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.
Описание некоторых групп токарных станков
Лобовые станки
Токарные лобовые станки созданы для изготовления деталей до 4 метров в диаметре. Назначение станков, имеющих такие технические характеристики, для вытачивания на них цилиндрических и конических деталей. Но так же на широких заготовках, размещаемых на планшайбе, могут проводиться и другие работы по металлу, такие как нарезание бороздок, выборка фасок и многое другое. На лобовых станках производятся тяжёлые и разнообразные работы, что накладывает отпечаток на его технические характеристики. по сравнению с лобовыми имеют более сложную конструкцию.
Рабочая часть лобового станка состоит из:
- плиты;
- суппорта и его основания;
- передней и задней бабок;
- планшайбы.
Токарно-карусельные станки
Схема карусельных станков немного сложнее. Он имеет:
- станину;
- планшайбу;
- пульт управления;
- револьверную головку с несколькими позициями (например, 5);
Оснащён:
- вертикальным револьверным суппортом;
- двумя коробками передач;
- траверсами;
- боковым суппортом;
- 1 или 2 стойками (в зависимости от конструкции и назначения):
- маховичком и боковым маховичком;
- держателем резцов на 4 предмета.
https://youtube.com/watch?v=ougw705-mQU
На токарно-карусельных станках обрабатываются детали диаметром от 2 метров. Каждая из моделей токарно-карусельных станков может обрабатывать заготовки различного диаметра. Увеличение диаметра заготовки в 1,26 раза требует увеличения рабочей площади станка. Массово производились 6 видов карусельных станков, со схожими технические характеристики, которые могли обрабатывать заготовки следующих размеров:
- 2-метровые;
- 2 м 52 см;
- 3 м 18 см;
- 4 м;
- 5 м 4 см;
- 6 м 35 см.
При необходимости производства деталей превышающих показатель 6,35 метра, на заказ изготавливаются специализированные станки с уникальными техническими характеристиками. Высчитать необходимый размер рабочей площади следующей в ряду модели не сложно, достаточно предыдущее значение умножить на 1,26.
Револьверные токарные станки
На токарно-револьверном оборудовании изготавливаются детали из заготовок прутков. На станках имеется возможность изготавливать детали сложной формы по индивидуальному чертежу. Классификация револьверных станков осуществляется в зависимости от способа крепления заготовок на шпинделе:
- прутковый;
- патронный.
Почти все операции, что выполняют токарно-винторезные станки, можно производить и на револьверном, с той только разницей, что в револьверной головке поперечных суппортов можно закрепить сразу несколько инструментов, в необходимой для работы последовательности. Токарно-винторезные станки такой возможности не имеют, все последующие виды обработки проводятся на них после смены резца по окончанию предыдущей операции. Делать работу инструментами можно поочерёдно, а некоторые операции могут проводиться параллельно друг другу.
Револьверные головки некоторых станков этого типа устроены так, что одно гнездо может удержать сразу несколько резцов. Ход каждого инструмента ограничивается упором. Кроме ограничения хода, они выполняют функцию выключателя передач суппорта. Отработав, запрограммированный цикл, головка проворачивается и в рабочем положении устанавливает необходимый на следующем этапе инструмент.
Видео обработки детали
На примере схемы 1Г340П видно, что по своей компоновке револьверные станки такие же, как токарно-винторезные. Схоже и назначение станков этих видов.
Револьверные станки могут оснащаться головками, вращающимися в горизонтальной или вертикальной плоскости. Автоматические и полуавтоматические станки имеют похожие настройки револьверной головки перед работой. В этой категории токарного оборудования имеется еще классификация по количеству шпинделей в конструкции станка.
