Токарный станок: значение, типы, детали, модели

Металлические изделия используются в различных отраслях промышленности. Детали разных форм устанавливаются в заводском оборудовании, машинах, самолётах, кораблях. Однако вручную сделать похожие изделия крайне сложно. В процессе металлообработки важную роль играет токарный станок. С его помощью мастер может создать из грубой заготовки деталь нужно формы и пустить в дальнейшее производство.

Работа на токарном станке

Что такое токарный станок?

Чтобы понять, что такое токарный станок, необходимо представлять себе из чего состоит это оборудование и как им правильно управлять. При знании технических характеристик проще выбрать подходящую модель.

Токарные станки представляют собой промышленной оборудование, которое может использоваться как для обработки различных видов металла, так и дерева. С помощью таких машин можно изготавливать детали различной формы. Это могут быть металлические кольца, шкивы, втулки, муфты, гайки и валы. Токарное оборудование часто используется для создания специальных канавок на заготовках. С его помощью отрезают части детали, обрабатываются готовые отверстия и создаётся резьба.

Классификация, группы, типы и виды металлорежущих станков.

Классификация металлорежущих станков по группам, подгруппам и типам, по классу точности, по степени автоматизации и специализации и массе.

Классификация металлорежущих станков по виду обработки, принятая ЭНИМС

Таблица групп и типов металлорежущих станков

Классификация металлорежущих станков по классу точности

Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации

Классификация металлорежущих станков по степени специализации

Классификация металлорежущих станков по массе

История появления и развития оборудования

Считается, что первые токарные станки появились на территории Европы в 16-17 веке. В те времена они изготавливались из деревянных элементов и приводились в движение усилиями человека. Он мог раскручивать подвижное колесо руками или в дальнейшем вращал цепь, закреплённую на звёздочке.

Активного развития токарное производство не получало до 18 века. Только в первой части 18 века, в промышленности начали активно использоваться металлические механизмы. Ко второй половине 19 века, стараниями американских мастеров, оборудование было модернизировано и уже напоминало современный токарный станок. Работал механизм благодаря электродвигателю, появилась возможность выбирать скорость раскрутки шпинделя.

Принцип работы

Токарное производство распространено в различных сферах промышленности. С помощью таких станков изготавливаются различные детали для машин, оборудования, бытовых приборов, строительства. Принцип работы токарного станка прост:

Мастер проверяет исправность всех механизмов и крепёжных элементов.
Закрепляет заготовку на подвижной каретке.
Устанавливает требуемый резец в патрон, который закрепляется на шпинделях.
После запуска двигателя, шпиндель начинает крутиться и передаёт вращательную энергию на резец. Она, в свою очередь, снимает необходимый слой металла с заготовки.

Если нужно сделать отверстие, мастер устанавливает другой резец в патрон и приступает к сверлению.

Как устроен токарный станок, из чего он состоит

Конструкция всех установок включает в себя следующие узлы:

● Станина. Это металлическое основание, которое держит на себе весь вес остальных элементов, а также обрабатываемую деталь. Также к ней крепятся все остальные части.
● Фартук. Отвечает за преобразование энергии в движение.
● Бабки. Их две – одна просто отвечает за фиксацию, другая включает в себя двигатель и шпиндель, который удерживает и одновременно вращает заготовку.
● Суппорт. Он отвечает за инструмент – его перемещение и фиксирование.
● Коробка подач и прочие элементы, позволяющие изменять скорость и направление движения подвижных узлов.
● Числовой пульт управления, который, в свою очередь, включает дисплей, шкаф с кнопками и саму программу.

Это основные части, но есть и дополнительные системы, например, подача смазывающей и охлаждающей жидкости или отвод стружек.

Основные параметры токарного станка

При выборе токарного станка по металлу нужно учитывать его основные характеристики. Они указываются в техническом паспорте оборудования. Требуется обратить внимание на такие параметры:

Панель управления. В бюджетных моделях может отсутствовать регулятор оборотов шпинделя.
Масса станка. При работе электродвигателя и раскрутке фрезы создаются мощные вибрации. Чем мощнее двигатель, тем тяжелее должен быть станок. На промышленном оборудовании устанавливаются литые станины, которые гасят вибрации и предотвращают движение станка во время работы.
Габариты. Этот параметр требуется выбирать исходя из свободного места в помещении. Промышленное оборудование больше, чем модели для гаражей или мастерских.
Мощность привода. Чем тверже металл будет обрабатываться, тем мощнее оборудование нужно покупать.
Питание. Для маломощных моделей — 220 вольт, для промышленных станков — 380 вольт.
Размер заготовки. Чем больше деталей можно обрабатывать с помощью токарной машины, тем универсальнее она становится.

