Ремонт, устройство и схема токарного станка

Ремонт, устройство и схема токарного станка

Электрическая наука широко раскинула свои сферы влияния. Сегодня автор, участвующий в Конкурсе статей, поделится опытом по необычной для блога СамЭлектрик.ру теме – устройство токарного станка с точки зрения электрика.

Автора зовут Тимур Бобров, он из Ростова-на-Дону. В статье будет коротко рассказано об устройстве токарного станка, приведены схемы и описания узлов, дано много живых фотографий.

Статья рассчитана на читателей, которые в общих чертах знают, для чего нужен и как устроен токарный станок.

У меня есть несколько статей, в которых рассказано, как работают релейные схемы, там много похожей информации и нужных ссылок.

Итак, слово Автору.

Капитальный ремонт электрической схемы токарного станка

Здравствуйте. Я несколько лет занимаюсь капитальными ремонтами токарных станков. Со мной трудятся ещё несколько человек, у них разные обязанности. Моя сфера деятельности – электрика.

В основном – станки производства СССР, 1960-1980 годов. Модификаций станков даже с одним названием очень много – зависит от года выпуска и от завода.

Приходится иногда полностью менять все детали схемы, включая двигатели и провода, не говоря о пускателях и кнопках. Зависит от суммы, которую готов выложить заказчик и состояния станка – иногда достаточно поменять вводной автомат и горелые контакты, и станок готов.

Поскольку попадаются клиенты небогатые, приходится идти на компромисс, делать подешевле, урезать некоторые функции. При этом стараюсь сразу объяснить, что будет в результате, какие функции не будут работать.

Устройство токарного станка

Классический токарный станок производства СССР состоит из частей, показанных на чертеже:

Устройство токарного станка – вид спереди

На этом рисунке видно далеко не всё, только некоторые части, но этого достаточно для первичного понимания. Части, которые имеют отношение к электрике, выделены.

• 8 – ручка муфты и переключения направления вращения шпинделя. Важно то, что эта ручка воздействует на концевой выключатель нулевого хода – пока он нажат, станок не включится.
• 12 – кнопки Пуск и Стоп для управления главным двигателем.
• 21 – кнопка без фиксации для включения двигателя быстрого хода (ускоренного перемещения каретки).
• 24 – лампа освещения.
• 27 – амперметр прямого включения, для контроля тока главного двигателя.
• 28 – тумблер включения двигателя насоса охлаждающей жидкости (СОЖ).
• 29 – индикатор включения питания.
• 30 – рукоятка включения питания.

Электрическая схема токарного станка

Типовая схема токарного станка

Общий вид электрошкафа:

Электрошкаф токарного станка – открыта дверь

Сначала рассмотрим силовую часть (по схеме – слева от трансформатора).

Вводной автомат и система блокировки двери

Вводной автомат F1 является выключателем питания, он приводится в действие ручкой, выведенной на переднюю панель:

Панель управления токарного станка до ремонта. Рукоятка включения питания, индикатор сети, включение системы охлаждения, амперметр.

Вводной автомат станка. Проводов на верхних клеммах нет

Вводные клеммы, как видно на фото, часто бывают подгоревшие, поскольку заводские электрики подходят к этому важному месту халатно. А станки часто переносятся на другое место и переподключаются.

Система заземления всегда TN-C, то есть совмещенный проводник PEN прикручивается на корпус и на нейтраль. Точнее, нейтраль N и земля прикручены на один болт шасси.

Система H1 – S1 – F1 служит для того, чтобы при открытии двери автомат F1 отключался, и станок полностью обестачивался. Если электрик обладает большим опытом и специальным ключом, он может эту систему обойти.

Система безопасности – индикатор H1, концевой открытия двери S1, переключатель ПУ, автомат F1. Также видно заднюю часть амперметра.

Для этого после открытия двери нужно вставить и повернуть ключ в месте ПУ, и заново включить автомат. При этом будут вспыхивать лампочки Н1.

Но обычно (всегда) ключ безопасности теряется, переключатель ПУ ломается отверткой, и бравые электрики (а бывает, и токари!) лезут в станок под напряжением. Рассказываю, как есть.

Главный контактор

Контактор К1 – самый мощный в станке. Он включает кроме двигателя М1 (шпиндель, мощность 7,5 или 10 кВт) двигатель гидростанции. Впрочем, гидросуппорт имеется в наличии крайне редко, поэтому двигатель М4 и тепловое реле F7 рассматривать не будем.

Главный контактор двигателя шпинделя

Кроме контактора, имеется и тепловое реле F5, на фото внизу. Тепловое реле старого типа имеет два полюса (контролирует две фазы). Одна из фаз идёт через амперметр. Три синих провода уходят к двигателю М1.