Общий вид токарно-винторезного станка ТВ-7М
Фото токарно-винторезного станка ТВ-7м
Фото токарно-винторезного станка ТВ-7м
Фото токарно-винторезного станка ТВ-7м
Фото токарно-винторезного станка ТВ-7м
Техника безопасности при работе на токарном оборудовании советского производства
Работа на токарном станке приравнивается к труду с повышенной опасностью. Во избежание травматизма токарь должен соблюдать правила безопасности:
- Выполнять только порученные мастером задания.
- Перед началом работы проверить станок на холостом ходу.
- Не приступать к работе при обнаружении неисправностей.
- Устанавливать, измерять и снимать деталь после полной остановки агрегата.
- Прочно фиксировать заготовку в патроне и резец в резцедержателе.
- Если заготовка выступает с обратной стороны шпинделя — оградить рабочую зону от посторонних.
Важно!
Одежда должна быть аккуратно заправлена. Не допускается наличие свисающих элементов.. Советские токарные станки — мощные и надежные агрегаты
Многие модели давно сняты с производства. Но на предприятиях и в домашних мастерских до сих пор успешно изготавливают детали на советском оборудовании
Советские токарные станки — мощные и надежные агрегаты. Многие модели давно сняты с производства. Но на предприятиях и в домашних мастерских до сих пор успешно изготавливают детали на советском оборудовании.
Технические характеристики учебных станков
Популярная модель ТВ — 4 имеет следующие характеристики:
- Длина обтачивания — 300 мм.
- Шпиндель может вращаться от 120 до 710 оборотов в минуту, в зависимости от режима в котором он работает.
- Интенсивность вращения изделия регулируется шестью скоростями.
- Предел продольных подач колеблются между 0,08 до 0,12 мм/об, тогда как шаг нарезаемой резьбы от 0,8мм, до 1- 1,25 мм.
- Диаметр материала, который устанавливается над нижней частью суппорта и над станиной составляет 125 и 200 мм.
- Диаметр отверстия в шпинделе имеет 16 мм.
- Мощность электродвигателя составляет 0,6 кВт.
Таких характеристик вполне достаточно для обучения или любительских работ
Выбор подходящей модели для домашней мастерской
Подбор настольного токарного станка – дело ответственное. Избежать проблем, возникающих в процессе эксплуатации приобретенного оборудования, помогут следующие рекомендации.
- Перед покупкой требуется сопоставить количество необходимых функций со стандартными возможностями станка. Возможно, придется приобретать дополнительные комплектующие детали и инструменты.
- Немаловажным пунктом является сопоставление размеров и формы заготовок, диаметра их обточек. От данных параметров зависит расстояние до суппорта.
- Рекомендуется учитывать совпадение требуемой точности предполагаемых операций с функциональными возможностями устройства.
- Учитываются планируемые масштабы работ и частота их проведения.
Одним из важных пунктов при подборе настольного станка является изучение конструкционных особенностей, позволяющих установить дополнительные приспособления. Они могут не входить в стандартный комплект устройства. В таком случае требуемые узлы приобретаются отдельно по заказу клиента.
Технические характеристики
Выбор токарного станка не проводится без изучения ее технических характеристик. Значение имеют следующие параметры.
- Вес и место расположения. Не стоит приобретать самый тяжелый станок. Это не гарантирует точность работ. В приоритете постоянное расположение оборудования. Если предполагаются частые перемещения с места на место, рекомендуются модели весом до 45 килограммов.
- Рабочее напряжение. Помимо устройств с однофазной сетью, выпускаются станки, требующие напряжения в 380 B.
- Мощность. Данный параметр зависит от того, какие материалы придется обрабатывать. Для решения большинства задач достаточно 400 Вт.
- Скорость. От нее зависит оперативность выполняемых операций. Рекомендуется уточнить, с какой скоростью будет вращаться вал со шпинделем и можно ли её регулировать.
- Наличие реверса шпинделя. Если нужно поменять сторону вращения детали не придется менять положение ремня.
- Цена деления лимба подачи. Чем меньше деление шкалы, тем точнее проходит корректировка движение резца.
