьверний верстат з ЧПУ ще років 20-30 тому був незвіданим механізмом, який прийшов із секретних лабораторій. Сьогодні ж практично кожен бажаючий може встановити у себе вдома будь-який токарно-гвинторізний верстат різних розмірів і різних конфігурацій. Тим не менш, основні вузли та агрегати залишилися незмінними, у чому ми сьогодні переконаємось.
Архітектура токарно-гвинторізного верстата по металу
Незважаючи на те, що перші токарні верстати, які з'явилися наприкінці 18 століття, це були цілком самодостатні пристрої, які дозволяли та обробляти метали на досить високому технологічному рівні, нарізати різьблення та виконувати більш складну роботу. Перший з'явився в 1794 році і це вже був пристрій, практично ідентичний тим простим. токарно-гвинторізним верстатам, якими ми користуємось сьогодні.
Основними вузлами та елементами токарного верстата металу були і залишаються:
- Станіна.Основа будь-якого металорізального та деревообробного обладнання. Від того, наскільки міцна та наскільки точно виготовлена станина, залежить якість деталі та функціональність пристрою. Станина токарного верстата має бути максимально важкою, щоб запобігати вібрації, зсуву, викривлення траєкторії руху ріжучого інструменту. Маса станини повинна бути такою, щоб поглинути будь-які вібрації, що виникають по ходу роботи на пристрої, а її конструкція - максимально жорстка, міцна і довговічна.
- Шпиндельна передня бабка.Основне призначення шпиндельної бабки - фіксація та забезпечення обертання оброблюваної деталі. Тим не менш, багато верстатів сконструйовано таким чином, що шпиндельна бабка може з'єднувати в собі коробку передач токарного верстата, і пристрій подачі обробної голівки або супорта. Як правило, передня бабка виконана у потужному корпусі, який жорстко кріпиться до станини.
- Задня бабка.Цей пристрій забезпечує кріплення деталі, що обертається співвісно шпинделю і повинен утримувати деталь в заданих координатах, а при необхідності здійснювати подачу додаткового обладнання, залежно від модифікації і типу верстата.
- Це один із найголовніших вузлів токарного верстата, незалежно від його призначення та характеристик. Супорт виконує найважливішу функцію – він міцно утримує та подає ріжучий інструменту напрямку оброблюваної деталі. Супорт може бути повністю керований автоматикою, а може бути ручним. Залежно від технічного рішення супорта функції токарного верстата можуть бути зовсім різними. Супорт може подавати різальний інструмент у декількох площинах відразу, що робить його незамінним у виготовленні найскладніших деталей.
Коротко так виглядає архітектурна схема токарно-гвинторізного верстата по металу.
Характеристики токарного верстата
Функціональність металорізального обладнання практично нічим не обмежена. За потреби можна купити і токарно-фрезерний верстат, і токарно-револьверний з пристроєм копіювальним та програмним керуванням. Все залежить від потреби в конкретних деталях і класі їх точності.
Як правило, для домашнього використання купують або збирають своїми руками нескладні токарні верстати, що дозволяють виконувати найпростіші, але необхідні операції - проточку валів, виготовлення шківів та конусів, виготовлення фасонних деталей та елементарні фрезерувальні роботи. Кожен верстат підбирається максимально під потреби, тоді він працюватиме в оптимальному режимі навантаження і прослужить довго і надійно.
Назвіть основні вузли токарно-гвинторізного верстата. Поясніть їх пристрій та призначення.
Відповідь:
Станіна- масивна чавунна основа, де змонтовано основні механізми верстата. Верхня частина станини складається з двох призматичних і двох плоских напрямних, якими пересуваються задня бабка і супорт. Станіну закріплено на двох тумбах.
Передня бабка- Чавунна коробка, в якій знаходиться головний робочий орган верстата - коробка швидкостей та шпиндель. Шпіндель– має вигляд порожнього валу. Праворуч на шпинделі кріпляться пристрої, що затискають заготовку. Шпиндель отримує обертання від розташованого в лівій тумбі електродвигуна через систему зубчастих коліс, клинопасову передачу та муфти, які розміщені всередині передньої бабки. Цей механізм називається коробкою швидкостей і дозволяє змінювати частоту обертання (кількість обертів за хвилину) шпинделя. Супорт- механізм для забезпечення руху подачі та встановлення різця, тобто пересування різця в різні боки. Рух подачі може виконуватись механічно або вручну. Механічне рух подачі до супорту надходить від ходового гвинта або ходового валу (під час нарізування різьби). поперечних санок, механізму різцевих (верхніх) санок, механізму різцетримача.Коробка подач
– це механізм, який передає обертання від шпинделя до ходового гвинта або ходового валу. Вона дозволяє змінювати швидкість руху подачі супорта (величину подачі). Обертальний рух у коробці подач передається від шпинделя через реверсивний механізм і гітару зі змінними зубчастими колесами. Гітара- призначена для налаштування верстата на необхідну величину подачі або крок нарізання різьблення шляхом встановлення відповідних змінних зубчастих коліс.Задня бабка
- призначається для підтримки кінця довгих заготовок у процесі обробки, а також для закріплення та подачі стрижневих інструментів (свердел, зенкерів, розгорток). Електроустаткування верстатарозміщено у шафі. Вмикання та вимикання електродвигуна, пуск та зупинка верстата, керування коробкою швидкостей та коробкою подач, керування механізмом фартуха і т. д. провадиться відповідними органами управління (рукоятками, кнопками, маховиками). Для закріплення заготовок на токарному верстатізастосовують: патрони, планшайби, цанги, центри, хомутики, люнети, оправлення.
Поясніть сутність самозаточування шліфувального кола та роль у самозаточуванні властивостей абразивного зерна
Відповідь:
Самозаточуваність є наслідком зношування, тобто. процес поступового зменшення розміру робочого шару інструменту, при якому відбувається поступове сколювання та викошування абразивних зерен, що супроводжується відповідним зносом зв'язки.
