Токарный станок

Какие операции по металлу можно выполнять

Благодаря тому, что человеческий фактор был сведён к минимуму, операции по металлу стали значительно легче и приносят меньше брака. Получается так из-за программы, которая заложена в компьютер.

Она является таким своеобразным шаблоном, по которому компьютер понимает — готова деталь или нет. В этом разделе будет рассказано об операциях, которые может выполнять по металлу станок с ЧПУ.

Внешнее и внутреннее вытачивание деталей

Здесь всё просто, по крайней мере, для машины. Установленная заготовка, которая в будущем станет деталью, закрепляется на станке. Она может быть закреплена вручную или, если установлено соответствующее оборудование автоматически (чаще всего применяют именно автоматический вариант).

После начинается внешнее обтачивание детали при помощи либо лазера, либо лезвия, которое установлено на станок. Постепенно срезая лишнее, заготовка приобретает форму нужной детали. Так делается внешнее обтачивание деталей на станке с ЧПУ.

С внутренним всё примерно также, только с изменениями. После установки заготовки станок начинает сверлить, или как это называют по-другому, рассверливать отверстие у основания заготовки.

После того, как отверстие будет готов, компьютер сравнит его с шаблоном, который прописан в заданной программе. Если найдутся огрехи, он проанализирует — можно ли это исправить (как правило, да, ведь машины редко ошибаются). После заготовка шлифуется и деталь готова.

Продольная обработка заготовки

Продольная обработка — это метод, который применяют для изготовления полос, штрипсе, лент. В зависимости от программы, которая установлена в компьютер.

Такие работы на станке с ЧПУ выполняются преимущественно при помощи лазера, так как это позволяет избавиться от брака и ускоряет процесс работы. После установки заготовки, числовое программное управление на станке будет его обрабатывать в соответствии с заданным алгоритмом действий. Лазерный портал приводится в действие шаговыми двигателями, на котором он закреплён.

Черновая и чистовая обработка

Для начала что это вообще, такое. Черновая обработка металла состоит из подгона детали под нужный размер при помощи снятия слоёв металла.

Обычно в станке с ЧПУ эту роль выполняет компьютер после того, как деталь уже вырезана. Чистовая обработка идёт потом и представляет собой полировку поверхности изделия. Всё это станок выполняет по заданным алгоритмам.

Регулировка длины деталей

В программе, которую дают компьютеру, чётко прописаны размеры детали. Заготовки также дают подходящего размера. Перед тем, как вставить деталь, станок регулирует и настраивает сам себя для изготовления.

После этого он начинает выполнять работу, после чего сравнивает размер с теми, что были даны человеком. Если отклонений нет — деталь готова. Если есть — станок с ЧПУ начинает обтачивать деталь, снимая слои металла и регулируя длину.

Вытачивание пазов, выемок и отверстий

Пазы и выемки — это отверстия, которые делают на детали. Такие отверстия могут служить либо для того, чтобы в них могла войти другая деталь, либо для установки к какому-либо устройству. Станок с ЧПУ вытачивает такие отверстия при помощи лазера, делая при этом высокоточные разрезы.

Они могут быть прямоугольными, Т-образными, типа «ласточкин хвост», фасонными, сквозными, открытыми, закрытыми и другими. То, какой формы будет отверстие, зависит от детали и программы, которую человек установил в числовое программное управление.

Нарезание резьбы дюймового и метрического типа

Этот тип резьбы видели практически все. Она используется в основном для того, чтобы одна деталь могла прикручиваться к другой. Главными параметрами при изготовлении такой резьбы являются шаг и величина. Под шагом в данном случае имеется в виду:

• наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
• внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Все параметры нужно вбить в компьютер станка, после чего он сам вырежет отличную и ровную резьбу при помощи лазера.

Справка! В любом случае параметры для изготовления резьбы на изделии вносятся человеком в компьютер станка, а тот, действуя согласно алгоритму, при помощи лазера делает превосходную резьбу.

Шаг 4. Управление механическими подачами

Механические подачи работают от привода через ходовой вал, а управление ими делается ручкой 4-х позиционного переключателя. Направление перемещение рукоятки переключателя соответствует направлению движения инструмента на суппорте.

Перед включением механической подачи в любом направлении нужно визуально убедиться в отсутствии у всех точек суппорта препятствий со стороны других узлов станка особенно вращающихся. Частой оплошностью начинающих токарей является попытка приблизить суппорт к патрону при сдвинутых вправо салазок, что приводит к сталкиванию. Поэтому следует проверять беспрепятственное перемещение суппорта заранее.