Также в различных моделях может присутствовать или отсутствовать реверс. Его переключение осуществляется с помощью рычагов или перекидывания ремня.

Токарный станок с панелью управления

Технические и технологические показатели станков токарной группы

1.12.5. Технические и технологические показатели станков токарной группы

Основные условия функционирования
Размеры рабочего пространства для размещения заготовок, инструмента и приспособлений.
Расположение обрабатываемых поверхностей, их количество и размеры.
Наибольшая масса устанавливаемых заготовок и способы закрепления.
Пределы частот вращения и подач рабочих органов
Основная форма обрабатываемых заготовок (определяет пространственное размещение рабочих органов станка).
Количество, форма и параметры устанавливаемых инструментов для штатных методов обработки.
Количество управляемых включая одновременно) перемещений рабочих органов.
Дискретность перемещения по осям координат

Производительность штучная

Мощность главного привода и подач.
Количество переходов и проходов.
Скорости холостых и установочных перемещений.
То же рабочих перемещений.
Наличие автоматизации основных и вспомогательных циклов.
Оснащенность дополнительными приспособлениями и устройствами.
Количество одновременно обрабатываемых заготовок и установленных инструментов

Точность обработки станка

Выходная точность станка.
Точность установки изделия и стабильность позиционирования рабочих органов.
Исходная точность заготовки и объемная стабильность качества.
Размерная износостойкость инструмента.
Статические, динамические и тепловые деформации несущей системы, групп узлов заготовки и инструментов.
Возможность корректирования перемещений формообразующих элементов.
Характер износа элементов и узлов станка

Эксплуатационные свойства станка

Масса станка.
Площадь, занимаемая станком.
Надежность работы систем и узлов.
Удельная энергоемкость.
Материалоемкость.
Техническая и эксплуатационная безопасность и экономичность.
Удобство управления и обслуживания.
Ремонтопригодность

Где применяются токарные станки

Значение токарного станка в металлообработке не преувеличивается. Без такого оборудования не обойдётся ни одно серьёзное производство. С его помощью можно выполнять такие операции:

различные виды сверления;
создание резьбы;
обрезка и обтачивание торцов деталей;
создание цилиндрических и конусовидных деталей;
зенкерование;
фрезерование.

Токарные станки используют в металлургии, автомобилестроении, кораблестроении, самолётостроении, изготовлении деталей для промышленного оборудования.

Классификация

Металлорежущие станки в зависимости от характера выполняемых работ и типа применяемых режущих инструментов подразделяются на 11 групп (см. рисунок).

Группа токарных станков (поз. 1 – 6) состоит из станков, предназначенных для обработки поверхностей вращения. Объединяющим признаком станков этой группы является использование в качестве движения резания вращательного движения заготовки.

Группа сверлильных станков (поз. 7 – 10) включает также и расточные станки. Объединяющим признаком этой группы станков является их назначение — обработка круглых отверстий. Движением резания служит вращательное движение инструмента, которому обычно сообщается также движение подачи. В горизонтально-расточных станках подача может осуществляться также перемещением стола с обрабатываемой деталью.

Группа шлифовальных станков (поз. 20 – 24) объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных шлифовальных кругов.

Группа полировальных и доводочных станков объединяется по признаку использования в качестве режущего инструмента абразивных брусков, абразивных лент, порошков и паст.

Группа зубообрабатывающих станков включает все станки, которые служат для обработки зубьев колес, в том числе шлифовальные.

Группа фрезерных станков (поз. 11 – 14) состоит из станков, использующих в качестве режущего инструмента многолезвийные инструменты — фрезы.

Группа строгальных станков (поз. 15 – 17) состоит из станков, у которых общим признаком является использование в качестве движения резания прямолинейного возвратно-поступательного движения резца или обрабатываемой детали.

