Станина станков по обработке металла и дерева

Сверлильные станки

Древесина — мягкий материал, не требующий значительных усилий при сверлении. Поэтому большинство работ, связанных с созданием сквозных или глухих отверстий в деревянных заготовках выполняется при помощи ручного электроинструмента. Сверлильные станки применяют для сверления отверстий значительной глубины, при работе с твердыми породами дерева или в случаях, когда требуется особая точность. Помимо стандартной классификации по мощности и допустимым параметрам заготовки, они классифицируются по количеству шпинделей (одно- и многошпинделевые) и по конфигурации:

Станок для сверления отверстий.

1. Вертикально-сверлильные станки — допустимо линейное движение вращающегося шпинделя исключительно в вертикальной плоскости.
2. Горизонтально-сверлильные станки — допустимо линейное движение вращающегося шпинделя исключительно в горизонтальной плоскости.
3. Горизонтально-сверлильные для глубокого сверления — имеют контроль биения и дополнительную осевую стабилизацию, что повышает точность сверления.
4. Радиально-сверлильные — допускают изменение направления сверления на некоторый угол путем наклона шпинделя радиально в плоскости его оси.

Прогресс современного станкостроения существенно снизил потребность в сверлильных станках за счет развития токарных и фрезерных, способных сегодня, помимо основного своего назначения, выполнять ряд точных сверлильных работ.

Классификация оборудования

Виды этого оборудования ООО Галт подразделяют исходя из нескольких параметров, к которым относятся:

• Максимальный диаметр этой детали.
• Максимальная длина детали, которая допускается для обработки на этом оборудовании.
• Масса оборудования.

Длина детали, которая обрабатывается на этом оборудовании той или иной модели полностью зависит от того, какое выдержано расстояние между его центрами. При рассмотрении диаметра заготовки, которую определённый вид токарного станка позволяет обрабатывать, этот параметр колеблется в пределах от 100 до 4 тыс. миллиметров. Нужно учитывать и тот фактор, что модели оборудования, на котором могут обрабатываться элементы одного диаметра, могут иметь разную длину обрабатываемой заготовки.

У токарных универсальных станков может быть различный вес. По этому параметру оборудование подразделяется на такие категории:

• Лёгкие станки. Их вес не бывает больше 0,5 тонн. На нём обрабатываются элементы диаметр которых 100−200 миллиметров.
• Масса оборудования не превышает 4 тонн. Допустимый диаметр элементов обработки 250−500 миллиметров.
• Вес оборудования до 15 тонн. Диаметр обрабатываемых элементов колеблется в пределах 600−1250 миллиметров.
• Станки тяжёлые. Их вес может достигать 400 тонн. Диаметр обрабатываемых элементов 1600—4000 миллиметров.

Основные узлы, из которых состоит токарный станок по металлу

Любой токарный станок по металлу включает в себя основные конструктивные узлы и элементы.

Станина

Основной и самый крупный элемент, на котором крепятся все остальные детали. Это неподвижная деталь, представляющая собой две параллельные стенки, неподвижно соединенные между собой поперечинами. Станина имеет ножки-тумбы, в которых хранится инструмент.

Верхние рейки служат направляющими, по которым двигаются суппорт и задняя бабка. Они могут быть плоского и призматического вида. Направляющие выполнены строго параллельно друг другу.

Передняя бабка

Эта деталь по-другому может называться шпиндельная бабка. Внутри нее находятся следующие детали:

• шпиндель;
• подшипники (два);
• шкив;
• коробка скоростей.

Передняя бабка поддерживает заготовку и придает ей вращение.

Шпиндель

Шпиндель является основной деталью передней бабки. Он представляет собой металлический вал конусообразной формы. В нем фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.

Шпиндель, шейка и подшипники должны быть гладкими, чисто отшлифованными, без люфтов, потому что это влияет на качество расточки деталей. Шпиндель имеет резьбу, а в некоторых станках еще и специальную канавку для того, чтобы патрон самопроизвольно не открутился.

Механизм поперечной и продольной подачи

Суппорт может двигаться вдоль и поперек, благодаря механизму подачи. Направление задает трензель, находящийся в корпусе передней бабки. Снаружи станка есть рукоятки, которыми можно изменять направление и амплитуду движения суппорта.

Важно!
Если станок с автоматической подачей, то в нем есть ходовые винт и валик. Они используются для выполнения работ высокой сложности..