- Расстояние между передней и задней бабкой. Данный параметр указывает, какая длина обрабатываемых деталей допускается на используемом устройстве.
- Диаметр пиноли. Чем больше его величина, тем меньше вибрирует деталь во время работы.
Приобретение б/у оборудования
Сэкономить финансы поможет покупка станка б/у. Избежать проблем помогут следующие рекомендации:
Обязательно потребуйте техническую документацию, прилагаемую производителем
Если таковая отсутствует, лучше отказаться от покупки.
Проверьте работу станка и протестируйте его функциональные возможности во всех режимах.
Убедитесь в наличии комплектующих узлов, указанных в техническом паспорте.
Обратите внимание на люфты подвижных деталей. Зазоры должны соответствовать характеристикам, указанным производителем.
Проверьте вращение шпинделя
Убедитесь, что обработка ведется с точностью, заявленной в техническом документе.
Техника безопасности
Токарные работы требуют кроме всего прочего подготовки в технике безопасности на токарном станке. Первое с чего начинается обучение — это базовые понятия техники безопасности, при их нарушении есть риск получить травмы рук, глаз, а в самых печальных случаях пренебрежение техникой безопасности грозит смертельным исходом
- спецодежда должна плотно прилегать к телу, работать необходимо в защитных очках и рабочих ботинках с металлическим подноском;
- в зоне работы не должно быть посторонних предметов, нельзя загромождать рабочее место;
- необходимо контролировать надежное крепление заготовки в фиксаторе;
- строго запрещено передавать что-либо над работающим станком, удалять стружку руками, а не сметкой, останавливать патрон во время движения, отходить от работающего станка;
- после завершения рабочего дня, токарь приводит в порядок рабочее место, очистить его от металлических отходов и обрезков протереть и разложить инструмент и оснастку в шкафы для инструмента;
- мастер постоянно контролирует уровень смазочно-охлаждающей жидкости, целостность электропроводки, отсутствие повреждений корпуса.
Техника безопасности на токарном производстве
Токарное дело интересное, но сложное занятие, требующее постоянного обучения, осваивать которое увлекательное занятие. Привлекательность этого мастерства не только в получении профессии или подсобном использовании, но и в оригинальном хобби. Вытачивание на станке оригинальных поделок доставляет удовольствие точно не меньшее, чем собирание марок или вязание, а оригинальные стальные сувениры смогут по-настоящему удивить друзей. А ценность настоящих профессионалов токарного дела на рынке труда обеспечит постоянную занятость.
Режущий инструмент токарного станка
Режущим инструментов является часть оборудования, которая применяется для формирования поверхностей путем отделения лишнего слоя материала от заготовки.
- Резец. Лезвие для обработки вращательными и поступательными движениями, при этом движение может осуществляться в нескольких направлениях. Резцы бывают расточные, резьбовые, подрезные, фасонные, отрезные и канавочные.
- Фреза. Инструмент с лезвием, производящий вращательные движения без смены радиуса. Обеспечивает одно движение подачи с направлением, не совпадающим с осью вращения.
- Осевой инструмент. Осуществляет вращение и движение подачи, которое происходит вдоль оси. К осевым инструментам относится сверло, зенкер, развертка, зенковка, цековка, метчик и плашка.
- Протяжка. Инструмент с множеством лезвий, предназначенный для формирования детали с помощью вращательных и поступательных движений при отсутствии подачи.
- Ножовочное полотно. Полоса с множеством зубьев-лезвий, используемая для прорезания и отрезания пазов.
- Шевер. Приспособление для чистовой обработки колес с зубьями. Существуют червячные и реечные шеверы.
По способу крепления инструменты бывают насадными и хвостовыми. По форме делят на дисковые, конические, цилиндрические и пластинчатые.
Советы по изготовлению станка
Для изготовления токарного станка своими руками лучше использовать отдельные узлы списанного оборудования. Если такой возможности нет, они заказываются. При сборке оборудования следует учитывать некоторые рекомендации:
- При сборке потребуется определенный инструмент: набор ключей, болгарка, сварочный аппарат, штангенциркуль.