Группа разрезных станков включает все типы станков, предназначенных для разрезки и распиловки катаных материалов (прутки, уголки, швеллеры и т. п.).

Группа протяжных станков (лоз. 18 и 19) имеет один общий признак: использование в качестве режущего инструмента специальных многолезвийных инструментов — протяжек.

Группа резьбообрабатывающих станков включает все станки (кроме станков токарной группы), предназначенные специально для изготовления резьбы.

Группа разных и вспомогательных станков объединяет все станки, которые не относятся ни к одной из перечисленных выше групп.

Читать также: Как правильно подсоединить магнитолу в машине

Разновидности станков

На сегодняшний день существует множество типов токарных станков. Каждый из них отличается своими характеристиками, функциональными возможностями, системой управления и конструкцией.

Виды токарного оборудования:

Токарно-винторезные. Считаются самыми распространёнными станками. Используются для изготовления единичных деталей и серийного производства. С их помощью можно изготавливать резьбу с наружной и внутренней стороны заготовок, обтачивать цилиндрические и конусовидные заготовки, обрабатывать торцы. Винторезные модели позволяют мастеру создавать отверстия различного диаметра, проводить зенкеровку и развертку. При наличии копировального устройства появляется возможность создавать сложные контуры без фасонных резцов.
Сверлильные. Большая группа оборудования, к которой относится вертикальный токарный станок, радиальный, одношпиндельный, многошпиндельный и горизонтальный. С помощью таких машин сверлятся отверстия разного диаметра, создаётся резьба. При выборе сверлильных станков требуется уделять внимание ходу шпинделя, мощности электродвигателя, расстоянию от рабочего стола до патрона, максимальному диаметру создаваемых отверстий.
Расточные. Многофункциональное оборудование, которое позволяет создавать отверстия в заготовках, нарезать резьбу мечиками, создавать пазы на поверхности деталей, зенкеровать и растачивать отверстия. Для точной обработки используют алмазные расточные станки.
Шлифовальные. Станки, на которые устанавливаются диски со сменными шлифовальными кругами. С их помощью обрабатываются детали различной формы с наружной и внутренней стороны. Дополнительно можно разрезать заготовки, затачивать режущие инструменты. Качество обработки зависит от зернистости шлифовального круга. Крупной фракцией снимают грубые слои металла с заготовки. Мелкая фракция предназначена дли финишной шлифовки.
Притирочные. На рабочей части устанавливаются специальные притиры, на поверхности которых нанесён абразивный порошок.
Хонинговальные. На шпинделе таких станков закрепляется специальная головка (хонон), которая представляет собой бруски с нанесение абразивного порошка. Рабочая часть вращается и движется в двух направлениях, обрабатывая неподвижное отверстие в заготовке.
Зубообрабатывающие. На таком оборудовании устанавливается множество фасонных резцов.

Также нельзя забывать про резьбообрабатывающее и фрезерное оборудование. Они используются для обработки отверстий, нарезания резьбы, торцевания, создания деталей различной формы. В магазинах можно увидеть универсальные токарные станки с ЧПУ. Это универсальное оборудование, которое может выполнять различные задачи. После настройки программы оператором, система сама начинает работу.

Токарно-сверлильный станок

Работы, выполняемые на токарном оборудовании

Различают следующие основные виды работ, выполняемых на токарном оборудовании:

обработка цилиндрических поверхностей;
обработка конических деталей типа вал;
оформление сложных поверхностей тел вращения, фасонное точение, обтачивание галтелей и скруглений;
торцовка заготовок, обработка уступов;
вытачивание канавок (наружных и внутренних);
сверление, растачивание, развертывание, зенкерование отверстий; нарезание внутренней и наружной резьбы с помощью резцов и других инструментов — метчиков, резьбонарезных головок;
отрезка заготовок.

Устройство токарного станка

Существует несколько основных деталей токарного станка. Каждая из них влияет на работу остальных. Помимо ключевых узлов, на оборудование можно устанавливать различные приспособления для токарных станков.