Главный двигатель посредством ременной передачи передает вращение на коробку передач.

Быстрый ход каретки и СОЖ

Через автомат F2 (около 6 А) питание поступает через контактор К4 на двигатель быстрого хода М2. Он включается вручную на короткое время, поэтому не имеет тепловой защиты. Через тот же автомат и контактор К2 питается двигатель М3, он вращает насос подачи охлаждающей жидкости. Насос включается вручную, тумблером на панели управления.

Освещение

Такая простая вещь, как светильник, всегда сломана. Его приходится менять или ремонтировать. Важно, что там стоит лампа на 24 или 36 В, и обязательно в целях безопасности питается через трансформатор.

На схеме – F3, S9, H2. Такие светильники есть в продаже, они называются “станочные”.

Трансформатор

Переходим к части управления. Она питается напряжением 110 В, от трансформатора.

Трансформатор станка – необходим для безопасной и правильной работы части управления

Это система с изолированной нейтралью (то есть, эта часть схемы работает без заземления) – пожалуй, самая безопасная из существующих.

Некоторые электрики в целях экономии или по незнанию выкидывают трансформатор. Это очень опасно! Тогда все части схемы будут под опасным напряжением!

Кнопки управления

Речь идет о кнопках S3, S4 (Стоп, Пуск).

Кнопки управления Пуск, стоп для управления пуском главного двигателя

По схеме видно, что это классическая схема с самоподхватом. Но в токарном станке она имеет свои особенности.

Схема управления питается через предохранитель F4 (я обычно ставлю автомат на 2 или 4 А) и кнопку Стоп.

При нажатии кнопки Пуск двигатель запустится только если выполнены несколько условий. А именно – замкнуты контакты S6 – S5 – F7 – K3 – F5. Только тогда на катушку контактора К1 поступит питание, и он своими контактами сам себя будет питать.

Кнопки можно менять на новые, тип ПКЕ, но лучше почистить и отремонтировать сделанные в СССР, чем ставить новые.

Концевой нулевого хода

Как я писал выше, концевой нулевого хода S6, для того чтобы запустился двигатель, должен стаять в нейтральном (не нажатом) положении.

Концевой защиты от ложного включения

Концевой крышки привода

Если концевой выключатель S5 не нажат (крышка ременной передачи не закрыта), двигатель не включится. Это опять требование безопасности.

Концевой защиты ременной передачи, место установки показано стрелкой

На фото показано место установки, но самого концевого нет. Его часто не ставят, либо принудительно замыкают, чтобы в работе можно было снять крышку. Это нарушение безопасности!

Тепловая защита

Далее по цепи пуска идут контакты тепловых реле F5 и F7. Тут ясно – при перегрузке контакты реле размыкаются, и двигатель не запустится, пока не устранится проблема, потом нужно вручную включить реле.

Контактор и тепловое реле насоса подачи охлаждающей жидкости

Реле времени – защита от холостого хода

Реле времени К3 типа РВП-22 включается при нажатии кнопки Пуск S4. Далее, если концевой нулевого хода S6 не разомкнется (шпиндель не начнет вращаться), контакты реле времени К3 с задержкой включения разомкнутся, контактор К1 отключится, и главный двигатель остановится.

Реле времени для защиты холостого хода

Для чего нужна эта система? Дело в том, что при вращении коробки передач на холостом ходу некоторые детали в ней могут перегреться (что именно – вопрос к механикам). Поэтому если токарь не выберет направление вращения, двигатель остановится.

В любое время, если шпиндель при вращении двигателя остановится, начинается отсчет времени, около 30-60 с.

К сожалении, при выходе реле времени из строя его контакты не дают запуститься двигателю. В результате, при отсутствии запчастей, их замыкают, и “выходят из положения”. Я ставлю вместо устаревших моделей электронные реле времени.

Задняя коробка

Задняя распределительная коробка часто бывает поломана или находится в неудовлетворительном состоянии.

Задняя коробка с клемником

Все провода, которые идут через клеммник этой коробки, приходится перетягивать (монтировать новые), поскольку от масла они становятся ломкие. Через эту коробку идут провода на кнопки Пуск и Стоп и на кнопку включения быстрого хода, а также питание на лампу.

Быстрый ход каретки и суппорта

Для ручного оперативного перемещения каретки вдоль и поперек служит двигатель М2, включаемый контактором К4. Контактор включается кнопкой (концевым без фиксации), которая встроена в ручку перемещения каретки.

Ниже показано фото аналогичного токарного станка 1К62, на котором изображен суппорт, каретка, а стрелкой показана кнопка включения двигателя быстрого перемещения.