Властивістю самозаточування мають м'які кола і середньо м'які по школі твердості, що працює при інтенсивному зніманні металу. В інших випадках зазвичай говорять про переважання або затуплення, або засолювання робочої поверхні кола. Викошування абразивних зерен, що супроводжується затупленням та засолюванням робочої сили кола призводить до спотворення початкової геометричної форми кола і т.д. . Для відновлення заданої геометричної форми і ріжучою здатністю проводитися редагування.
Домашнє Завдання №2
Назвіть основні вузли горизонтально фрезерного верстата, поясніть їх пристрій та призначення
Відповідь:
Основа - Це пустотіла чавунна виливок призначена для встановлення верстата на фрагмент. Також міститься всередині неї СОТС.
Станіна - Це пустотіла чавунна виливок усередині і на якій змонтовані основні узи верстата. Має на собі пару вертикальних напрямних типу ластівчин хвіст по яких консольна група може пересуватися вниз.
Шпиндель – це пустотілий вал призначений для встановлення фрезерної оправки та передання обертання
Шомпол – для жорсткішого кріплення фрезерної оправки.
Хобот і Сережки – це чавунні виливки призначені для утримання вільного кінця фрезерної оправки.
Відповідь:
Алмазні роликивикористовуються для виправлення абразивних кіл. Алмазні правлячі ролики виготовляють із природних алмазів, рівномірно розташованих на робочій поверхні та закріплених твердосплавною зв'язкою. Все активніше застосовуються алмазні правлячі ролики складного профілю, які дають змогу правити абразивні круги одночасно кількома робочими поверхнями.
Алмазні голкишироко використовують для виправлення різьбошліфувальних кругів, однониткових кіл, а також для нанесення декоративних зображень на поверхню природного каменю. Алмазні голки виготовляються з високоякісних природних алмазів подовженої форми масою 0,21-0,4 карата, які закріплені у спеціальній державці.
Алмазні пастивикористовують для доведення та полірування різноманітних матеріалів: чорних та кольорових металів, сплавів, неметалічних матеріалів. Алмазна паста має хімічну та механічну дію на поверхню. Таким чином досягається високий рівень чистоти поверхні матеріалу, що обробляється.
Алмазні олівці, вставка яких виготовляється з алмазних зерен на металевій зв'язці та запресовується в оправку загальна маса алмазів в олівці становить від 100 до 200 мг, алмазні зерна у вставці можуть розташовуватися ланцюжком уздовж осі олівця шарами, на сферичній поверхні або довільно
Алмазно-правлячі кругидля безперервного або періодичного виправлення.
Домашнє Завдання №3
1. Зобразіть кути відрізного різця, Назвіть та наведіть їх визначення, поясніть призначення кожного кута.
Відповідь:
Головні кути вимірюються в головній січній площині. Сума кутів α+β+γ=90°.
Головний задній кут α- Кут між головною задньою поверхнеюрізця та площиною різання. Служить зменшення тертя між задньої поверхнею різця і деталлю. Зі збільшенням заднього кута шорсткість обробленої поверхні зменшується, але при великому задньому куті різець може зламатися. Отже, чим м'якший метал, тим більше має бути кут.
Кут загострення β- Кут між передньою і головною задньою поверхнею різця. Впливає на міцність різця, що підвищується із збільшенням кута.
Головний передній кут γ- Кут між передньою поверхнею різця і площиною, перпендикулярної площині різання, проведеної через головну ріжучу кромку. Служить для зменшення деформації шару, що зрізається. Зі збільшенням переднього кута полегшується врізання різця в метал, зменшується сила різання та витрата потужності. Різці з негативним γ застосовують для обдирних робіт з ударним навантаженням. Перевага таких різців на обдирних роботах полягає в тому, що удари сприймаються не ріжучою кромкою, а всією передньою поверхнею.
Кут різання δ=α+β.
Допоміжні кути вимірюються у допоміжній січній площині.
Допоміжний задній кут α 1- кут між допоміжною задньою поверхнею різця і площиною, що проходить через його допоміжну ріжучу кромку перпендикулярно до основної площини.
Допоміжний передній кут γ 1- кут між передньою поверхнею різця та площиною, перпендикулярною площині різання, проведеної через допоміжну ріжучу кромку
Допоміжний кут загострення β 1- кут між передньою та допоміжною задньою площиною різця.
Допоміжний кут різання δ 1 =α 1 +β 1.
Кути в плані вимірюються в основній площині. Сума кутів φ+φ1+ε=180°.
Головний кут у плані φ- Кут між проекцією головної різальної кромки різця на основну площину та напрямом його подачі. Впливає на стійкість різця та швидкість різання. Чим менше φ, тим вища його стійкість і допустима швидкість різання. Однак при цьому зростає радіальна сила різання, що може призвести до небажаних вібрацій.
Допоміжний кут у плані φ 1- кут між проекцією допоміжної різальної кромки різця на основну площину та напрямом його подачі. Впливає на чистоту обробленої поверхні. Зі зменшенням φ 1 покращується чистота поверхні, але зростає сила тертя.
Відповідь:
Часто зустрічаються плоскі деталі, що мають уступи з однієї, двох, трьох і навіть чотирьох сторін.
Уступом називається поглиблення з краю деталі, відкрите поперечному перерізі з двох сторін. Для обробки уступів передбачені дискові та кінцеві фрези. Більш висока продуктивність фрезерування уступів забезпечується застосуванням дискових фрез, які в порівнянні з кінцевими мають більше зубів, більш міцні і жорсткі і у зв'язку з цим здатні працювати з більшою глибиною різання і подачею. Дія фрезерувальника при обробці уступів підпорядковується логічній схемі і в основному здійснюється майже так само як і при обробці площин. Ширину фрезерування уступів та глибину різання доцільно вибирати такими, щоб обробка уступу виконувалася за мінімальну кількість проходів. Прийоми фрезерування уступів дисковими та кінцевими фрезами принципово не відрізняються між собою. Фреза встановлюється на ширину і глибину уступу методом торкання лімб поперечною і вертикальною подачею столу
- Назвіть основні частини шліфувального верстата та розкажіть про їх призначення.