Нужно отработать техники ручной подачи так, чтобы не происходила остановка резца или остановка была минимальной.

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

В серийном производстве пруток крепится в цанговый патрон при помощи гидравлики. Имеется встроенный механизм, который обеспечивает подачу заготовки на необходимую длину. При работе со штучными заготовками токарь закрепляет их вручную.

Обычно станки оснащены универсальной цангой со сменными кулачками для зажима круга и многогранника. В комплекте идут дополнительные оправки, втулки и другая оснастка.

Важно!
На некоторых моделях предусмотрена замена цанги трехкулачковым патроном.

Модификации станков для патронных работ предназначены для обработки литых, штампованых и кованых штучных заготовок. Они оснащены трехкулачковыми (либо четерехкулачковыми) патронами.

Все инструменты крепятся в револьверную головку. Выполнив рабочий ход одним резцом (сверлом, разверткой), она меняет позицию и подает новый инструмент. Длина рабочего хода инструмента ограничивается специальными упорами, которые отключают подачу.

Чем отличается фрезерная обработка от токарной?

Токарные работы включают в себя следующие подвиды:

• обтачивание заготовки по наружной поверхности;
• расточка изнутри;
• подрезание плоских резцов;
• разрезание заготовки на несколько.

С помощью токарного станка происходит обработка конических и цилиндрических поверхностей, а также нарезание нескольких видов резьбы, высверливание углублений, расточка канавок и пазов по окружностям заготовки.

Если на станке установлена ЧПУ, то за один процесс легко произвести несколько типов токарных работ с одной заготовкой. Фрезеровальные работы помогают обработать заготовку разными фрезами по необходимости:

• фасонная – если заготовка имеет сложный контур;
• торцевая – крупногабаритная деталь;
• дисковая фреза – для отрезания части от заготовки;
• кольцевая фреза – для прорезывания канавок, пазов, засечек на заготовке.

Фрезерные станки также снабжаются системой ЧПУ и помогают произвести наиболее точные работы с минимальным количеством ошибок. Для простого обывателя токарные и фрезерные работы не имеют разницы между собой. Но на самом деле, это различные технологические процессы, а потому и оборудование для них принципиально разное.

Токарные и фрезерные станки как ручные, так и на автоматическом управлении, требуют значительной классификации и сноровки мастера, чтобы в итоге получить максимально точный результат, без необходимости дополнительной обработки.

Неисправности токарного станка

В процессе работы любому токарю рано или поздно придется столкнутся с непредвиденными ситуациями при работе на токарном станке.

Возможные ситуации при работе на токарном станке

• Самопроизвольная остановка токарного станка во время работы, во время отключения электропитания или механической неисправности;
• Сталкивания вращающихся элементов с элементами суппорта;
• Проворот детали в патроне;
• Вырыв детали из зажимных приспособлений токарного станка;

Неисправности токарного станка могут быть выражены в посторонних шумах, запахом горящей электропроводки и т.д.

Отлучатся от токарного станка запрещено (нельзя оставлять токарный станок без внимания).

Для экстренной остановки обработки детали следует быстро отвести резец от детали, отключить подачу, остановить шпиндель и выключить главный двигатель. При остановке шпинделе главное не включить обратные обороты, а включить именно нейтральное положение. О неисправностях токарного станка следует сразу же доложить руководству.

Применение

Универсальный лёгкий винторезный токарный станок — это модель настольная, которая в основном применяется на небольших предприятиях или в домашних мастерских.

Самыми распространёнными предприятиями с такими моделями оборудования являются:

• Заводы, которые выпускают контрольно-измерительное оборудование и приборы.
• Предприятия, которые занимаются производством часовых механизмов.
• Опытно-экспериментальные отделы предприятий разных промышленных отраслей.

Предприятия машиностроительной и энергетической отрасли оснащают токарно-винторезным устройством тяжёлой группы. Ещё это оборудование применяется для обработки узлов деталей и элементов специальных механизмов:

• Для комплектации прокатного тяжёлого оборудования.
• Для оснащения транспорта железнодорожного (колёсных пар и прочего).
• Механизмов турбинных.

Но наиболее распространены станки со средним весом. Именно благодаря им можно выполнять чистовые и получистовые металлообрабатывающие операции и нарезать разнообразные резьбы.

У универсального винторезного токарного станка средней степени тяжести есть много преимуществ. К ним относятся:

• Высокая мощность двигателя и жёсткость конструкции, которые позволяют выполнять разнообразные работы с заготовками из металла и другого вида материала.
• Широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач рабочего инструмента.