Кнопка быстрого перемещения суппорта

Двигатель быстрого перемещения расположен в правой части станины, вращение передается через ремень.

Торможение

Торможение шпинделя нужно для того, чтобы токарь не тратил время в ожидании остановки массивной детали. Если торможения не будет, на остановку может потребоваться более 10 с. В современных станках применяется механическое торможение шпинделя при остановке. В старых моделях применялось электрическое торможение постоянным током либо тормозной муфтой.

Заключение

К сожалению, большинство станков, приходящих на ремонт – в неудовлетворительном состоянии. Это относится не только к электрической части. Причина – в отсутствии квалифицированного обслуживающего персонала на предприятиях и в отсутствии нужных запчастей.

Видео

На видео показана и подробно рассмотрена схема токарного станка, и показано, как можно установить в него УПП (софтстартер) для плавного пуска главного двигателя:

Регулировка подшипников шпинделя 16к20

Подшипники для шпинделей — это, как правило, радиально-упорные подшипники, которые рассчитаны на повышенные радиальные и скоростные нагрузки.

Подшипники для шпинделя токарного станка, например, требуют более высокой жесткости нежели скорости, поэтому чаще подшипники для шпинделей токарных станков роликовые.

Подшипники для шпинделей ЧПУ станков, в частности, фрезерных, в большинстве своем шариковые радиально-упорные и в зависимости от класса станка подшипники для шпинделя также могут быть следующих классов: P5, P4, P2. Это основные классы шпиндельных подшипников. Р5 — высокая точность изготовления подшипника, Р4 — прецизионная точность (самая популярная для шпинделей до 30000 об/мин), Р2 — сверхпрецизионная точноть (такие подшипники применяются для высокоскоростных электрошпинделей, в некоторых случаях до 60000 об/мин) для более высоких скоростей уже применяются подшипники под смазку воздушно-масляной смесью либо с ещё более низким коэффициентом трения (почти без трения) на воздушных или магнитных опорах, это скорости порядка 200000 об/мин.

Так как осевые нагрузки также присутствуют в шпиндельных узлам, применяют метод дуплексирования нескольких радиально-упорных подшипников.

Какие подшипники бывают для шпинделей, точнее их компоновка, попытаемся разобраться.

Существует 3 базовых компоновки дуплексных(сдвоенных) подшипников:

DB — по-другому называют схемой “О”. Подшипники упираются в друг друга и таким образом умеют воспринимать все виды нагрузок, радиальную само собой и осевую в обе стороны. При такой схеме узел имеет сравнительно высокую жесткость, применяется в основном при моментных нагрузках и для точных и сбалансированных шпинделей.

DF — по-другому называют схемой “Х”. Подшипники отталкиваются друг от друга. Воспринимает осевые нагрузки в обоих направлениях, но не очень подходит для моментных нагрузок, зато подходит для шпинделей с меньшим классом точности.

DT — по-другому называют схемой “тандем”. Подшипники оба направлены в одну сторону. Радиальные нагрузки само собой воспринимают, а осевая только в одном направлении, но такая схема значительно увеличивает грузоподъемность узла и осевую жесткость.

Подшипник для шпинделя от высокоточного фрезерного обрабатывающего центра, как правило, класса точности P4, и часто используют даже не дуплексы, а триплексы (3 подшипника) или квадриплексы (4 подшипника). Их устанавливают такой компоновкой, которая наиболее эффективно покрывает нагрузку и при этом обеспечивает максимально возможную жесткость.

Какие лучшие подшипники для шпинделей сказать сложно, потому что вопрос подшипников всегда весьма субъективен, но есть ряд производителей, которые себя зарекомендовали, как наиболее надежные подшипники для шпинделей и применяются в производстве самых именитых производителей станков и шпинделей по всему миру. Для примера, SKF, NSK, GMN, SNFA, SNR, ZYS, FAG и др. Это те бренды, которые имеют репутацию надежных, но не всегда недорогих, а в некоторых случаях неоправданно дорогостоящих.

Смысл в том, что как описывалось выше, существуют стандарты точности изготовления подшипников и они действуют по всему миру,. Каждая компания, занимающаяся производством подшипников должны придерживаться этих стандартов, а из этого следует, что не имеет значения кто производитель, Германия, Италия, Франция, Япония или же Китай, если на подшипнике в маркировке написан класс точности Р4.

Наша компания занимается поставкой таких подшипников, как:

высокоточные шариковые радиальные класса Р4

высокоточные шариковые радиально-упорные класса Р4

высокоточные шариковые гибридные радиально-упорные класса Р4

сверхпрецизионные шариковые радиально-упорные класса Р2

Все эти подшипники на прямую имеют отношение к нашей сфере деятельности, мы знаем, что продаем.