- На первом этапе подготавливается чертеж будущего станка. Если нет возможности сделать проект самостоятельно, он заказывается у специалистов.
- Станина делается сварной из профильных труб и уголков.
- В соответствии с расчетами подбирается двигатель.
- Салазки изготавливаются из стальных прутков. В дальнейшем они подвергаются закалке.
- Из металлического листа и труб делается задняя бабка. В качестве центра устанавливается болт из закаленной стали с заостренной частью. Сзади крепится самодельный шкив.
- Отдельно точатся продольные и поперечные винты.
- Закупается шпиндель и к нему изготавливается вал.
- Для вращающихся узлов закупаются подшипники.
- При изготовлении суппорта применяется металлическая пластина толщиной 8 мм.
Передача вращения от двигателя к валу идет через ременную передачу. В некоторых случаях она отсутствует, но это сказывается на повышенном износе подшипников.
Работа на станке
Конструкция и принцип действия
Маленький токарный станок создан по подобию стандартного оборудования. Особенность состоит в деталях, выполненных в уменьшенном размере.
Аппарат состоит из таких комплектующих:
- Станина. Это основная несущая конструкция. Материалом является литой чугун.
- Передняя бабка. Она включает в себя шпиндель.
- Электродвигатель.
- Коробка передач, воспринимающая крутящий момент от электродвигателя и передающая его на шпиндель.
- Задняя бабка. Применяется, когда обрабатываемая заготовка большой длины. В этом случае она подается по направляющим вплотную к детали и прижимает ее. Узел имеет литую конструкцию с центром, которым он упирается в осевую часть детали.
- Суппорт. Это узел, в котором удерживается резец. С его помощью идет его перемещение, а также постановка под разным углом. Движение суппорта происходит как в продольном, так и в поперечном направлении.
Фиксация заготовки в станке осуществляется при помощи деталей:
- Планшайба. Используется только при установке деталей больших габаритов или нестандартной конфигурации.
- Кулачковые патроны. Их бывает 3 и 4.
- Цанговый патрон. Применяется для тонких изделий.
- Сверлильный патрон. Имеет недостаток — не воспринимает радиальные нагрузки.
Перед началом работы заготовка фиксируется в шпинделе, а в задней бабке устанавливается патрон, в который вставляется сверло. На это место может устанавливаться центр, которым ведется прижатие заготовки. Резец располагается в суппорте станка.
Включается электродвигатель. Коробкой выставляются нужные обороты шпинделя. Резец подводится к детали и начинается ее точение.
Характеристики мини-станка включают следующие параметры:
- Вес. Масса компактного оборудования может быть в пределах 10–100 кг.
- Мощность. Для компактного оборудования достаточно 400 Вт. Профессиональное оборудование доходит до 700 Вт.
- Напряжение. 220 В или 380 В.
Маленький токарный станок
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.
Общие правила техники безопасности
Разделим правила безопасности на 2 больших раздела:
Как следует поступать оператору станка:
- Одежда оператора во время работы на станке должна быть застегнута на все пуговицы. Не должно быть свободно болтающихся шнурков. (Наверное, все помнят юмористический предупреждающий плакат: «Чтоб на вал не накрутило, закатай рукав,…»).
- Перед включением станка следует провести его техническое обследование.
- Выполнение всех действий на станке должно происходить лишь в соответствии с подробным технологическим процессом обработки заготовки.
Категорически запрещается:
- начинать работу во время обследования и наладки станка;
- эксплуатировать станок со значительно изношенными центрами;
использовать сколь угодно мало, но дефективный режущий инструмент; - в случае отсутствия должной квалификации пытаться исправить проблемы в электрической аппаратуре станка;
- отходить от работающего станка или же поручать работу на нем третьим (неподготовленным) лицам.