Відповідь:
Станіна та напрямні
Основною вимогою до станини верстата є тривале забезпечення правильного взаємного положення вузлів і частин, що монтуються на них, при всіх передбачених режимах роботи верстата. У верстатах набули поширення два основних види напрямних: ковзання та кочення з використанням проміжних тіл кочення.
Шліфувальна бабка- Найважливіший вузол кожного шліфувального верстата. Вона забезпечує головний рух різання (Dr) – обертання шліфувального кола, необхідну швидкість головного руху різання 20-60м/с.
Механізм руху подачі- призначений для поширення відділення шару матеріалу на всю оброблювану поверхню і може бути поступальним або обертальним. Цей рух виконується абразивним інструментом або заготівлею зі швидкістю, значно меншою за швидкість головного руху різання
стіл, встановлений на станині верстата, який може здійснювати зворотно-поступальний або круговий рухщо забезпечує поздовжню або кругову подачу деталі. Привід столу зазвичай гідравлічний;
передню бабку, розташовану на столі верстата та призначену для встановлення та передачі обертання деталі. Електропривод обертання оброблюваної деталі розташовується у корпусі бабки;
задню бабку,також встановлену на столі та підтримує другий кінець деталі при обробці її в центрах;
панель управління, на якій зібрані всі механізми керування верстатом.
Домашнє Завдання №4
1. Класифікуйте токарні різці за різними ознаками. Назвіть елементи токарного різця, наведіть їх визначення. Назвіть та охарактеризуйте матеріали, що використовуються для виготовлення різців.
Відповідь:
Різці можуть класифікуватися так:
1. За видом верстатів: токарні різці; стругальні різці; довбурні різці; різці для автоматів та напівавтоматів; розточувальні різці; спеціальні різці для спеціальних верстатів.
2. У напрямку подачі: праві різці (працюють при подачі праворуч наліво); ліві різці (працюють при подачі зліва направо).
3. По конструкції головки: прямі та відтягнуті різці; відігнуті та вигнуті.
4. За видом обробки: різьбонарізні та фасонні різці; відрізні та прорізні; прохідні та підрізні.
- Різець є стрижнем прямокутного (іноді круглого) перерізу і складається з двох основних частин - головки і тіла. Головка різця є його робочою частиною. Тіло різця служить закріплення їх у супорті чи державці. Головка різця має передню грань, головну та допоміжну задні грані, головну та допоміжну ріжучі кромки та вершину різця.
Передньою гранню називається похила, дещо скошена поверхня, яка сприймає на себе тиск стружки, що утворюється і ковзає по ній.
Задніми гранями називаються поверхні, звернені до виробу, що обробляється. Одна з них називається головною задньою граннюта розташована у напрямку подачі різця, а інша - допоміжною задньою гранню.
Ріжучі краї утворюються перетином передньої та задніх граней. Одна з них називається головною ріжучою кромкоюі виходить від перетину передньої та головної задньої граней, а інша - допоміжною ріжучою кромкою. Допоміжних ріжучих кромок може бути одна чи дві. Упиратися головна задня грань в оброблену поверхню повинна тільки верхню, що примикає до головної ріжучої кромки своєю вузькою смужкою. Чим ширша смужка дотику, тим більшим буде тертя між різцем та виробом; в результаті різець буде сильніше нагріватися, через що стійкість його в роботі знизиться.
Для виготовлення різців застосовуються спеціальні інструментальні матеріали, що володіють високими властивостями. До них відносяться швидкорізальні сталі та тверді сплави.
Відповідь:
Паз-це поглиблення на поверхні деталі, відкрите в поперечному перерізі з одного боку.
При фрезеруванні прямокутних пазів ширина дискової або діаметр кінцевої фрези повинні дорівнювати ширині фрезерованого паза, якщо биття різальних кромок фрез не перевищує допуску на його ширину. зазвичай здійснюється штангенциркулем.
Відповідь:
Установка та кріплення заготовок на шліфувальних верстатах. Для встановлення та затиску заготовок при круглому зовнішньому шліфуванні використовують патрони та оправки різної конструкції,; при внутрішньому шліфуванні застосовують спеціальні пристосування та безцентрові затискачі; при плоскому шліфуванні використовують магнітні (електромагнітні) плити та лещата зі змінними губками. Електромагнітні та магнітні плити забезпечують швидке закріплення заготівлі та звільнення деталі; міцність закріплення; можливість закріплення на плиті кількох заготовок, а також інших пристроїв. Використовують стаціонарні
плоскі та кругові плити, плоскі плити, що нахиляються, плити-кутники для закріплення заготовок суцільної форми.
При зовнішньому круглому шліфуванні заготовок використовують кілька способів установки і кріплення: в центрах, на оправках, в патронах різної конструкції і в спеціальних пристосуваннях.
Встановлення заготовок на оправках. Якщо заготовка має отвір, то вона може базуватися при обробці на оправці. Конструкції оправок різноманітні. За способом кріплення оправки поділяють на центрові та консольні. За способом встановлення на жорсткі та розтискні.
Закріплення заготовок у патронах. Якщо заготовка має отвори, то вона може окрім оправки оброблятися в патроні.
Домашнє Завдання №5
- Назвіть елементи режимів різання при точенні, наведіть їх визначення та розрахункові формули
Відповідь:
Глибина різання t - величина шару, що зрізається за один прохід різця, що вимірюється в напрямку, перпендикулярному до обробленої поверхні. При зовнішньому поздовжньому точенні глибина різання визначається як напів - різниця між діаметром заготовки (оброблюваної поверхні) D та діаметром обробленої поверхні d
t=D-d/2 мм.
При розточуванні глибина різання являє собою напів-різницю між діаметром отвору після обробки і діаметром отвору до обробки.
Подача (швидкість подачі) - величина переміщення ріжучої кромки у напрямку руху подачі за один оборот заготовки (х. мм/об) При точенні розрізняють подовжню подачу, спрямовану вздовж осі заготовки; поперечну подачу, спрямовану перпендикулярно до осі заготовки; похилу подачу під кутом до осі заготовки (при обробці конічної поверхні).