Суппорт

Суппорт – это характерный элемент любого токарного станка, с помощью которого осуществляется перемещение режущего инструмента в продольном, поперечном и наклонном направлении. Продольное движение по салазкам станины производит каретка, поперечное совершает верхняя часть суппорта. Резцедержатели (одно или многоместные) устанавливаются в верхнюю часть суппорта.

Фартук

За корпусом фартука находятся механизмы, связывающие суппорт с зубчатой рейкой и ходовым винтом. Управление фартуком вынесено на корпус станка, что упрощает регулировку хода суппорта.

Задняя бабка

В заднюю бабку закрепляется деталь на шпинделе, поэтому этот элемент подвижный. Деталь состоит из двух частей: нижней – плиты и верхней – держателя шпинделя. Задняя бабка движется по станине и может быть зафиксирована в любом месте благодаря рычажной рукоятке. Конус задней бабки называется пиноль. В нем крепится инструмент или приспособление. Также задняя бабка служит второй опорой при обработке длинных деталей.

Каретка

Каретка предназначена для продольного движения суппорта по салазкам станины. От ее исправности зависит свободное движение этого элемента.

Вал

Вал вращения шпинделя имеет две ручки включения. При среднем положении ручек он выключен. Положение вверх – вал вращается против часовой стрелки (рабочее движение), положение вниз – вал вращается по часовой стрелке (обратное движение).

Назначение узла

Этот элемент металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков выполняет большое количество функций. Поэтому назначение передней бабки включает:

• закрепление обрабатываемой детали;
• передачи вращательного движения от основного электрического двигателя станка к крепёжной головке;
• изменению скорости вращения (за счёт установленной коробки передач);
• крепление нескольких режущих инструментов (для станков с ЧПУ).

Переднюю бабку применяют совместно с задней бабкой для жёсткой фиксации обрабатываемой детали. Заднюю бабку располагают на правой части станины. На ней кроме края детали закрепляют режущий инструмент. Для металлорежущих и обрабатывающих станков это могут быть резцы, фрезы, шлифовальные инструменты. Для деревообрабатывающих станков применяют инструмент для обработки более мягких (деревянных) заготовок.

Каждый элемент передней бабки выполняет заданные функции. Шпиндель предназначен для закрепления крепёжного элемента. Они делятся на резьбовые и фланцевые. В качестве зажимного устройства применяется:

• патрон (кулачковый или поводковый);
• планшайбы;
• байонетные поворотные шайбы.

Коробка скоростей и служит для изменения числа оборотов шпинделя. В современных станках применяют следующие способы изменения этого параметра:

• с помощью передвижных колёс или блоков;
• изменение частоты оборотов при помощи муфт (фрикционных или кулачковых).

Кулачковые муфты обладают простотой конструкции, высокой надёжностью и ремонтопригодностью. Однако они имеют существенный недостаток. Включений новой частоты возможно только после полной остановки двигателя.

Наибольшее распространение получили агрегаты, в состав которых входят передвижные колёса или блоки. Количество переключений определяется числом шестерёнок, их передаточными числами и размерами.

Виды оборудования для токарной обработки

В советское время существовала разветвленная сеть профессиональных училищ, в которых молодые люди после школы могли освоить профессию токаря совершенно бесплатно. Обучающая программа включала теоретическую часть практическую работу на учебном станке в стенах училища и производственную практику. Одним из самых важных элементов теоретической подготовки наряду с изучением свойств металла было обучение владению инструментом. Без понимания того для чего нужен каждый вид резца, как он устанавливается в станке и под каким углом происходит обработка профессиональный токарь никак обойтись не сможет. Сейчас каталоги токарных резцов и фрез — это многотомные справочники и пособия для токаря огромного формата. Разнообразие оснастки, разработанной для любых тонкостей операций металлообработке сравнимо с классификацией видов в биологии. Основные инструменты, без которых точно не обойдется ни одно производство и можно проводить большинство операций — это резцы:

• проходные, служат для обтачивания;
• расточные, позволяют точить глухие отверстия;
• отрезные, для нарезки;
• резьбовые нужны для нарезания резьбы на заготовках;
• фасонные;
• прорезные;
• галтельные.

Виды токарных резцов

Обучение работе на токарном станке включает подготовку к работе со всеми видами этих резцов. И для каждого инструмента необходима точная спецификация фиксации инструмента. Угла заточки, угла под которым резец подходит к детали, скорости подачи. При этом все параметры будут меняться со сменой материала. Даже у стали в зависимости от наличия различных присадок процесс обработки настраивается отдельно.