Кроме того, это оборудование оснащается разнообразными приспособлениями и механизмами, которые:

• Делают более безопасным и комфортным труд обслуживающего персонала.
• Позволяют с большей точностью проводить обработку изделия.
• Значительно расширяют функциональность.

Такие элементы дополнительного оснащения позволяют на токарно-винторезном оборудовании автоматизировать многие процессы обработки элементов.

Стоит сказать отдельно и о токарно-винторезном оборудовании с числовым программным управлением. В советское время оно одновременно выпускалось несколькими предприятиями. Как правило, подобным оборудованием оснащались предприятия, занимающиеся выпуском большой номенклатуры продукции мелкосерийной.

Устройство оборудования такого типа и возможность быстрой переналадки делает его незаменимым в тех случаях, когда необходимо за минимальное количество времени перейти на выпуск элементов другой модификации.

Как правило, токарное оборудование применяется для обработки внешних поверхностей, имеющих цилиндрическую форму. В таких ситуациях в качестве инструмента используется резец проходной. Обычно припуск по длине обрабатываемого элемента составляет 7−12 миллиметров. Такой припуск в размере необходим для того чтобы обрабатываемую заготовку можно было отрезать на нужную длину и провести обработку её торцов.

Для того чтобы подрезать торец обрабатываемого элемента могут применяться резцы нескольких видов:

• Подрезные.
• Прямые проходные.
• Упорные.

Для подрезки и обтачивания небольшого отступа на детали используется упорный тип резцов.

А ещё при помощи универсального токарного оборудования можно на деталях прорезать канавки разной глубины. Для этого используется специальный канавочный инструмент, а процедура проводится на малых скоростях вращения шпинделя.

По аналогичному принципу выполняется и обрезка готового изделия. Процесс отрезки заканчивают тогда, когда в месте отреза диаметр перемычки доходит до величины 2−2,5 миллиметра. В этот период останавливается процесс отрезания, а готовое изделие просто отламывается от заготовки.

https://youtube.com/watch?v=RufZyxcXrvI

Как выбрать вариант для дома

Грамотно выбранный домашний токарный станок также станет полезным и при обслуживании транспортного средства, значительно упростит задачи по уходу за приусадебным участком.

При наличии такого оборудования всегда можно выточить любую необходимую деталь для ремонта. Чтобы не ошибиться в выборе домашнего станка, учитывайте следующие нюансы:

• Бюджет. Зачастую для домашнего пользования приобретайте модель базовой комплектации. А различный дополнительный функционал комплектуется уже по мере необходимости.
• Качество. Перед оформлением покупки тщательно осмотрите модель на наличие возможных поломок. И не совершайте такие сделки в системе онлайн (на заказ и доставку). Ведь в этом случае не будет возможности пощупать, посмотреть и проверить станок.
• Разновидности. Выбор токарного домашнего станка зависит от цели его дальнейшего использования.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Если позволят финансовые возможности, лучше покупайте универсальный станок, который обладает большим запасом функций.

По своему предназначению все подобные модели подразделяются на 4 основные разновидности:

1. Настольные. Отличаются компактными размерами и малой массой. Самая миниатюрная модель будет весить около 10-12 кг. Такой тип станков предназначен для обработки небольших деталей и операций: подрезать края, отшлифовать, расширить или сделать новые отверстия, обточить детали, нанести на них резьбу и пр.
2. Универсальные. Предназначены для выполнения сразу нескольких функций. Отличиями становятся повышенный размер диаметра обрабатываемой детали и увеличенное расстояние между двумя вращающимися центрами. Станки универсального типа обладают неприхотливостью при уходе и легкостью в использовании.
3. Токарно-винтовые. Эти модели пользуются особенной популярностью. Ведь с их помощью можно обработать практически любое изделие, даже весом в 10 тонн, а центровое расстояние способно варьироваться в пределах 7-8 м.
4. Школьные. Самые простые по функциональности устройства, работать на которых под силу каждому. Эти модели способны обрабатывать практически любую деталь, независимо от формы. С их помощью легко можно нарезать резьбу, делать отверстия и придавать объекту нужную форму. А при необходимости производить и затачивание, шлифовку или закатку домашних инструментов. А, приобретя дополнительное оборудование, можно значительно расширить возможности устройства и сделать станок пригодным для фрезерования или нарезки зубьев. Такие модели малогабаритны и компактны.

Токарные станки школьного исполнения способны работать не только по металлу. С их помощью можно легко обрабатывать древесину и пластик.