Швидкість різання V - шлях, пройдений найбільш віддаленої від осі обертання точкою поверхні різання щодо різальної кромки різця за одиницю часу (м хв). Швидкість різання залежить від частоти обертання та діаметра оброблюваної заготовки. Чим більший діаметр D заготівлі, тим більша швидкість різання при одній і тій же частоті обертання, так як за один оборот заготовки (або за одну хвилину) шлях, пройдений точкою 4 на поверхні різання, буде більшим за шлях, пройдений точкою Б (πD>πd ).
Величину швидкості різання можна визначити за такою формулою: v=πDn/1000 м/хв
де π = 3,14; D – найбільший діаметр поверхні різання, мм; п – частота обертання заготовки (кількість обертів на хвилину). Якщо відома швидкість різання, що допускається ріжучими властивостями інструменту v і діаметр заготовки D, можна визначити необхідну частоту обертання заготовки і налаштувати частоту шпинделя:
n=1000v/πD об/хв
- Сформулюйте ознаки класифікації фрез. Поясніть призначення та сферу застосування кожного типу фрез.
Відповідь:
За технологічною ознакою розрізняють фрези для обробки площин, пазів, шліців, фасонних поверхонь, тіл обертання, зубчастих та різьбових поверхонь, розрізання матеріалу та ін.
За конструктивними ознаками фрези поділяють наступним чином: 1) за розташуванням зубів на вихідному циліндрі (торцеві, циліндричні, дискові, двосторонні, кутові, фасонні, кінцеві та ін); 2) за конструкцією зуба (з гострозаточеними і потильованими зубами); 3) у напрямку зуба (з прямими, похилими, гвинтовими, рівноспрямованими зубами); 4) по конструкції фрези (цілісні, складові, зі вставними зубами, збірні); 5) за способом кріплення (насадні, кінцеві з конічним або циліндричним хвостовиком); 6) на вигляд інструментального матеріалуріжучої частини (з швидкорізальної сталі, твердих сплавів, керамічної різання, надтвердих матеріалів). Циліндричні та торцеві фрези призначені для обробки площин. Дискові фрези (пазові, двосторонні, тристоронні) застосовують для фрезерування пазів, уступів та бічних площин. Прорізні та відрізні фрези використовують для прорізування вузьких пазів та розрізання матеріалів. Кінцеві фрези застосовують для обробки пазів, уступів та площин шириною B<0,8D, где D - диаметр концевой фрезы. Угловые фрезы применяют в основном для фрезерования стружечных канавок режущих инструментов и скосов. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования фасонных поверхностей. Фрезы изготовляют цельными и сборными (корпус из конструкционной стали, а режущие зубья из быстрорежущей стали или твердого сплава). Цилиндрические фрезы диаметром до 90 мм, торцовые насадные фрезы диаметром до 110 мм, дисковые трехсторонние фрезы с мелким зубом, дисковые пазовые, угловые, фасонные, отрезные, прорезные, концевые и шпоночные фрезы изготовляют цельными. Цилиндрические торцовые и дисковые фрезы диаметром более 75 мм и торцовые фрезерные головки изготовляют со вставными зубьями.
Широкого поширення набули збірні фрези зі вставними ножами зі швидкорізальної сталі або твердого сплаву та з механічним кріпленням ріжучих пластин. Для одночасного фрезерування кількох поверхонь застосовують набір фрез, стикованих за допомогою циліндричних виточок на торцях фрез. Широко застосовують збірні конструкції фрез з твердосплавними пластинами, що не переточуються. Механічне кріплення пластин дає можливість їх повороту для оновлення ріжучої кромки і дозволяє використовувати фрези без перекачування. Після повного зношування пластина швидко замінюється новою. Торцеві фрези загального призначення оснащуються круглими, шестигранними, п'ятигранними, чотиригранними, тригранними твердосплавними пластинами. Торцева фреза складається з корпусу, клинів і ріжучої пластини, вставки та опори.
- Назвіть основні правила встановлення та натягу клинових ременів, поясніть чому так важливо щоб усі клинові ремені в одному комплекті були однаковою довжиною та мали однаковий натяг
У процесі роботи верстата ремені витягуються починають прослизати і втрачають передатну потужність, тому потрібна періодична компенсація додатковим натягом ременів.
При зміні ременів завжди потрібно міняти весь комплект ременів тому що у випадку навіть невеликої різниці довжини ременів не буде забезпечувати необхідного натягу, а отже і ефективної роботи
Якщо зносився один або два ремені, потрібно змінювати весь комплект. Вони працюватимуть набагато довше. Решта, що залишилися, доцільно зберегти для укомплектування з раніше знятими хорошими ременями.
Домашнє Завдання №6
- Наведіть класифікацію токарних верстатів за різними ознаками. Викладіть принципи маркування токарних верстатів
Відповідь:
Металорізальні верстати класифікуються за низкою ознак спеціалізації розмірів, точності, способу управління та характеру виконуваних робіт.
За спеціалізацією верстати діляться на універсальні, широкого призначення, спеціалізовані та спеціальні.
Універсальні верстати призначені для різноманітних робіт на виробах широкої номенклатури.
Верстати широкого призначення служать обмеженої кількості робіт на виробах широкої номенклатури. Спеціалізовані верстати призначені для визначення технологічних операцій
Спеціальні верстати призначені для визначення технологічних операцій. За розмірами верстати поділяються на три основні групи: дрібні, середні, великі. За точністю передбачено випуск верстатів п'яти класів H- Нормальної точності, П - Підвищеної В – Високої, А – Особливо високої, С – Особливо точні або майстер верстати. моделей верстатів.Станкам токарної групи присвоєно цифру 1 Типи верстатів цієї групи позначаються цифрами 1 – одношпиндеольні автомати та напівавтомати. 7 – Багаторізцеві, 8 – спеціалізовані, 9 Різні токарні верстати
Третя та четверта цифра умовно позначають для токарних верстатів – висоту центрів над станиною
Літера після першої та другої цифри вказує, що верстат модернізований у порівнянні з колишнім
Літера наприкінці маркування свідчить про деякі видозміни внесених до базової моделі верстата.
- Назвіть безпечні прийоми праці під час роботи на фрезерних верстатах. Правила поведінки у майстерні.