Станки, которые можно сейчас встретить у производителей очень сильно различаются по ряду параметров:

• по габаритам: от настольных станков в домашнюю мастерскую, до промышленных машин в десятки тонн для обработки деталей гидроэлектростанций;
• по способу управления: ручные, с ЧПУ, полностью автоматические комплексы;
• по обрабатываемым материалам: для дерева, металла, твердых пластиков.

Первые опыты начинающего токаря начинаются с изучения токарного станка, общих принципов работы и самых простых операций по нарезке деталей. Дальше с ростом навыков, работы со станком и теоретической подготовки можно переходить к новым работам, например, по нарезке резьбы или проточке.

Виды токарных работ

Но прогресс в умениях дело далеко не быстрое, придется привыкнуть к мысли о долгом кропотливом обучении. В профессиональных училищах срок подготовки занимает 3 года плюс производственная практика, которая совершенно по-другому преподносит теоретические знания.

Устройство токарного станка, 6 класс

Основы обработки металлов резанием при помощи механических станков, механическую обработку металлов, каждый изучал еще в школе, правда на минимальном уровне, но все же знаний хватало для того, чтобы производить элементарные операции на простейших токарно-винторезных станках. Устройство токарного станка по металлу — не география, технологические аспекты постоянно совершенствуются, год от года растут требования к станкам и возможности агрегатов.

Поэтому эти знания очень быстро устаревают. К примеру, токарно-револьверный станок с ЧПУ еще лет 20-30 назад был неизведанным механизмом, пришедшим из секретных лабораторий. Сегодня же практически каждый желающий может установит у себя дома любой токарно-винторезный станок самых разных размеров и самых разных конфигураций. Тем не менее, основные узлы и агрегаты остались неизменными, в чем мы сегодня убедимся.

Устройство чугунной станины

фото:устройство чугунной станины

1. Продольное ребро;
2. Продольное ребро;
3. Поперечное ребро, служащее для связи продольных ребер;
4. Призматические направляющие продольных ребер;
5. Плоские направляющие, которые служат для установки задней и передней бабки, а также для передвижения по ним суппорта;

Стоит отметить, что у направляющих станины поперечное сечение может иметь различные формы. Обязательным правилом является соблюдение параллельного расположения, так что все должно быть равноудаленным от оси центров. Это требует точной фрезеровки или строгания. После этого осуществляется операция по шлифовке и шабрению. Все это обеспечивает точную обработку изделий, а также ликвидацию проблем с передвижением суппорта и возникновением толчков.

Виды станин станков

фото:виды станин станков

• Станина токарного станка по металлу, которая представлена на рисунке «а» под номерами 1 и 2, имеет трапецеидальное сечение направляющих. В данном случае основной упор сделан на большую опорную поверхность. Они обладают большой износостойкостью, что позволяет долго оставлять свою точность. В то же время, для перемещения по ним суппорта нужно прилагать множество усилий, особенно, если он перекосился.
• На рисунке «б» представлена станина с плоским прямоугольным сечением направляющих. В отличие от предыдущего, они имеют уже по два ребра жесткости, а не одному, что делает их крепче.
• Рисунок «в» демонстрирует станину с направляющими треугольного сечения. С учетом того, что здесь используется достаточно малая опорная поверхность, с большим весом работать получается сложно, так что данный вид используется преимущественно для малых станков.
• На рисунке «г» показана станина с треугольным сечением и опорной плоскостью. В данном случае она также применяется для станков мелких размеров.

Если станина предназначается для тяжелого станка, то она имеет не только большое сечение, но и большее сопротивление на изгиб. Одними из наиболее распространенных является такой вид, как представлен на рисунке «г». Здесь каретка суппорта делает упор на призму №3 спереди, а сзади упирается на плоскость №6. Чтобы не произошло опрокидывание, ее удерживает плоскость №7. При задаче направления основную роль играет призма №3, тем более, что она воспринимает на себя большую часть давления, осуществляемого резцом.

Если на станине возле передней бабки имеется выемка, то она служит для тог, чтобы обрабатывать изделия большого диаметра. Если же происходит обработка изделия, радиус которых меньше высоты центров, то выемку перекрывают специальным мостиком.

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.

Основные конструктивные элементы

Устройство токарного станка по дереву определяет его возможности. Основные элементы конструкции, которые присутствуют у станков любых видов:

• рама;
• передняя и задняя бабка;
• электропривод;
• блок контроля скорости;
• фиксаторы;
• зажимы;
• подручники.

