Пристрій токарних верстатів - токарне справу

Основні відомості про кінематиці токарних верстатів. Кінематичний зв'язок в токарних верстатах здійснюється за допомогою передач, за допомогою яких обертальний рух з одного вала (рис. 49) передається іншому II або обертальний рух перетворюється в поступальний. Найбільш проста передача - ремінна, яка може бути плоскопасової (рис. 49, а) або клиноремінною (рис. 49, б), крім того, передача може бути зубчастої (рис. 49, в) і ланцюгової (рис. 49, г) . У коробках швидкостей в основному застосовують зубчасті передачі: циліндричні (рис. 50, а), конічні (рис. 50,6), черв'ячні (рис. 50, в), гвинтові (рис. 50, г), рейкові (рис. 50 ) і шарікоролі-кові (рис. 50, е) в напрямних вузлах. Застосування передач в токарному верстаті показано на рис. 51.

Мал. 50. Види передач в коробках сноростей

Мал. 51. Передачі, які використовуються в тонарном Станне

Мал. 52. Різні види передач

Мал. 53. Кінематічесная пара

Кінематична пара - з'єднання двох дотичних ланок, що допускає їх відносний рух, наприклад передача руху з вала / на вал II (рис. 53, а) або перетворення одного руху А в інше Б (рис. 53, б).

На рис. 54 показані види зубчастих передач: з двох зубчастих коліс z \ і 22 (рис. 54, а); з одним проміжним зубчастим колесом (рис. 54, б); з двома проміжними колесами (рис. 54, в). Проміжні колеса 22 і 23 ніякого впливу на частоту обертання веденого вала не роблять. Такі проміжні зубчасті колеса називають паразитними. Паразитне колесо впливає на напрямок обертання веденого колеса: при наявності одного паразитного колеса провідне і ведене колеса обертаються в одному напрямку (рис. 54, б). Якщо є два паразитних колеса (рис. 54, в), то змінюється напрямок обертання; провідне z \ і ведене z \ колеса будуть обертатися в різні боки.

Мал. 54. Зміна напрямку обертання в вузлах токарного станемо

Мал. 55. Кінематічесная ланцюг

Мал. 56. Кінематічесная ланцюг з парних (а) і непарних (б) числом зачеплень

Мал. 57. Кінематічесная ланцюг норобкі сноростей тонарно-гвинторізного верстата

Мал. 58. Основні вузли тонарно-гвинторізного верстата

Мал. 59. Передня бабна

Мал. 60. Вузол шпінделя з опорами

Приклад кінематичного ланцюга вказано на рис. 55. Знак передавального відношення кінематичного ланцюга позитивний, якщо напрямок обертання кінцевого і початкової ланок ланцюга однакова, і негативний, якщо напрямки їх обертання різні.

Позитивний знак передавального відношення кінематичного ланцюга забезпечується, якщо кінематична ланцюг складається з парного числа зачеплень (рис. 56, а), і негативний, якщо число зачепленні непарне (рис. 56,6).

Кинематической ланцюгом верстата називають сукупність з'єднаних між собою кінематичних пар, що передають рух від джерела руху до кінцевої ланки - робочого органу верстата шпинделя (рис. 57).

Основні вузли верстата. Основними вузлами токарно-гвинторізного верстата є: станина (рис. 58), передня бабка (коробка швидкостей), задня бабка, коробка подач, фартух і супорт.

Мал. 61. Способи кріплення тонарного патрона в шпинделі

Мал. 62. Задня бабка

Мал. 64. Фартун і його вузли

Мал. 66. Поперечні (а) і верхні (б) салазні

Мал. 68. Різцетримачі

Передня бабка (рис. 59) складається з шпиндельного вузла з опорами (рис. 60) і служить для передачі обертання заготовки, закріпленої в патроні за допомогою конусного (рис. 61, а) або різьбового (рис. 61, б) з'єднання на фланці патрона .

Задня бабка служить для центрування другого кінця заготовки або інструменту і складається з підстави (рис. 62), корпусу, пінолі, маховичка, рукоятки кріплення задньої бабки до станини і рукоятки затиску пінолі. У передньому кінці пінолі є конусное гніздо, в яке вставляється центр або ріжучий інструмент (свердло, зенкер, розгортка і ін.).