Но помните, что станки, предназначенные для домашнего использования, все же не так совершенны, как профессиональные. Главное неудобство – это время, которое приходится затрачивать на обработку. Но все недостатки покрывает гарантированно высокое качество итогового результата.

Старые советские модели станков по дереву и металлу

Советское оборудование все еще эксплуатируется на производстве. Некоторые принципиально предпочитают оборудовать домашние мастерские агрегатами из СССР.

Важно!
На советское оборудование иногда проблемно найти оснастку или комплектующие в случае поломки.

Токарно-винторезный станок ИТ-1М

Станок облегченного типа предназначался для наработки практики в мастерских. Позволяет обрабатывать цилиндрические заготовки снаружи, сверлить и растачивать, нарезать резьбу. В настоящее время снят с производства.

Токарно-винторезный станок ТВ-6

Появился на рынке в 80-х годах. Применяется в основном для обучения будущих токарей в мастерских и учебных центрах. Позволяет выполнять базовые операции.

Характеристики:

• Диаметр шпинделя — 12 мм.
• Частота вращения шпинделя — 130-170 об./мин.
• Расстояние между центрами — 350 мм.
• Максимальная длина обработки — 300 мм.

Токарные станки Универсал 2 и Универсал 3

Настольные станки для изготовления мелких деталей. Возможно выполнение большинства токарных работ. Максимальный диаметр и длина заготовки — 12,5 см и 18 см.

Токарный станок ТШ-3

Выполняет функцию точильного и шлифовального агрегата. Пригоден к эксплуатации в домашней мастерской и промышленных целях. Кроме классических токарных работ, агрегат пригоден для финишной шлифовки изделий и заточки режущих, а также слесарных инструментов.

1Е61М, 1Е61ПМ, 1Е61ВМ токарно-винторезные станки

Относятся к специальным станкам, обеспечивающим более высокую точность обработки. Все три модификации относятся к токарно-винторезной группе с высотой над центрами 175 мм.

Диаметр обрабатываемого прутка не превышает 32 мм. Максимальное расстояние перемещения суппорта составляет 200 мм.

Токарно-винторезный станок 1М63Н

Многофункциональный агрегат, предназначенный для выполнения всех типов токарных операций. Данная модель позволяет также работать с коническими поверхностями и нарезать многозаходные резьбы.

Буква Н в маркировке говорит о способности получить размеры нормальной точности. Возможна установка дополнительной оснастки при работе с крупногабаритными заготовками.

Токарно-револьверный станок 1341

Станок револьверной группы позволяет выполнять обработку с использованием нескольких инструментов одновременно. Доступные операции:

• Обработка наружных и внутренних поверхностей.
• Нарезка резьбы.
• Сверловка, зенкование, развертывание.
• Работа с фасонными поверхностями.

Обработка выполняется в автоматическом и полуавтоматическом режиме. Возможно изготовление деталей из прутка и штучных заготовок.

Токарно-винторезный станок 1Н65

Усовершенствованная модификация агрегата 1М65. Возможна обработка цилиндрических и конических деталей, а также сложных фасонных поверхностей.

Технические характеристики:

• Высота центра над станиной и суппортом — 500 и 325 мм.
• Диаметр шпинделя — 128 мм.
• Максимальный вес заготовки — 5 т.
• Максимальный диаметр заготовки в кулачках — 870 мм.

Токарно-винторезный станок 1М63

Разработан в 50-х годах для обработки заготовок из разного металла. По тем временам это был агрегат с уникальными характеристиками, и его закупали крупные промышленные предприятия. Он обеспечивал высокое качество и точность обработки при точении изделий любой сложности.

Станок токарно-винторезный 1А616

Агрегат выпущен в 50-х годах прошлого века. В ту эпоху технические характеристики были одними из лучших. На многих предприятиях станок успешно используется по сей день.

Оборудование предназначено для широкого спектра работ с небольшими заготовками. Буква А говорит про особо высокую точность обработки. Возможно нарезание модульной, дюймовой, питчевой резьбы без перестройки кинематики.

Токарный школьный станок ТВ-4

Разрабатывался для обучения токарному делу в школьных мастерских и учебных центрах. Универсальный станок, пригодный для выполнения базовых токарных операций. Имеет небольшой вес и габариты, из-за чего пользуется популярностью в домашних мастерских.

Токарный станок по металлу Школьник ТВ-7

Станок с ручным управлением, предназначен для обработки заготовок 100-300 мм. Поддерживает четыре скоростных режима. Позволяет выполнять базовые операции — наружное точение, расточка, нарезка метрической резьбы, обработка торца, сверление отверстий. Назначение — практическое обучение будущих токарей.