Станина

Чтобы станок был неподвижен во время работы, все детали закрепляются на тяжёлой станине. Она представляет собой два вертикальных ребра, которые закрепляются на неподвижном основании. В нижней части основания могут располагаться отсеки для хранения инструмента и оснастки. На верхней части закрепляются поперечные рейки, по которым передвигаются суппорта и задняя бабка (каретка).

Передняя шпиндельная бабка

В этой детали располагается шпиндель с патроном, подшипники и система управления станком. Внутри находятся подвижные шестерни, через которые на резец передаётся вращательное усилие.

Задняя бабка

Представляет собой подвижный узел станка. С помощью задней бабки закрепляется заготовка на шпинделе. Состоит из двух частей. Нижняя считается неподвижной и играет роль основания. Верхняя перемещается по валу, который проходит внутри задней бабки.

Суппорт

На верхней части суппорта закрепляются резцы и различные токарные инструменты. Суппорт является подвижным элементом. Если установить центральную точку станка, эта деталь передвигается в четырёх направлениях, обрабатывая заготовку.

Токарно-револьверные станки

Токарно-револьверные станки (см. рис. 11.14) предназначены для изготовления деталей сложной формы из прутков и штучных заготовок, требующих при обработке последовательного выполнения разнообразных операций. Они отличаются от токарно-винторезных отсутствием задней бабки, вместо которой установлен револьверный суппорт, и на нем смонтирована револьверная головка вертикального, горизонтального или наклонного расположения. В револьверных станках отсутствуют ходовые винты. В гнездах револьверной головки можно закрепить одновременно резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки и т.д.

У револьверных станков обычно механизируют зажим, подачу прутка и движение суппортов. Современные станки (см. рис. 11.16) имеют значительный уровень автоматизации и функциональных возможностей. Наиболее рационально применять их в серийном производстве.

Какой токарный станок по металлу купить: рекомендации по выбору

Чтобы не зря вложить деньги, нужно знать, как выбрать токарный станок. Для домашней мастерской или гаража подойдёт малогабаритное оборудование с небольшой мощностью. Рекомендации по выбору:

Питание станка. Для домашних условий лучше выбирать модель, которую можно подключить к сети 220 вольт.
Наличие регулировки скоростей вращения шпинделя. Желательно чтобы эта функция присутствовала в выбираемой модели.
Масса до 80 кг. Этого веса будет достаточно для неподвижности станка во время обработки заготовок. Такие машины можно самостоятельно передвигать по мастерской.
Габариты. Размеры оборудования должны быть меньше свободного пространства в помещении. Важно оставить пространство для беспрепятственного доступа к любой части машины.
Наличие гарантии и возможности сдать станок в сервис при поломке.
Литая станина. Она должна изготавливаться из прочных материалов, чтобы выдерживать постоянные нагрузки.

Чтобы узнать устройство оборудования можно посмотреть схему токарного станка. На ней будут указаны ключевые узлы, соединительные элементы и механизмы для настройки.

Маленькие габариты станка

Наиболее популярные модели станков

Домашние мастера для собственного использования выбирают токарные станки по металлу от производителей JET и OPTIMUM. Эти компании считаются наиболее популярными в соотношении цены и качества. Они выпускают модели как для собственных мастерских, так и для заводов. Средняя цена на оборудование JET достигает 150000 рублей. За станок от компании OPTIMUM в среднем придётся заплатить около 250000 рублей.

Станки по дереву

Современные производители предлагают богатый выбор деревообрабатывающих станков. Выпускаются установки общего назначения, специальные модели для производства однотипных деталей или специализированные устройства для определенных видов обработки древесины.

Чтобы после покупки оборудование полностью соответствовало вашим ожиданиям, предлагаем воспользоваться следующими советами.

Оптимальная мощность зависит от особенностей работы и перечня операций, которые будут выполняться на выбранном станке. Бытовыми принято считать модели мощностью до 3 кВт/ч, подключаемые к сети 220 В, промышленными — установки большей производительности, которые отличаются также большей глубиной пропила, шириной строгания, более широким набором функций.
Станина должна быть тяжёлой и жёсткой (идеальным материалом для ее изготовления станет чугун).
Желательно наличие патрона на передней бабке или возможность его установки. В дальнейшем это позволит обрабатывать заготовки, которые закреплены только за один конец.
Возможность установки на задней бабке сверлильного патрона, который существенно облегчит задачу по заточке глухих отверстий.
Наличие регулятора оборотов шпинделя — удобная функция, которая поможет повысить качество выполнения многих технологических операций.
Универсальные модели оснащаются пильным диском, сверлом, фрезой, строгальным валом с 3 или 4 ножами.