Відповідь:
1. Загальні вимоги безпеки
1.1. До самостійної роботи на фрезерних верстатах допускається навчений персонал, який пройшов медичний огляд, інструктаж з охорони праці на робочому місці, ознайомлений із правилами пожежної безпеки та засвоїв безпечні прийоми роботи.
1.2. Фрезерувальнику дозволяється працювати тільки на верстатах, до яких його допущено, та виконувати роботу, яка доручена йому керівником цеху (дільниці).
1.3. Робочий, який обслуговує фрезерні верстати, повинен мати: костюм бавовняний або напівкомбінезон, захисні окуляри, черевики юфтеві.
1.4. Якщо підлога слизька (облита маслом, емульсією), робітник зобов'язаний вимагати, щоб його посипали тирсою, або зробити це сам.
1.5. Фрезерувальнику забороняється:
працювати за відсутності на підлозі під ногами дерев'яних грат по довжині верстата, що виключає попадання взуття між рейками та забезпечує вільне проходження стружки; працювати на верстаті з обірваним заземлюючим проводом, а також за відсутності чи несправності блокувальних пристроїв; стояти та проходити під піднятим вантажем; проходити у місцях, не призначених для проходу людей; заходити без дозволу за огородження технологічного обладнання; знімати огородження небезпечних зон працюючого устаткування; мити руки в емульсії, олії, гасі і витирати їх обтиральними кінцями, забрудненими стружкою.
1.6. Про кожен нещасний випадок фрезерувальник зобов'язаний негайно повідомити майстра і звернутися до медичного пункту. Пам'ятка за правилами поведінки у навчальній майстерні.
1. Дотримуватися порядку та режиму роботи у навчальних майстернях:
· З'являтися на заняття в спец. одязі (фартух, нарукавники або халат, головний убір);
· мати зошит та необхідне приладдя для виконання графічних робіт та записів;
· На початку уроку за вказівкою вчителя зайняти своє робоче місце, отримати у бригадира (чергового) матеріали та необхідний інструмент;
· не підходити до працюючого за верстатом, дотримуватися встановленої черговості при роботі на верстатах.
2. Строго дотримуватись правил безпеки праці.
4. Після уроку прибрати своє робоче місце та здати вироби та інструмент бригадиру, який здає їх вчителю
- Поясніть, як розташовується шліфувальний та провідні круги при безцентровому прохідному та врізному шліфуванні
Відповідь:
Врізне безцентрове шліфування сутність методу полягає в тому, що заготовка укладається на ніж і провідне коло, після чого починається переміщення шліфувального кола на заготівлю або заготівлі на шліфувальне коло.
Безцентрове шліфування напрохідзастосовується для обробки гладких циліндричних деталей типу кілець підшипників, втулок, поршневих пальців, штовхачів клапанів та ін.
Для забезпечення поздовжнього переміщення деталі вісь ведучого кола встановлюється у вертикальній площині під кутом і = 0 ÷ 8 ˚ до осі шліфувального кола при цьому швидкість поздовжньої подачі (м/хв) заготовки U3 = UB sin B K а окружна швидкість заготовки
U3 = UB cos B K де U3 – окружна швидкість провідного кола (м/хв). B-кут повороту провідного кола у вертикальній площині; К-коефіцієнт враховує прослизання між провідними колом і заготівлею.
Врізне безцентрове шліфування-використовується для обробки ступінчастих і профільних заготовок, Сутність методу полягає в тому, що заготовка укладається на ніж і провідне коло, після чого починається переміщення шліфувального кола на заготівлю або шліфувальний на шліфувальний круг.
Провідне коло при цьому встановлюється на кут B = 20 ÷ 30 ˚, забезпечуючи притиск заготовки до торцевого упору. У ряді випадків провідне коло та опорний ніж мають ступінчасту форму відповідно до профілю заготовки.
Домашнє Завдання №7
- Назвіть та охарактеризуйте способи обробки циліндричних поверхонь на токарних верстатах. Поясніть особливості роботи з упорів.
Відповідь:
Робота з упорів
При виготовленні деталей по ступінчастими поверхнями великими партіями помітне підвищення, продуктивність праці може бути досягнуто налаштуванням токарного верстата по поздовжнім і поперечним.
Поздовжній упор.Закріплюється на передній направляючій таніні. Його положення встановлюють при виготовленні першої деталі, що обробляється, у якої лінійні розміри витримують по розмітці або лімбу. Для обробки кількох ступенів на деталі між упором та кареткою супорта на направляючу станини укладають мірні плитки. Короткі ступінчасті поверхні обробляються за допомогою багатопозиційних регульованих упорів
Поперечні упори.Розташовуються на супорті. ЇХ нерухома частина закріплюється на рухомій каретці з регульованим стрижнем на поперечних санках. Для обробки кількох ступенів різних діаметрів між частинами упору встановлюють мірні плитки відповідно до висоти уступів.
- Назвіть основні кути фрез. Дайте їхнє визначення. Охарактеризуйте вибір кута заточування фрез.
Відповідь:
₤ - задній кут, утворений перетин площини різання та задньої поверхні призначений для зменшення тертя між зубом фрези та заготовкою а також для полегшення різання
r – передній кут утворений перетином передньої поверхні та площини паралельної основної
B – кут загострення, утворений перетином передньої та задньої поверхні зуба, він забезпечує міцність зуба
б – Кут різання утворений перетином передньої та задньої поверхні та площини різання, являє собою суму двох кутів.
U (головний кут у плані) – утворений перетином проекції головної ріжучої кромки на основну площину та напрямом подачі.
U1 (допоміжний кут у плані) - утворений перетином проекції допоміжної ріжучої кромки на основну площину та напрямок подач
E (кут при вершині) – Утворений перетином проекції головної та допоміжних ріжучих кромок на основну площину.
- Назвіть особливості безцентрового врізного шліфування, поясніть у яких випадках слід застосовувати безцентрове прохідне та врізне шліфування
Відповідь:
Для обробки врізним методом розроблено спеціальні пристрої, що дозволяють базувати та обробляти заготовки складної інструментальної форми, великої довжини. У ряді випадків обробляють кілька деталей невеликої довжини. При обробці профільних поверхонь на верстатах використовують пристрої для редагування шліфувального кола алмазними роликами.
