Устройство токарного станка по металлу. Основные узлы и принцип работы

11 декабря 2024 г.

Для понимания принципов работы оборудования и получения наилучших результатов важно знать устройство токарного станка, его главные узлы и их расположение. Это же поможет решать проблемы при поломке техники и возникновении нештатных ситуаций в процессе обработки детали.

Устройство токарного станка по металлу

Содержание
  • Станина
  • Передняя, или шпиндельная бабка
  • Суппорт
  • Задняя бабка
  • Конструкция отдельных видов токарных агрегатов
  • Как работает токарный станок

Станина

Это основание, поддерживающая база оборудования. На ней размещаются все остальные части станка. Станина может быть монолитной или на массивных ножках:

  • четырех отдельных – прямоугольных или круглых;
  • двух или трех вертикальных ножках-плитах;
  • ножках-тумбах, в которых можно хранить инструменты или заготовки.

На станине находятся горизонтальные элементы, придающие всей конструкции нужный уровень жесткости, а на них – система реек, плоских и призматических, вдоль которых перемещаются задняя бабка и суппорт.

Передняя, или шпиндельная бабка

В этом неподвижном узле (чаще всего он расположен в левой части станка) удерживается заготовка, он же обеспечивает ее вращение. Основной элемент передней бабки – приводимый в движение электродвигателем шпиндель. Это полый конусообразный вал, оснащенный патроном, в котором зажимается деталь. Патроны изготавливаются из закаленной стали, есть чугунные модели. Самые распространенные их типы – кулачковые и цанговые. В первых зажим происходит двумя или более (до шести) подвижными кулачками:

  • Двухкулачковые патроны нужны для зажима фасонных деталей сложного рельефа, несимметричных. Они отлично подходят для необработанных поверхностей.
  • Трехкулачковые варианты – самые распространенные, они встречаются и в бытовых, и в промышленных станках.
  • Четырехкулачковые патроны выбирают для несимметричных изделий, например, при заточке круглой заготовки не по центру.
  • Зажимы с пятью кулачками используются в станках промышленного класса.
  • Шестикулачковые незаменимы при обработке тонкостенных и других ответственных заготовок.

Трехкулачковый патрон токарного станка

У цанговых патронов заготовка зажимается цангой – особой втулкой, поделенной на три, четыре или шесть секторов (лепестков). Лепестки могут быть выполнены подпружинивающимися, иногда применяются сменные вкладыши в цангу – если деталь слишком тонкая или нестандартная. Цанговые патроны – самые популярные при обработке круглых заготовок небольшого диаметра, они гарантируют минимальные радиальные биения.

Зажимающие механизмы в патронах также могут быть:

  • поводковые – самые простые, их выбирают для обработки центральной части заготовки;
  • самоцентрирующиеся спиральные – обеспечивают одновременно фиксацию и центрирование, что сокращает необходимое для подготовки к работе время;
  • рычажные – оснащены тягой с муфтой, управляются гидравлическим приводом.

К шпинделю патрон крепится винтами, а чтобы предотвратить раскручивание соединения при аварийной остановке вращения или резком изменении его скорости в нем предусмотрена специальная канавка.

Привод шпинделя представляет собой целую систему валов, ремней и шестерен. Он передает крутящий момент от электродвигателя к шпинделю и регулирует скорость его вращения. Нередко такая передача происходит напрямую – через вал. Электродвигатель станка работает в одном или нескольких режимах скорости. Чаще всего это двигатель асинхронный или постоянного тока. Популярны силовые агрегаты с функцией независимого возбуждения.

В качестве опции передняя бабка может быть оснащена системами подачи СОЖ и автоматической смены инструмента. Также на передней бабке находится система управления коробкой скоростей станка – несколько рукояток, которыми оператор придает шпинделю нужную частоту вращения.

Суппорт

Эта часть токарного станка отвечает за крепление инструмента. Суппорт способен автоматически, приходя в движение от привода-трензеля, или под ручным управлением перемещаться на оборудовании по нижним или верхним салазкам в трех направлениях:

  1. Поперечном – перпендикулярном оси вращения детали. Такое перемещение применяется, когда требуется сформировать в изделии выточку.
  2. Продольном – вдоль заготовки. Так протачивают резьбу, снимают верхний слой материала.
  3. Наклонном. Позволяет обрабатывать поверхность под углом.

Суппорт токарного станка

В верхней части суппорта находится резцедержатель для одного или нескольких режущих инструментов.

Задняя бабка

Этот узел устанавливается непосредственно на станину (чаще всего – справа) и способен перемещаться вдоль нее, а также фиксироваться в нужной точке специальным рычагом или винтом. Основная функция задней бабки – обеспечить дополнительную опору для детали и в целом повысить жесткость оборудования при работе.