Супорт призначений для кріплення і переміщення різця в процесі різання (рис. 63). Різець закріплюють у різцетримачі, встановленому на верхніх санчатах. Супорт може переміщатися вручну за допомогою шестерні (рис. 64) і рейки, а також механічно за допомогою ходового вала. Механічне переміщення супорта при нарізанні різьби здійснюється за допомогою ходового гвинта і рознімною (маткової) гайки (рис. 65).

Поперечні санчата служать для переміщення різця до заготівлі (рис. 66, а). На них встановлюють верхні санчата (рис. 66, б). Подача різця як в поперечному, так і в поздовжньому напрямку проводиться маховиками з лімба для установки на необхідний розмір обробки (рис. 67).

Мал. 69. Коробка подач

Мал. 70. Передача руху від шпинделя н ходовому

Мал. 71. Привід токарного верстата гвинта (а) при правом (б) і лівому (в) обертанні ходового гвинта

Мал. 72. Органи управління тонарно-гвинторізного станемо 16К20

Різцетримачі призначені для кріплення різців на верстаті. В одномісному резцедержателе (рис. 68, а) різець закріплюють одним гвинтом. Більш надійне кріплення різця забезпечує резцедержатель (рис. 68, б), в якому різець закріплюють двома гвинтами. На універсальних верстатах застосовують чотиримісні резцедержатели (рис. 68, в), що дозволяють одночасно встановлювати чотири різця.

Коробка подач, забезпечуючи рух ходового вала або гвинта (рис. 69), дозволяє змінювати їх частоту обертання (рис. 70) перемиканням блоків зубчастих коліс за допомогою важелів і рукояток.

Привід токарного верстата складається з електродвигуна (рис. 71) і механізму передачі руху. Розташування і призначення органів управління токарно-гвинторізного верстата 16К20 показані на рис. 72: 1 - рукоятка управління фрикційною муфтою головного приводу; 2 - варіатор подачі кроку різьблення і відключення механізму подачі; 3-варіатор подачі і типу нарізати різьблення; 4 - варіатор подачі кроку різьби; 5 - перемикач на ліву чи праву різьбу; 6 - рукоятка установки нормального або збільшеного кроку різьблення і положення при розподілі різьблення на заходи (мно-гозаходной); 7 і 8 - рукоятки установки частоти обертання шпинделя;

Мал. 73. Трехкулачновий самоцентрує патрон із зворотними (а) і прямими (б) нулачкамі

Мал. 74. Спіральний трехкулачновий самоцентрує патрон: 1-провідна шестерня; 2-диск; 3-кулачки токарного затискного патрона; 4-зубчастий обід

Мал. 75. Патрони з ексцентриковим (а), гвинтовим (б) і рейковим (в) приводом

Пристосування й допоміжний інструмент токарних верстатів призначені для установки і кріплення заготовок та інструменту. Найбільш широко застосовують токарні патрони, центри, оправлення, люнети, планшайби, перехідні втулки і хомутики.

Токарні патрони призначені для кріплення в них заготовок або інструменту. Трикулачні трьохкулачкові патрони (рис. 73) призначені для установки і кріплення симетричних заготовок. Вони найбільш зручні в роботі, не вимагають багато часу на установку і кріплення заготовки. Для переміщення кулачків в патроні служать диски зі спіральною канавкою (рис. 74). Патрон з ексцентриковим затискачем кулачків показаний на рис. 75, а. Для переміщення служать також гвинтовий (рис. 75, б) і рейковий (рис. 75, в) приводи. В останньому при обертанні гвинта рейка переміщує колесо, за допомогою якого переміщаються інші рейки з кулачками. На рис. 76 показаний Двомуфтовий патрон з гвинтовим приводом (рис. 76, а) і самозажімние патрон з ріфельнимі кулачками (рис. 76, б), а на рис. 77 - пневматичний патрон.