Раму имеет любое устройство, так как она является каркасом для станка. Передняя бабка является подвижной частью станка, которая служит для удержания в заданном направлении деревянной заготовки. Задняя бабка относится к съемным частям. Она требуется для обеспечения прочной и надежной фиксации деревянного элемента.

Электропривод обеспечивает вращение в одну сторону (асинхронный). Блок для контроля скорости позволяет сделать выбор, как будет вращаться станок. Показатели 2000-5000 об/мин. Фиксаторы и зажимы позволяют расположить деревянную заготовку так, чтобы работать с ней было удобно, и она не могла сдвинуться или упасть. Подручник – элемент, который позволяет выполнять работы по обрезке и декорированию деревянной заготовки.

Для повышения точности выполняемых действий требуется, чтобы оператор обращал внимание на положение деревянных конструкций на рабочей поверхности. Необходимо больше ориентироваться на функционирование электропривода, так как он обеспечивает постоянное движение станка

В 90% случаев этот элемент является трехфазным.

Внимание! Для подключения токарного станка требуется подведение линии на 380 В

Суппорт

Суппорт токарного станка по металлу предназначается для закрепления резцов, управления ими и для их передвижения по станине. Расположен суппорт на станине токарного станка между передней и задней бабками.

Суппорт токарного станка состоит из:

1. Рукоять вала поперечной каретки.
2. Продольная каретка.
3. Вал поперечного движения.
4. Поперечная каретка.
5. Болт-фиксатор поворота верхней каретки.
6. Верхняя каретка.
7. Резцедержатель.
8. Рукоять-фиксатор резцедержателя.
9. Вал верхней каретки.
10. Рукоять движения верхней каретки.

В состав суппорта большинства станков входит фартук, который крепится к нижней плоскости каретки продольного движения и предназначается для выполнения механической подачи резца при обработке заготовки. Конструкция фартука позволяет токарю переключить суппорт с механической подачи на ручную и наоборот.

Фартук суппорта

Для переключения вида работы, токарю достаточно нажать кнопку 3 на фартуке суппорта. Кнопка сдвигает зубчатое колесо ручной подачи, и оно выходит из зацепления с зубчатым колесом червячной передачи. Одновременно шестерня рейки входит в зацепление с зубчатой рейкой, делая плавным вращение рукояти ручной подачи, которую токарь крутит рукой. Суппорт с закрепленным в резцедержателе инструментом, медленно

и плавно движется в сторону вращения рукояти.

Цифрами обозначены элементы:

1. Рукоять подачи вручную.
2. Вал «хода» суппорта.
3. Кнопка подачи от вала «хода».
4. Зубчатое колесо подачи вручную.
5. Шестерня рейки.
6. Шестерня мехподачи.
7. Зубчатая рейка.
8. Шестеренка червячной передачи.
9. «Червяк».
10. Разборная гайка.
11. Ходовой винт.
12. Рукоять, включающая движение при нарезке резьбы.
13. Рычаг включения механической подачи.

При нарезании резьбы токарю необходимо повернуть вниз рукоять 12. При этом на ходовом винте замыкается разборная гайка, и фартук вместе с суппортом начинают двигаться в сторону вращения ходового винта. Движение суппорта, с закрепленным в нем инструментом, за счет вращения ходового винта позволяет сохранить шаг резьбы, создавая продукцию высокого качества.

Номенклатура и обозначение

Все типоразмеры строгального оборудования входят в группу станков для обработки плоских поверхностей. При этом отдельно маркируются станки общего назначения (как поперечно-, так и продольно-строгальные), специализированные и специальные.

Общий классификационный индекс для такого оборудования включает в себя буквенно-цифровое обозначение вида ХХХХ. Первый индекс – цифра – определяет отнесение станка к определённому виду. Для рассматриваемого оборудования это всегда цифра 7. Далее следует цифра, которая указывает на тип станка:

• 1 – одностоечный продольно-строгальный;
• 2 — двухстоечный продольно-строгальный;
• 3 – поперечно-строгальный;

Схемы обработки металла строганием

Последние две цифры маркировки обозначают основной технологический параметр оборудования. Как правило, это – наибольший габарит обрабатываемого изделия в дециметрах. Например, марка 7310 будет указывать на то, что данный агрегат – поперечно-строгальный, и предназначен для обработки металла с максимальной длиной плоскости до 1000 мм. Буква в обозначении (например, 7А110) указывает на модификацию базовой модели (например, наличие гидропривода, дополнительного узла прижима и т.п.). Наличие буквы Ф в обозначении отмечает, что данное оборудование снабжено системой ЧПУ.