Настольный токарный станок по металлу ТВ-16

Станок с малыми габаритами для выполнения операций средней сложности. Доступно сверление отверстий, нарезка резьбы, наружное точение, расточка.

Параметры:

• Расстояние между центрами — 250 мм.
• Максимальный диаметр заготовки над станиной — 160 мм.
• Диаметр отверстия шпинделя — 18 мм.
• Мощность — 0,4-0,5 кВт.

Что такое токарный станок по металлу?

Устройство представляет универсальный агрегат, с помощью которого вытачиваются детали, сверлятся и зенкеруются отверстия, создается резьба и выполняются другие операции. В последнее время помимо производства часто можно встретить токарный станок по металлу для дома. Это не дешевая покупка, поэтому перед окончательным решением нужно взвесить все «за» и «против», и точно понимать какое оборудование купить. С помощью подобных станков можно:

• вытачивать канавки;
• осуществлять рифление сетчатой матрицей;
• обрезать разные части изделий;
• проводить сверление;
• делать точение торцов;
• проводить обработку разных отверстий;
• выполнять резьбу с помощью плашки, резца и метчика;
• нарезать резьбу.

Устройство токарного станка по металлу

Подобное оборудование имеет практически одинаковую систему размещения узлов. Рассмотрим, из чего состоит токарный станок по металлу:

• станина – на ней закрепляются все узлы и детали;
• ближняя бабка – внутри нее находится шпиндель;
• дальняя бабка с пинолью – подвижная часть, используемая для закрепления детали;
• суппорт – элемент, помогающий совершать резку движения;
• фартук – изменяет в поступательное движение в переданное;
• электромотор – наделен приводным ремнем;
• скоростная коробка – изменяет движение от суппорта к шпинделю.

Принцип работы токарного станка по металлу

Данное оборудование является незаменимым помощником не только на многих предприятиях и заводах, но и в домашних мастерских. Настольный токарный станок по металлу функционирует следующим образом:

• изделие крепят в патроне или среди его центров;
• нужное количество резцов устанавливают в специальном суппорте;
• инструмент для обработки врезают внутрь бабки расположенной сзади;
• обработка заготовок производится за счет сплетения нескольких движений;
• вращательные движения комбинируются с поступательными;
• благодаря этому производится обработка разных изделий.

1 История токарного станка

Принято считать, что самое первое токарное устройство человек изобрел еще в середине 600 годов до нашей эры. Его конструкция была простейшей, но вполне эффективной: два рабочих центра монтировали соосно друг с другом, зажимали между ними костяные либо деревянные изделия, и начинали вручную их вращать. «Оператор» древнего станка при этом ручным резцом придавал заданную конфигурацию обрабатываемой заготовке.

Позже изделия перестали вращать руками. Для этих целей начали использовать тетиву лука, которую в виде петли набрасывали на изделие. А уже в 14 столетии появились более сложные агрегаты с ножным приводом для выполнения все еще элементарных токарных операций. Такой привод имел упругую деревянную жердь, которую прикрепляли к установке консольно. К педали привязывали веревку, а другой ее конец крепили к обрабатываемой детали.

Веревка натягивалась тогда, когда человек нажимал на педаль, изделие вращалось (на два либо на один оборот), а жердь сгибалась. После этого с педали убирали ногу, веревка устремлялась вверх, а деталь вращалась на те же самые два или один оборот в другую сторону. Конструкция была достаточно простой и позволяла сравнительно качественно выполнять токарную обработку заготовок, а также техническое обслуживание токарного приспособления.

Уже в самом начале 16 столетия на токарных станках можно было производить обработку объективно сложных заготовок, благодаря введению в конструкцию агрегатов люнета и центров из стали. Правда, металлические детали на станках тех лет обрабатывать было нельзя из-за малой мощности их привода.

В 1710-х годах россиянин Андрей Нартов создал агрегат с суппортом механического типа. Именно это техническое изобретение, по сути, дало толчок дальнейшему развитию металлорежущего оборудования. Уже к середине 18 столетия во Франции появился агрегат, чьи технические возможности делали его практически универсальным. А к концу века французы порадовали мир и станком специального типа, на котором осуществлялась нарезка винтов.

Первым же по-настоящему универсальным агрегатом признан станок Генри Модсли образца 1794 года. Именно он и стал базой для всего последующего токарного оборудования. Кстати, предприятие Модсли самым первым начало изготавливать комплекты плашек и метчиков, с помощью коих на станках выполнялась операция нарезания резьбы. После этого универсальный токарный станок стал не мечтой, а реальностью.