Мал. 76. Двомуфтовий патрон з гвинтовим приводом (а) і самозажімние патрон з ріфельнимі нулачкамі (б): 1-корпус; 2-ріфельние кулачки; 3-упор; 4-кришка

Мал. 77. Пневматичний патрон: 1-шток; 2-штанга; 3,4-повзун з конічною втулкою; 5-двухплечего важіль; 6,7-допоміжні і основні затискні кулачки

Мал. 78. Четирехнулачновий несамоцентрірующій патрон (а) і планшайба (б): 1 - Т-образні напрямні пази; 2 - наскрізні пази

Мал. 79. Цанговий патрон: а - для обробки з малою точністю; б - для обробки з підвищеною точністю

Мал. 80. Роликовий самозажімние патрон

Для кріплення несиметричних заготовок застосовують четирехкулач-кові несамоцентрірующіе патрони (рис. 78, а). У цьому патроні затискні кулачки переміщаються незалежно один від одного. Для кріплення несиметричних заготовок використовують також планшайби (рис. 78,6).

Мал. 81. Повідковий патрон з відігнутим хомутиком (а) і з запобіжним кожухом (б)

Мал. 82. Свердлильний патрон, що самоцентрує

Мал. 83. Токарні центри: L-довжина центру; I-довжина посадочного місця

Для кріплення заготовок невеликих діаметрів застосовують цангові і роликові самозажімние патрони. Цанговий патрон (рис. 79) складається з цанги і корпусу. Кожна цанга має певний діаметр отвору. При переході на обробку заготовки іншого діаметра цангу змінюють. У роликовому самозажімние патроні (мал. 80) заготовки кріплять трьома роликами, які, перекочуючись по поверхнях А, В, С, застряють між цими поверхнями і заготівлею.

При обробці заготовок в центрах застосовують повідкові патрони (рис. 81). Для кріплення свердел і іншого кінцевого інструмента застосовують свердлильні трикулачні патрони (рис. 82).

Центри. Токарні центри (рис. 83) ісспользуют для кріплення заготовок на верстаті. Центр має робочу частину (рис. 84), на якій кріплять заготовку, і хвостовик 2 у вигляді конуса, яким центр вставляють в піноль. Циліндричну частину хвостовика встановлюють в гніздо пиноли. Прямі конуса (рис. 84, а) застосовують для установки заготовок звичайними (внутрішніми) центрами. Для заготовок з зовнішніми центрами застосовують зворотні центри (рис. 84, б), які використовують для тонких заготовок. При обробці торця заготовки при роботі в центрах застосовують полуцентри (рис. 84, в). При обробці конічних поверхонь з великим ухилом доцільно застосовувати центри зі сферичною поверхнею (рис. 84, г). Заготовки, що мають великі центрові отвори або деталі типу втулок, закріплюють за допомогою ріфельних центрів (рис. 84, d). При такому способі кріплення можна обточувати заготівлю по всій довжині за одну установку. При обробці точних заготовок на великих швидкостях застосовують прямі центри з вістрям, оснащеним твердим сплавом (рис. 84, е). При чорнових роботах, при роботі в центрах застосовують обертові центри (рис. 84, ж). Обертається центр встановлюють в пінолі задньої бабки. При обробці заготовок великих діаметрів, коли необхідно рясне змазування тертьових поверхонь центрів, застосовують центри з примусовим вступом мастильного матеріалу (рис. 84, з). У масовому виробництві при обробці однотипних заготовок на напівавтоматах застосовують плаваючі центри (рис. 84, і). Їх встановлюють в пінолі передньої бабки.

Мал. 84. Тіпитонарних центрів

Оправлення. Для кріплення при обробці деталей типу втулок і отримання співвісності між внутрішньою і зовнішньою поверхнями застосовують різні види оправок. При виконанні легких робіт, коли зрізають невеликі шари металу, застосовують конічні оправлення (рис. 85, а). Поверхня оправлення виконана з невеликою конусностью, що дозволяє закріпити заготовку на оправці. Така оправлення може бути застосована тільки для одного базового отвори. При важких умовах роботи застосовують оправлення, показану на рис. 85, б. Заготівлю встановлюють на циліндричну поверхню оправки і затискають гайкою через швидкозмінний шайбу. Недоліком таких оправок є знижена точність обробки, так як між цилиндрически дотичними поверхнями заготовки і оправлення є зазори. Для усунення цього недоліку застосовують оправлення, показані на рис. 85, в, г, д. На конічну поверхню оправки встановлюють притискну цангу з циліндричної зовнішньою поверхнею, що дозволяє обробляти заготовки з точністю 6-7-го квалітетів. Застосовують також оправлення з пружним посадковим корпусом (рис. 85, е).

Мал. 86. Схема швидкодіючих затискних оправок