Утворюючий шліфувальний круг надається форма оброблюваної деталі а провідному колу - профільна форма.
1) Врізне безцентрове шліфування використовується для обробки ступінчастих та поздовжніх заготовок. Провідне коло та опорний ніж мають ступінчасту форму відповідно до профілю заготовки.
Безцентрове шліфування напрохід є поширеним процесом обробки деталей. Всі заготовки, що обробляється цим методом, можуть бути поділені на дві групи
1) Заготовки у яких співвідношення довжини до діаметра менше 1/3, наприклад зовнішні кільця підшипників.
2) Заготовки у яких співвідношення довжини до діаметру більше 1/3, наприклад штовхачі клапана та ін.
Домашнє Завдання №8
1. Поясніть умову нарізання різьблення. Опишіть інструмент, який використовується під час нарізування різьблення, його особливості.
Відповідь:
Різьбові різці призначені для нарізування різьблення великих розмірів (по діаметру, кроку або довжині), різьблення підвищеної точності або суворо співвісних з іншими поверхнями деталі.
Маючи універсальність, цей спосіб виконання різьблень малопродуктивний. Тому ним слід користуватися лише у випадках, коли інші способи нарізування і накочування різьблень, застосувати неможливо.
Нарізання різьблення круглими плашками. Круглі плашки застосовуються для виконання зовнішніх різьблень трикутного профілю на деталях до яких не висувають високих вимог щодо співвісності різьблення з іншими поверхнями.
Нарізання різьблення мітчиками. Мітчики, що випускаються централізовано, призначені для нарізування внутрішніх кріпильних різьблень. За формою вони поділяються на циліндричні та конічні. За призначенням ручні, машинно-ручні та гайкові. За кількістю заходів інструментів на одноразові та комплектні.
- Назвіть елементи режимів різання під час фрезерування. Дайте їх визначення, наведіть формулу розрахунку режимів різання.
Відповідь:
А) Т – глибина різання
Т=Н-h
Це шар металу, що знімається фрезою за 1 прохід.
Н-висота готової деталі (висота оброблюваної поверхні)
Б) Ширина оброблюваної поверхні – це ширина оброблювальної заготовки за 1 прохід
В) Подача – це нехай прохідна заготовка щодо фрези в одиницю часу.
Вона буває:
Sz – подача на зуб – це нехай переміщення заготовки під час повороту фрези однією зуб.
So - Подача на оборот - нехай переміщення заготовки за час повороту фрези на один оборот (м/хв)
Sм – Хвилинна подача – це нехай переміщення заготовки за одну хвилину
Г) Швидкість різання – називається нехай прохідний найбільш віддаленої від осі обертання точкою ріжучої кромки фрези за хвилину. U= П Dn
--------
- Назвіть основні технології особливості та переваги внутрішнього шліфування.
Відповідь:
Внутрішнє кругле шліфування призначене для обробки внутрішніх поверхонь циліндричної або конічної форми з утворює прямолінійної. На внутрішньошліфувальних верстатах отвори обробляють такими методами: шліфування з поздовжньою подачею, врізне шліфування з поперечною подачею, врізне шліфування з додатковим осцилюючим рухом кола, шліфування з планетарним рухом шліфувального круга
Особливостями внутрішнього шліфування, що обмежують його можливостями є: малий діаметр шліфувальних кругів, мала жорсткість шліфувального шпинделя, необхідність застосування дуже високої частоти обертання шпинделя шліфувального круга для забезпечення оптимальної швидкості різання, великий лінійний знос кіл із малих розмірів робочої поверхні.
Додаткові проблеми виникають при внутрішньому шліфуванні з подачею СОЖ в зону обробки.
Домашнє Завдання №9
1 Назвіть передачі руху, що використовуються в токарних верстатах: поясніть їх пристрій, принцип, призначення
Відповідь:
Для передачі основних рухів у токарних верстатах використовуються вали, осі, зубчасті колеса, хробаки, рейки, ходові гвинти в гайки. Осі і вали є круглі стрижні, призначені для встановлення зубчастих коліс, шківів та ін. При цьому вісь тільки підтримує встановлені на ній деталі, а вал до того ж бере участь у передачі зусиль. Характерні представники групи валів - шпиндель та ходовий вал токарного верстата. Перший, отримуючи обертання від зубчастих коліс коробки швидкостей, передає його оброблюваної заготівлі, другий здійснює передачу руху від коробки подач до механізму фартуха. Осі значно рідше застосовуються
Токарно-гвинторізні верстати мають практично однотипне компонування, прикладом якого може служити верстат 16К20 (рис. 6.1). Основними його вузлами є станина; передня (шпиндельна) бабка, в якій може бути розміщена коробка швидкостей; коробка подач; супорт з різцетримачем та фартухом; задня бабця.
Станінаслужить для монтажу всіх основних вузлів верстата та є його основою. Найбільш відповідальною частиною станини є напрямні, якими переміщаються каретка супорта і задня бабка.
Передня бабказакріплена на лівому кінці станини. У ній знаходиться коробка швидкостей верстата, основною частиною якої є шпиндель. Розгортка коробки швидкостей верстата 16К20 показано на рис. 6.2. У деяких верстатах коробка швидкостей розміщена у передній тумбі станини. У цьому випадку вона пов'язана зі шпинделем ремінною передачею. Такі верстати називають верстатами з розділеним приводом.