Особенности работы на токарном станке по металлу

Чтобы создавать качественные изделия на токарном станке, нужно учитывать некоторые особенности и рекомендации опытных мастеров. Советы по использованию и обслуживанию:

Прежде чем начать работу требуется проверить крепления основных деталей, резцов и заготовки. Они не должны двигаться при касаниях. Также важно уделить внимание первичной настройке.
Не рекомендуется класть на станину посторонние предметы или инструменты.
После выключения станка рабочую поверхность и резцы нужно продуть с помощью компрессора.
Подвижные элементы требуется смазывать для предотвращения застреваний.
При работе с заготовками необходимо надевать защитные очки, чтобы избежать попадания стружки в глаза.

После завершения работы нужно почистить станок от скопившейся грязи и отходов производства. Нельзя работать повреждённым резцами, свёрлами и фрезами. Станки с числовым программным управлением требуют постоянной диагностики. Работать за ними могут люди с опытом программирования. Оператор настраивает программу, по алгоритму которой будут двигаться подвижные элементы и работать двигатели.
Токарные станки являются ключевым оборудованием на различных видах производства. С их помощью можно совершать ряд операций, которые облегчают труд человека.

Особенности устройства блока ЧПУ

Как ранее было отмечено, чаще всего токарно-револьверный станок узлы имеет те, которые могут работать от блока ЧПУ. Это связано с тем, что ЧПУ обеспечивает высокую производительность.ъ

Токарно-револьверный станок с ЧПУ

Среди особенностей современных моделей отметим следующие моменты:

Зачастую обработка заготовок проводится под защитным кожухом. Эта особенность исключает возможность получения травмы в ходе эксплуатации подобных станков. Защитный кожух используется по причине того, что все узлы управляются блоком ЧПУ.
При установке соответствующей оснастки и режущего инструмента обработка может вестись с высокой точностью. При этом вероятность погрешности очень мала. Примером можно назвать то, что устанавливаемые резцы должны иметь износостойкую режущую кромку, которая в последнее время изготавливается в виде пластин.
Тот момент, что для выполнения различных операций не нужно проводить в ручную смену режущего инструмента, определяет существенно снижение времени, которое требуется для получения детали.
Повышение производительности позволяет существенно снизить себестоимость получаемых деталей.

Однако ремонт токарно-револьверного станка с ЧПУ вызывает довольно много трудностей. Поэтому нужно проводить своевременное обслуживание для снижения вероятности появления серьезных проблем с оборудованием.

Многие токари знакомы с такими моделями как 1341, 1П365, 1П731, С193А. Все эти модели обширно устанавливаются в машиностроительных цехах. Совершенствование компьютеров привело к появлению более современных и эффективных моделей. Высокая автоматизация работы позволяет повысить точность и увеличить качество изделий. Так популярной моделью можно назвать станок 1В340Ф30 и 1П426ДФ3. Эти станки имеют многофункциональные блоки управления, зона резания закрыта защитным кожухом. Компоновка существенно отличается от тех, которые применялись при создании более ранних моделей.

Читать также: Шероховатость поверхности измеряется по длине которая называется

В заключение отметим, что даже ремонт токарно-револьверного станка без блока ЧПУ вызывает довольно много трудностей из-за сложности конструкции револьверной головки. Ремонт токарно-револьверного станка, который изготовлялся еще на момент существования СССР, осложняется отсутствием требующихся запасных частей. Конечно, их можно изготовить своими руками, но при этом возникают серьезные трудности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Токарно-револьверный станок является подвидом токарного станка и предназначен для обработки деревянных, металлических и прочих заготовок с использованием силы вращения. В классическом токарно-револьверном станке используется один патрон для закрепления детали и один держатель для резца.

При этом детали передаётся не только продольное движение вокруг своей оси, но и круговое. Благодаря такой особенности токарно-револьверные станки считаются универсальными – на них возможны весь диапазон работ, на которые способны остальные виды токарных станков.