Задняя бабка токарного станка

Задняя бабка часто служит для закрепления дополнительных инструментов. Это могут быть упоры, сверла, метчики, неподвижные или вращающиеся токарные центры и прочее.

Конструкция отдельных видов токарных агрегатов

Устройство отдельных подвидов токарных станков может несколько отличаться от описанной «общей» схемы. К примеру, токарно-карусельный, предназначенный для обработки круглых и сферических крупных, сложнорельефных заготовок, основан на вращении изделия вокруг вертикальной оси. На нем обрабатывают корпуса редукторов, поршней, фланцев, колес. Агрегат состоит из основного рабочего стола и вертикальной станины, на которой установлена ось вращения.

Устройство токарно-карусельного станка

На токарно-затыловочном станке обрабатывают задние поверхности зубьев:

  • фрез – червячных, дисковых, пазовых;
  • других зубчатых инструментов и приспособлений;
  • некоторых видов метчиков;
  • шестерен.

У такого станка особое строение суппорта – с пружинящим элементом. Деталь вращается, зажатый в суппорте резец снимает на ней верхний слой металла, а когда достигает окончания зуба, резко возвращается в исходное положение.

В конструкцию токарно-винторезных станков входит особый ходовой винт – он позволяет повысить уровень точности обработки. А револьверные токарные станки не имеют задней бабки, но оснащены продольным суппортом с крутящейся (как в револьвере) головкой – в ее гнездах можно размещать разнообразные инструменты. Головка поворачивается вокруг своей оси, это позволяет разным инструментам последовательно подводиться к обрабатываемому изделию.

Как работает токарный станок

Работа на токарном оборудовании выполняется по следующему алгоритму:

  • подлежащая обработке деталь зажимается в шпинделе и начинает вращаться;
  • зафиксированный в резцедержателе рабочий инструмент приближается к изделию и срезает с него верхний слой металла, придавая нужный рельеф;
  • суппорт с резцом при этом контролируемо (вручную или по заданной автоматической программе) движется в продольном и поперечном направлении около заготовки, постепенно обрабатывая всю поверхность ее.
Комбинированный токарно-фрезерный станок PROMA SPV-500C
Proma (Чехия)
(3)
Комбинированный токарно-фрезерный станок PROMA SPV-500C
447 825 ₽
403 042 ₽
Код товара:
39000700
Статус:
В наличии
Акция -10%
Настольный токарно-винторезный станок MetalMaster MML 1830V
Metal Master (Китай)
(3)
Настольный токарно-винторезный станок MetalMaster MML 1830V
108 205 ₽
Код товара:
16824
Статус:
В наличии
Универсальный токарно-винторезный станок с УЦИ Metal Master X40100
Metal Master (Китай)
(4)
Универсальный токарно-винторезный станок с УЦИ Metal Master X40100
1 136 620 ₽
Код товара:
00000016284
Статус:
В наличии

При работе важно строго соблюдать правила и нормы техники безопасности. Все движущиеся узлы агрегата должны быть достаточно обработаны смазочным материалом, деталь должна быть зафиксирована в зажимном механизме патрона максимально прочно. Если фиксирование заготовки в зажимном механизме выполняется с помощью ключа, его следует обязательно вынуть из патрона перед включением станка. При работе обязательно использовать средства индивидуальной защиты.

Дерягина Ольга Анатольевна
Автор статьи
Дерягина Ольга Анатольевна
Образование высшее, инженер. Работает на Стахановском вагоностроительном заводе в отделе подготовки производства. Отвечает за ввод в эксплуатацию оборудования на производстве.
Рубрики:
Поделиться:
Другие публикации
Как работает ленточная пила по металлу. Конструкция, принцип работы, классификация станков
Для эффективной резки металлических заготовок на ленточнопильном станке необходимо разобраться, как работает этот вид оборудования и какие преимущества он имеет по сравнению с  другим оборудованием для резки металла.
3 февраля 2025 г.
Какие смазывающие жидкости использовать для металлорежущих станков в текущих условиях?
Клиенты часто спрашивают, какие масла и смазки использовать для металлорежущих станков, поскольку многие европейские марки стали недоступны. В статье представлена таблица доступных вариантов.
17 января 2025 г.
Фрезерные станки – конструктивное устройство и основные виды
Функционал фрезерного станка зависит от его конструктивных особенностей. Чтобы купленное оборудование соответствовало производственным задачам, нужно знать, как работает фрезерный станок, и на какие параметры обратить внимание при выборе.
13 января 2025 г.
Вертикально-сверлильные станки: конструктивное устройство, виды, назначение
Сверлильные станки вертикального типа – наиболее распространенные в этом классе металлообрабатывающего оборудования. В статье описано устройство, принцип работы, назначение и разновидности оборудования.
6 декабря 2024 г.
Количество: