Токарно-винторезные станки.

В станочном парке промышленности одно из ведущих мест занимает группа токарных станков. Несмотря на преобладание тенденции развития специальных токарных станков и автоматов, отвечающих задачам получения наибольшей производительности при максимальной автоматизации процессов, продолжают совершенствовать и универсальные токарно-винторезные станки.

Токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных работ. На этих станках можно обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, растачивать цилиндрические и конические отверстия, обрабатывать торцовые поверхности, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, производить отрезку, подрезку и другие операции.

Основными параметрами токарно-винторезного станка являются наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной и наибольшее расстояние между его центрами, которое определяет наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Кроме этих основных параметров важными размерами токарно-винторезных станков, регламентируемыми стандартами, являются наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над суппортом, наибольшая частота вращения шпинделя, наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, размер центра шпинделя.

Серийный выпуск токарных станков в СССР был впервые начат на московском заводе «Красный пролетарий». Первым достаточно прогрессивным по тому времени токарно-винторезным станком с ше­стеренной коробкой скоростей был станок ДИП-200, выпущенный в 1932 г. Затем эту модель модернизировали, в результате чего были созданы станки 1Д62М, 1А62, 1К62 и др. В настоящее время на заводе серийно изготовляют станок 16К20 нормальной и повышенной точности. На базе этого станка созданы специализированные токарные станки различных видов.

Токарные станки оснащают копировальными устройствами, что позволяет обрабатывать сложные контуры без специальных фасонных резцов и комбинированного расточного инструмента и значительно упрощает наладку и подналадку станков. Имеются токарно-копировальные станки с двумя-тремя копировальными суппортами, на которых можно обрабатывать наружные, внутрен­ние и торцовые поверхности. Применение в токарных станках числового программного управления дает возможность полностью автоматизировать цикл обработки на них.

Совершенствование токарно-винторезных станков идет по пути повышения точности, совершенствования управления, увеличения диапазона скоростей и подач, дальнейшей отработки технологиче­ской оснастки. В токарно-винторезных станках вращение заготовки является главным движением, а движение суппорта с резцом — движением подачи; все остальные движения вспомогательные.

Основные данные некоторых отечественных токарно-винторезных станков приведены в табл. 1.

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку, примером которой может служить станок 16К20 (рис. 6.1). Основными его узлами являются станина; передняя (шпиндельная) бабка, в которой может быть размещена коробка скоростей; коробка подач; суппорт с резцедержателем и фартуком; задняя бабка.

Таблица 1

Основные данные токарно-винторезных станков

Станина служит для монтажа всех основных узлов станка и является его основанием. Наиболее ответственной частью станины являются направляющие, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.

Передняя бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. В некоторых станках коробка скоростей размещена в передней тумбе станины. В этом случае она связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называют станками с разделенным приводом.

Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при работе в центрах, а также для закрепления инструментов при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек).

Коробка подач служит для передачи вращения от шпинделя или от отдельного привода ходовому валу 4 или ходовому винту 3, а также для изменения их частоты вращения для полу­чения необходимых подач или определенного шага при нарезании резьбы. Это достигается изменением передаточного отношения коробки подач. Коробка подач связана со шпинделем стайка гитарой со сменными зубчатыми колесами. Муфты 1 и 2 служат для пере­дачи напрямую вращения ходовому винту и ходовому валику.

Рис. 6.1. Токарно-вннторезный станок 16K20 и органы его управления:

А — передняя (шпиндельная) бябка; Б — суппорт; В — задняя бабка; Г — фартук: Д — станина; Е— коробка подач; 1 — рукоятка управления фрикционной муфтол главного привода; 2 — вариатор подачи, шага резьбы и отключения механизма подачи; 3 — вариатор подачи и типа нарезаемой резьбы; 4 — вариатор подачи и шага резьбы: 5 — переключатель на левую или правую резьбу; 6 — рукоятка установки нормального или увеличенного шага резьбы и положения при делении па заходы резьбы (многозаходной); 7 и 8 — рукоятки установки частоты вращения шпинделя; 9 — вводный автомати­ческий выключатель; 10 — лампа сигнальная; 11 — включение насоса СОЖ: 12 — ука­затель нагрузки станка: 13 — ручное перемещение поперечных салазок суппорта; 14 — регулируемое сопло СОЖ; 15 — местное освещение; 16 — рукоятка суппорта и зажима резцедержателя: 17 — рукоятка перемещении верхних салазок суппорта; 18 — рукоятка включения двигателя ускоренного хода; 19 — рукоятка управления перемещениями ка­ретки и салазок суппорта; 20 -- зажим пиноли задней бабки: 21 — рукоятка закрепле­ния задней бабки на станине; 22 — маховичок перемещения пиноли задней бабки; 23 — рукоятка включения и отключения муфты главного привода: 24 — рукоятка включения и отключения разъемной гайки ходового винта; 25 — включение подачи; 26 — винт закрепления каретки на станине; 27 — кнопочная станция двигателя главного привода; 28 — рукоятка включения и выключения реечной передачи: 29 — маховичок ручного перемещения каретки суппорта.

Фартук предназначен для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное по­ступательное движение суппорта.

Суппорт служит для закрепления режущего инструмента и сообщения ему движений подачи. Суппорт (рис. 6.5, а) состоит из каретки (нижних салазок) 1, которая перемещается по направля­ющим станины, поперечных салазок 2, скользящих по направ­ляющим каретки 1, поворотной части 5 с направляющими, по ко­торым перемещается резцовая каретка (верхняя каретка) 4. Пово­ротную часть суппорта можно устанавливать под углом к линии центров станка. У суппорта имеется задний резцедержатель 3, который устанавливают на поперечных салазках и используют для прорезания канавок.

Резцедержатель станка 16К20 (рис. 6.5, б) можно фиксировать и надежно закреплять с помощью конусного сопряжения с опорой. Фиксация в основных четырех положениях осуществляется под­пружиненным шариком, расположенным в резцедержателе и заскакивающим в гнезда конусного основания. При повороте резцедержателя рукояткой 1 вначале колпак 2 сходит по резьбе с центрального винта 3 опоры, затем подпружиненные фрикционные колодки, связанные со штифтами, прижимаются к расточке колпака и таким образом передают вращение на резцедержатель.

Рис. 6.5. Суппорт и резцедержатель станка 16K20

При зажиме вначале поворачивается колпак вместе с резцедер­жателем, а после колпак, преодолевая трение колодок, навинчи­вается на винт окончательно, надежно закрепляя резцедер­жатель.

У станка 16К20 имеется держатель для центрового инстру­мента (рис. 6.6) (центровой — режущий инструмент для обра­ботки отверстий, оси которых совпадают с осью шпинделя, на­пример, сверла, зенкера, развертки и т. п.). Этот инструмент при­меняют при обработке отверстий с ручной и механической пода­чей каретки суппорта. Держатель 1 устанавливают в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку, обозначающую сверло. В цилиндрическое отверстие держателя

Рис. 6.6, Держатель дли центрового инструмента

вставляют втулку 2 с коническим отверстием для инструмента и стопорят винтом 3. Совмещение осей режущего инструмента и шпинделя осуществляют перемещением поперечных салазок суп­порта до совпадения визира с риской на каретке, обозначенной символом, идентичным нанесенному на резцедержателе.