Типи токарних верстатів. Основні вузли токарних верстатів, їх призначення

Токарні верстати становлять найчисленнішу групу металорізальних верстатів на машинобудівних підприємствах і є досить різноманітними за розмірами й типами.

Основними показниками розподілу токарних верстатів за розмірами є:

§ найбільший припустимий діаметр оброблюваної заготовки над станиною, або висота центрів над станиною;

§ відстань між центрами, тобто відстань, що дорівнює найбільшій довжині деталі, яка може бути встановлена на даному верстаті.

Усі токарні верстати за висотою центрів над станиною можуть бути розділені на:

§ дрібні верстати — з висотою центрів до 150 мм;

§ середні верстати — з висотою центрів 150–300 мм;

§ великі верстати — з висотою центрів більше 300 мм.

Відстань між центрами в дрібних верстатів не більша 750 мм, у середніх — 750, 1000—1500 мм, у великих — від 1500 мм. Найпоширеніші на машинобудівних заводах середні токарні верстати.

За типами розрізняють:

§ токарно-гвинторізні верстати (рис. 1.3.27), призначені для виконання всіх токарних робіт, у тому числі нарізування різьб різцем;

§ токарні верстати, призначені для виконання різноманітних токарних робіт, за винятком нарізування різьб різцем.

Рис. 1.3.27. Токарно-гвинторізний верстат 1М63Н

 

До токарної групи належать:

§ револьверні (рис. 1.3.28), карусельні (рис. 1.3.29) й багаторізцеві токарні верстати;

§ токарні автомати й напівавтомати (рис. 1.3.30);

§ спеціальні токарні верстати (рис. 1.3.31).

Рис. 1.3.28. Токарно-револьверний верстат

Рис. 1.3.29. Токарно-карусельний верстат

Рис. 1.3.30. Багатошпиндельний токарний автомат

Рис. 1.3.31. Спеціальний токарний верстат

Розглянемо основні частини й вузли токарно-гвинторізного верстата (рис. 1.3.32).

Рис. 1.3.32. Токарно-гвинторізний верстат 1К62:

1 — станина; 2 — коробка подач; 3 — гітара зі змінними зубчастими колесами; 4 — передня бабка; 5 — захисний екран;

6 — задня бабка; 7 — шафа з електроустаткуванням; 8 — супортна група; 9 — фартух

Станина 1 — це масивна чавунна основа, на якій змонтовано головні вузли верстата. Її верхня частина має дві плоскі та дві призматичні напрямні, якими пересуваються супортна група 8 і задня бабка 6. Станина встановлена на двох тумбах.

Передня бабка 4 — це чавунна коробка, усередині якої міститься головний робочий орган верстата — шпиндель — і коробка швидкостей. Шпиндель являє собою вал з осьовим отвором. На його правому кінці кріпиться пристрій (наприклад, патрон), що затискує заготовку. Обертальний рух до шпинделя передається від електродвигуна, розміщеного в лівій тумбі, через клинопасову передачу та механізм, який складається із зубчастих коліс, розташованих усередині передньої бабки. Цей механізм називається коробкою швидкостей. Він призначений для зміни частоти обертання (кількості обертів за хвилину) шпинделя.

Супортна група 8 — це пристрій для закріплення різця та забезпечення руху подачі, тобто пересування різця у поздовжньому й поперечному напрямках.

Рух подачі може здійснюватися вручну або механічно. Механічний (автоматичний) рух подачі супорт отримує від ходового вала або ходового гвинта (коли нарізується різьба). Супорт складається з таких вузлів:

§ каретки, що пересувається напрямними станинами;

§ фартуха 9, у якому міститься механізм перетворення обертального руху шпинделя на прямолінійний рух супорта;

§ поперечних полозків;

§ верхніх (нарізних) полозків;

§ різцетримача.

Коробка подач 2 являє собою механізм, який передає обертання від шпинделя до ходового вала або ходового гвинта. Вона призначена для зміни швидкості руху подачі супорта (або кроку різьби). Обертальний рух до коробки подач передається від шпинделя через реверсивний механізм (трензель) і гітару зі змінними зубчастими колесами (шестернями).

Гітара 3 призначена для налагодження верстата на різні кроки нарізуваної різьби.

Задню бабку 6 використовують для підтримування кінців довгих заготовок у процесі оброблення, а також для закріплювання й подавання стрижневих інструментів (свердел, зенкерів, розгорток).

Електроустаткування верстата розміщено в шафі 7.

Вмикання і вимикання електродвигуна, пуск і зупинка верстата, керування коробкою швидкостей, коробкою подач, механізмом фартуха тощо здійснюється відповідними органами керування (рукоятками, кнопками, маховичками).

Для захисту зони різання використовується захисний екран 5.