А – передня (шпиндельна) бабка; Б – супорт; В – задня бабка; Г – фартух; Л – станина; Е – коробка подач; 1 - рукоятка керування фрикційною муфтою головного приводу; 2 - варіатор подачі, кроку різьблення та відключення механізму подачі; 3 - варіатор подачі і типу різьби, що нарізається; 4 - варіатор подачі та кроку різьблення; 5 - перемикач на ліве або праве різьблення; 6 - рукоятка встановлення нормального або збільшеного кроку різьблення та положення при розподілі на заходи різьблення (багатозахідної); 7 та 8 - рукоятки установки частоти обертання шпинделя; 9 - вступний автоматичний вимикач; 10 - сигнальна лампа; 11 - включення насоса СОЖ; 12 - покажчик навантаження верстата; 13 - ручне переміщення поперечних санок супорта; 14 - регульоване сопло СОЖ; 15 – місцеве освітлення; 16 - рукоятка повороту та затиску різцетримача; 17 - рукоятка переміщення верхніх санчат супорта; 18 - ручка включення двигуна прискореного ходу; 19 - рукоятка управління переміщеннями каретки та санок супорта; 20 - затискач пінолі задньої бабки; 21 - ручка закріплення задньої бабки на станині; 22 - маховичок переміщення пінолі задньої бабки; 23 - рукоятка включення та відключення муфти головного приводу; 24 - рукоятка включення та відключення роз'ємної гайки ходового гвинта; 25 - включення подачі; 26 - гвинт закріплення каретки на станині; 27 - кнопкова станція двигуна головного приводу; 28 - рукоятка включення та вимкнення рейкової шестерні; 29 - маховичок ручного переміщення каретки супорта
Задня бабкаслужить для підтримки оброблюваної заготівлі під час роботи в центрах, а також для закріплення інструментів при обробці отворів (свердлів, зенкерів, розгорток) та нарізування різьблення (мітчиків, плашок).
Задня бабка верстата 16К20(рис. 6.3) має плиту і може переміщатися напрямними станини. В отворі корпусу задньої 2 бабки є висувна піноль 3, яка переміщається за допомогою маховика 8 і гвинтової пари 5-6. Рукояткою 4 фіксують певний виліт пінолі, а разом з нею заднього центру 1.Корпус 2 бабки за допомогою гвинтової пари 13 може зміщуватися в поперечному напрямку щодо плити 10. Рукояткою 7 за допомогою ексцентрика 9, тяги 11 і 14 черевика 14 задню бабку можна закріплювати на станині верстата. Гвинтами 12 та 15 регулюється ступінь її закріплення. У корпусне гніздо пінолі можна встановити не тільки задній центр, але і інструмент для обробки отворів (свердло, зенкер та ін.).Задня бабка має пневматичний пристрій, який служить для створення повітряної подушки, що полегшує переміщення бабки станиною і знижує зношування напрямних. Пневматичні пристрої підключаються до цехової мережі стисненого повітря.
Коробка подач(рис. 6.4) служить передачі обертання від шпинделя або від окремого приводу ходовому валу 4 або ходовому гвинту 3, а також для зміни їх частоти обертання для отримання необхідних подач або певного кроку при нарізанні різьби. Це досягається зміною передавального відношення коробки подач.. Коробка подач пов'язана зі шпинделем верстата гітарою зі змінними зубчастими колесами. Муфти 1 і 2 служать передачі безпосередньо обертання ходовому гвинту і ходовому валику.
Фартухпризначений для перетворення обертального руху ходового валу та ходового гвинта в прямолінійний поступальний рух супорта.
Супортслужить для закріплення ріжучого інструменту та повідомлення йому рухів подачі. Супорт (рис. 6.5 а) складається з каретки (нижніх санок) 1, яка переміщається по напрямних станини, поперечних санок 2, що ковзають по напрямних каретки 1, поворотної частини 5 з напрямними, по яких переміщається різцева каретка (верхня каретка) 4. Поворотну частину супорта можна встановлювати під кутом до лінії центрів верстата. У супорта є задній тримач 3, який встановлюють на поперечних санках і використовують для прорізання канавок.
Резцеутримувач верстата 16К20 (рис. 6.5 б) можна фіксувати і надійно закріплювати за допомогою конусного сполучення з опорою. Фіксація в основних чотирьох положеннях здійснюється підпружиненою кулькою, розташованою в різцетримачі і заскакує в гнізда конусної основи. При повороті різцетримача рукояткою 1 спочатку ковпак 2 сходить по різьбленні з центрального гвинта опори 3, потім пружні фрикційні колодки, пов'язані зі штифтами, притискаються до розточування ковпака і таким чином передають обертання на різцетримач. При затиску спочатку повертається ковпак разом з різцетримач, а після ковпак, долаючи тертя колодок, нагвинчується на гвинт остаточно, надійно закріплюючи різцетримач.
У верстата 16К20 є тримач для центрового інструменту(рис. 6.6) (центровий - ріжучий інструмент для обробки отворів, осі яких збігаються з віссю шпинделя, наприклад, свердла, зенкера, розгортки тощо). Цей інструмент застосовують при обробці отворів з ручною та механічною подачею каретки супорта.Утримувач 1 встановлюють у ту позицію різцетримача, яка має відповідне маркування, що означає свердло. У циліндричний отвір тримача вставляють втулку 2 з конічним отвором для інструменту і стопорять гвинтом 3, Поєднання осей ріжучого інструменту і шпинделя здійснюють переміщенням поперечних санок супорта до збігу візира з ризиком на каретці, позначеної символом, ідентичним на ідентичним.
Різцеве оправлення для обробки деталей над виїмкою в станині(рис. 6.7) застосовують на верстаті 16К20Г з виїмкою в станині для обробки заготовок діаметром до 600 мм і довжиною 295 мм від торця фланця шпинделя для запобігання звисання каретки з направляючих станини. Оправлення 1 встановлюють у тримачі 2, а різець 3 кріплять гвинтами 4.Обробку з використанням оправлення слід проводити на мінімальних режимах.
Токарні верстати по металу, в загальній своїй масі, мають приблизно схоже компонування - схему розташування вузлів. У цій статті ми перерахуємо та опишемо основні вузли, принцип їхньої роботи та призначення.
Основними вузлами є:
- станина;
- передня бабка;
- шпиндель;
- механізм подачі;
- супорт;
- фартух;
- задня бабця.
Відео-урок про влаштування токарних верстатів по металу
Станіна
Основною нерухомою частиною верстата є станина, що складається з 2 вертикальних ребер. Між ними знаходяться кілька поперечних перекладин, що забезпечують жорсткість і непохитність статора.
Станина розташовується на ніжках, їхня кількість залежить від довжини станини. Конструкція ніжок-тумб така, що вони можуть зберігатися необхідні роботи верстата інструменти.
