1. Cтанки токарной группы

1.1. Токарно-винторезные станки

Токарно-винторезные станки предназначены для обработки наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей, фасонной обработки, сверления, зенкерования, развертывания отверстий, обработки торцов, нарезания резьбы и выполнения других работ в условиях единичного и мелкосерийного производства (рис. 1.1.).

Рис. 1.1. Работы, выполняемые на токарно-винторезном станке

Токарно-винторезные станки различных моделей отличаются высотой центров (максимальный диаметр обработки) и расстоянием между центрами. Ряд наибольших диаметров обработки включает 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, …, 4000 мм. Расстояние между центрами характеризует наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Станки с одной высотой центров могут иметь различное расстояние между центрами. К примеру, станки с максимальным диаметром обработки 500 мм могут иметь расстояние между центрами: 700, 1000, 1400, 2000 мм.

Токарно-винторезный станок состоит из следующих узлов (рис. 1.2). Станина 1 с горизонтальными направляющими служит для монтажа узлов станка.

Рис. 1.2. Компоновка токарно-винторезного станка

В передней бабке 4, установленной с левой стороны станины, смонтированы коробка скоростей станка и шпиндель. На шпинделе закрепляют зажимное приспособление 5 для передачи крутящего момента обрабатываемой заготовке. На лицевой стороне передней бабки установлена панель управления коробкой скоростей.

Коробка подач 2 позволяет получать разные скорости движения суппорта и салазок. Коробка скоростей и коробка подач в открытом виде представлены на рис.1.3.

Рис. 1.3. Коробка скоростей и коробка подач станка

С левой торцовой стороны станины находится гитара сменных зубчатых колес 3, необходимых для наладки станка на нарезание резьбы.

Продольный суппорт 9, установленный на направляющих станины, перемещается по ним и обеспечивает продольную подачу резца. По направляющим продольного суппорта перпендикулярно оси вращения заготовки перемещается поперечные салазки 8, на которых смонтированы верхние салазки 6 на поворотной плите. Поперечные салазки обеспечивают поперечную подачу резцу. Верхние салазки можно поворачивать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке конических поверхностей заготовок.

На верхних салазках смонтирован четырехпозиционный поворотный резцедержатель 7, в котором можно одновременно закреплять четыре резца. К продольному суппорту крепят фартук 10 станка. В фартуке располагаются передачи и механизмы, преобразующие вращательное движение ходового винта 12 или ходового вала 13 в поступательные движения. Задняя бабка 11 установлена с правой стороны станины и перемещается по ее направляющим. В пиноли задней бабки устанавливают задний центр или инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки). Корпус задней бабки смещается относительно ее основания в поперечном направлении, что необходимо при обтачивании наружных конических поверхностей.

Рабочее пространство станка показано на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Рабочее пространство станка

Современный токарно-винторезный станок представлен на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Токарно-винторезный станок модели DM 1000 A

Наиболее распространенным станком данного типа является станок 16К20. Станок имеет следующие кинематические цепи (рис. 1.6).

Цепь главного движения связывает вращение электродвигателя с вращением шпинделя.

РП: n об. эл. двигателя → n об. шпинделя.

УКБ: ,

где - коробка скоростей.

В коробке скоростей имеется перебор, который позволяет получать 12 частот вращения шпинделя напрямую и 12 – через перебор. Но 2 частоты совпадают, поэтому станок имеет 22 частоты вращения шпинделя.

Цепи подач связывают вращение шпинделя с продольным и поперечным перемещениями суппорта.

РП: 1 об. шпинделя → S, мм/об суппорта.

УКБ цепи продольных подач:

,

где - передаточное отношение гитары сменных зубчатых колес, - передаточное отношение коробки подач, - ход реечной передачи.

УКБ цепи поперечных подач:

,

где - шаг ходового винта 1.

Для нарезания резьбы резцом вращение шпинделя связывается с ходовым винтом 2.

РП: 1 об. шпинделя → P_н.р, мм/об суппорта.

УКБ винторезной цепи:

.

Коробка подач позволяет нарезать метрические и дюймовые резьбы (по 16 вариантов), при замене гитары сменных зубчатых колес нарезается также по 16 вариантов, модульных и питчевых резьб. При нарезании резьб коробка подач может полностью отключаться ( ), а настойка станка осуществляется только гитарой сменных зубчатых колес.

Рис. 1.6. Кинематическая схема станка модели 16К20