Типову схему компонування основних вузлів токарно-гвинторізного верстата подано на рис. 1.3.33. Станина 1 призначена для встановлення на ній передньої бабки 4 з коробкою швидкостей і шпинделем 5, задньої бабки 7, а також супорту 6 з різцетримачем і фартухом 8 для пересування станиною. Коробка подач 2 прикручується до станини, її механізм забезпечує необхідні подачі та крок нарізуваної через ходовий гвинт 9 та ходовий вал 10 різьби. Змінні колеса, розташовані між шпинделем верстата й коробкою подач, закриті кожухом 3.

Рис. 1.3.33. Основні вузли токарно-гвинторізного верстата:

1 — станина; 2 — коробка подач; 3 — кожух; 4 — передня бабка; 5 — шпиндель; 6 — супорт; 7 — задня бабка;

8 — фартух; 9 — ходовий гвинт; 10 — ходовий вал

Токарно-револьверний верстат з вертикальною віссю повороту револьверної головки має таку будову: на станині верстата розташовані передня бабка зі шпинделем, револьверна головка, супорт з різцетримачем і револьверний супорт. Від коробки подач до цих супортів рух передається ходовими валами.

Токарно-револьверний верстат з горизонтальною віссю повороту револьверної головки показано на рис. 1.3.34. На станині 1 розташовані передня бабка 2 з коробкою швидкостей і шпинделем 3, коробка подач, револьверна головка 4. Ходовий вал передає рух від коробки подач на переміщення револьверної головки.

Рис. 1.3.34. Токарно-револьверний верстат з горизонтальною віссю повороту револьверної головки:

1 — станина; 2 — передня бабка; 3 — шпиндель; 4 — револьверна головка

Схему компонування вузлів одностоякового токарно-карусельного верстата подано на рис. 1.3.35. На планшайбу 1 установлюють оброблювану деталь. У корпусі станини розташовано коробку швидкостей. На вертикальних напрямних стояка 4 закріплено траверсу з горизонтальними напрямними 2, якими переміщується супорт 3 з різцетримачем револьверного типу. Бічний супорт з різцетримачем отримує рухи від коробки подач, а коробка подач забезпечує подачу вертикальному супорту 3.

Рис. 1.3.35. Одностояковий токарно-карусельний верстат:

1 — планшайба; 2 — горизонтальні напрямні; 3 — супорт; 4 — стояк

Двостоякові токарно-карусельні верстати (рис. 1.3.36), на відміну від одностоякових, мають велику кількість супортів. На вертикальних напрямних стояків 2 розташовано траверсу 4 з вертикальними супортами 3. Боковий супорт з коробкою подач має бути встановлений і на іншому стояку. Коробки подач забезпечують подачу вертикальних супортів. Коробку швидкостей вмонтовано в нижню частину корпусу.

Рис. 1.3.36. Двостояковий токарно-карусельний верстат:

1 — стіл; 2 — вертикальний напрямний стояк; 3 — вертикальний супорт; 4 — траверса

Розташування електродвигунів верстатів може бути різним, залежно від типу та типорозміру верстата. Те саме стосується й розташування електрообладнання, гідравлічних і пневматичних пристроїв.

Види токарної обробки

Токарна обробка (точіння) — один із найпоширеніших видів обробки металів різанням, що здійснюється на верстатах токарної групи. На цих верстатах переважно обробляють деталі трьох класів: вали, диски та втулки. До класу валів належать вали, валики, вісі, пальці, цапфи тощо. У деталей цього класу їх довжина L значно більша за діаметр D. До класу дисків належать диски, заготовки зубчастих коліс і шківів, маховики, кільця тощо. У таких деталей довжина (товщина) L значно менша за діаметр D. До класу втулок належать втулки, вкладиші, гільзи, букси тощо.

Окрім перелічених, на верстатах токарної групи можуть обробляти й інші деталі, що мають форму тіл обертання. До них у першу чергу слід віднести корпусні деталі.

На верстатах токарної групи крім точіння виконують такі види робіт (рис. 1.3.37):

Рис. 1.3.37. Види робіт, які виконуються на токарних верстатах:

а — обточування зовнішніх циліндричних поверхонь; б — обточування зовнішніх конічних поверхонь; в — обробка торців і уступів; г — прорізання канавок і відрізання; д — розточування отворів (циліндричних і конічних); е — свердління, зенкерування та розгортання отворів; ж — нарізання зовнішньої та внутрішньої різьб різцем; и — нарізання різьби мітчиком і плашкою;

к — вихрове нарізання різьби; л — фасонне обточування; м — накочування рифлених поверхонь

На токарних верстатах можна виконувати також операції вигладжування, автоматичного нарізання коротких різьб, зміцнення поверхонь, розкочування, затилування поверхонь тощо.