Верхні поперечні рейки станини служать направляючими для пересування по них супорта та задньої бабки. Порівнюючи схеми верстатів, легко помітити, що в деяких конструкціях використовуються напрямні 2 видів:
- призматичні для переміщення супорта;
- плоска напрямна для ходу задньої бабки. В окремих випадках її замінює призматичного типу.
Передня бабка
Деталі, розташовані в передній бабці, служать для підтримки і обертання заготовки, під час її обробки. Тут знаходяться вузли, що регулюють швидкість обертання деталі. До них відносяться:
- шпиндель;
- 2 підшипники;
- шків;
- коробка швидкостей, що відповідає за регулювання швидкості обертання.
Основна деталь передньої бабки у влаштуванні токарного верстата – шпиндель. З правого боку, зверненої у бік задньої бабки, є різьблення. До неї кріпиться патрони, що утримують оброблювану деталь. Сам шпиндель встановлюється на два підшипники. Точність робіт, що виконуються на верстаті, залежить від стану шпиндельного вузла.
Вид зверху коробка швидкостей
У передній бабці знаходиться гітара змінних шестерень, яка призначається для передачі обертання і моменту, що крутить, з вихідного валу коробки швидкостей на вал коробки подач для нарізання різних різьблень. Налагодження подачі супорта здійснюється шляхом підбору та перестановки різних зубчастих коліс.
Гітара змінних шестерень токарного верстата Optimum Гітара радянського токарного верстата по металу
Малоймовірно, що можна зустріти пристрій токарного верстата по металу з монолітним шпинделем. Сучасні верстати мають порожнисті моделі, але це не спрощує вимог, що пред'являються до них. Корпус шпинделя повинен витримувати без прогинів:
- деталі з великою вагою;
- граничне натяг ременя;
- натиск різця.
Особливі вимоги пред'являються до шийок, на які встановлюються підшипники. Шліфування їх має бути правильним і чистим, шорсткість поверхні не більше Ra = 0,8.
У передній частині отвір має конусну форму.
Підшипники, шпиндель та вісь повинні при роботі створювати єдиний механізм, що не має можливості створювати зайвих биття, які можуть виходити при неправильному розточуванні отвору в шпинделі або недбалому шліфуванні шийок. Наявність люфту між рухомими частинами верстата призведуть до неточності обробки заготовки.
Стійкість шпинделю надають підшипники та механізм регулювання натягу. До правого підшипника він кріпиться за допомогою розточеної, формою шийки, бронзової втулки. Зовні її розточка збігається з гніздом на корпусі передньої бабки. Втулка має один наскрізний отвір та кілька надрізів. Кріпиться втулка, у гнізді передньої бабки гайками, накрученими її різьбові кінці. Гайки кріплення втулки використовують для регулювання натягу розрізного підшипника.
За зміну швидкості обертання відповідає коробка швидкостей. Праворуч до шківа приєднується зубчаста шестерня, праворуч від шківа шестерня насаджена на шпиндель. За шпинделем є валик з вільно втулкою, що обертається, з ще 2 шестернями. Через шию, закріпленому в кронштейнах валику, передається обертальний рух. Різний розмір шестерень дозволяє варіювати швидкість обертання.
Перебір збільшує кількість робочих швидкостей токарного верстата вдвічі. Будова токарного верстата з металу з використанням перебору дозволяє вибрати середню швидкість між базовими. Для цього достатньо перекинути ремінь з однієї передачі на наступну або встановити важіль у відповідне положення залежно від конструкції верстата.
Шпиндель отримує обертання від електродвигуна через ремінну передачу та коробку швидкостей.
Механізм подачі
Механізм подачі повідомляє супорту необхідний напрямок руху. Задається напрямок трензелем. Сам трензель знаходиться у корпусі передньої бабки. Управління ним відбувається у вигляді зовнішніх рукояток. Крім напрямку можна змінювати і амплітуду руху супорта за допомогою змінних шестерень різної кількості зубів або коробки подач.
У схемі верстатів з автоматичною подачею є гвинт і валик. Під час проведення робіт високої точності виконання використовується ходовий гвинт. В інших випадках – валик, що дозволяє довше зберегти гвинт у ідеальному стані для виконання складних елементів.
Верхня частина супорта – місце кріплення різців та іншого токарного інструменту, необхідного для обробки різних деталей. Завдяки рухливості супорта різець плавно переміщається у напрямку, необхідному для обробки заготовки, від місця, де супорт з різцем і розташовувався на початку роботи.
При обробці довгих деталей хід супорта вздовж горизонтальної лінії верстата повинен збігатися з довжиною заготовки, що обробляється. Така потреба визначає можливості супорту пересуватися у 4 напрямках щодо центральної точки верстата.
Поздовжні рухи механізму відбуваються по санках – горизонтальним напрямним станини. Поперечна подача різця здійснюється другою частиною супорта, що пересувається горизонтальними напрямними.
Поперечні (нижні) санки служать основою поворотної частини супорта. За допомогою поворотної частини супорта задається кут розташування заготовки щодо фартуха верстата.
Фартух
Фартух, як і передня бабка, приховує за своїм корпусом необхідні для руху механізмів верстата вузли, що зв'язують супорт із зубчастою рейкою і ходовим гвинтом. Рукоятки управління механізмами фартуха винесені на корпус, що полегшує регулювання ходу супорта.
Задня бабка рухлива, вона використовується для закріплення деталі на шпинделі. Складається з 2 частин: нижньої – основної плити та верхньої, що утримує шпиндель.
Рухлива верхня частина рухається нижньою перпендикулярно горизонтальної осі верстата. Це необхідно при точенні конусоподібних деталей. Через стінку бабки проходить вал, він може повертатись важелем на задній панелі верстата. Кріплення бабки до станини проводиться звичайними болтами.
Індивідуальний за своєю компонуванням кожен токарний верстат, пристрій і схема можуть дещо відрізнятися в деталях, але в малих і середніх верстатах такий варіант зустрічається найчастіше. Компонування та схеми важких великих токарних верстатів різняться залежно від їх призначення, вони вузькоспеціалізовані.