Настройка шпинделя при вводе в эксплуатацию станков после ремонта

Настройка шпинделя при вводе в эксплуатацию станков после ремонта

В статье описывается настройка шпинделя, в частности способ измерения осевого зазора в шпиндельных опорах токарного станка, полученного при сборке после ремонта, в период когда происходит ввод в эксплуатацию станков токарной группы. Способ отличается простотой и доступностью. Северо-Восточный ремонтный ) расположенный в г. Вилючинск относится к разряду небольших предприятий, расположенных на периферии. Основной род деятельности ремонт легкой, средней и тяжелой степени сложности судов самой различной тоннажности. Предприятие оснащено оборудованием, срок эксплуатации которого в основном превышает 15 лет. Как правило, это универсальные станки фрезерной, токарной групп и других, принадлежащих к 7 амортизационной группе станков. Необходимость восстановления работоспособности металлорежущих станков путем проведения ремонтов малой и средней сложности в соответствии с планово предупредительным ремонтом (ППР) является необходимым условием устойчивой работы предприятия.

Ремонт станков предполагает демонтаж отдельных узлов и механизмов станка, ремонт отдельных деталей, замену не подлежащих ремонту деталей и узлов, сборку станка, контроль работоспособности станка при вводе его в эксплуатацию.

При вводе станка в эксплуатацию после ремонта техническим регламентом ремонтных работ предусмотрена типовая номенклатура операций контроля. Должна быть проведена проверка уровня вибраций, шума, нагрева подшипников, которые в значительной степени зависят от величин зазоров в опорах которые имеет шпиндель токарного станка. После завершения сборки перед вводом станка в эксплуатацию производится контроль основных параметров. Ошибки, допущенные при сборке несущих валов коробок скоростей и коробок подач, могут привести к потере жесткости станка в целом, повышению уровня вибраций и, как следствие, ухудшению эксплуатационных характеристик станка.

С особо высокой ответственностью следует отнестись к контролю результатов реставрации одной из главных деталей оборудования – шпиндель станка. И в первую очередь проверке величин зазоров в подшипниках передней и задней опор шпинделя.

Заводом-изготовителем предусмотрены величины зазоров в подшипниках в передней и задней опорах 2 – 3 мкм. При такой величине рабочих зазоров гарантируются жесткость и виброустойчивость станка, соответствующие заявленным в его технических характеристиках.

Когда настраивается шпиндель, токарный станок в результате должен получить стандартные характеристики работы этого узла, поэтому после ремонта следует учитывать следующее:

• увеличение зазора до неприемлемых величин отрицательно сказывается на точности обработки, приводит к повышению вибраций и проскальзыванию между телами качения и дорожками качения, к появлению повышенного шума;
• слишком малая величина зазора повышает потери на трение в подшипнике и при работе на высоких скоростях проявляется в нагреве опор, что недопустимо.

Ремонты малой и средней сложности производятся силами самого предприятия, поэтому необходимо, чтобы средства измерения, применяемые при контроле основных параметров станка, после сборки отличались простотой конструкции и в то же время гарантировали высокую точность измерений контролируемого параметра.

В этой статье описывается способ измерения осевого зазора которые имеют шпиндельные опоры токарного станка, полученного при сборке после ремонта, отличающийся простотой и доступностью.

Для измерения осевого зазора в подшипниковых опорах шпинделя на передней бабке токарного станка жестко крепится индикаторная стойка для крепления индикатора. Цена деления индикатора – 0,001 мм. Ножка индикатора касается торцевой поверхности патрона (см. рис. 1).

1А616 регулировка

Регулировка радиального зазора подшипников шпинделя

Радиальный зазор в переднем подшипнике шпинделя регулируется подтягиванием внутреннего кольца роликового двухрядного цилиндрического подшипника № 3182116 на конусной шейке шпинделя гайкой 8. При этом необходимо ослабить стопор 7 (рис. 15).
Подтянув внутреннее кольцо роликоподшипника ганкой 8 и законтрив ее стопором 7, необходимо проверить шпиндель на радиальный отжим. Для этого в коническое отверстие шпинделя нужно вставить оправку с коническим хвостовиком и свободной длиной 300 мм.

К центрирующей наружной поверхности шпинделя подвести штифт индикатора и за свободный конец оправки вручную отжать шпиндель. При этом отклонение стрелки индикатора не должно превышать 0,01 мм. Кроме того, шпиндель должен легко проворачиваться.

Регулировка осевого зазора подшипников шпинделя

Регулирование осевого зазора шпинделя производится гайкой 1. Для: этого необходимо, предварительно сняв, защитный колпак 2 (см. рис. 15), пинолью задней бабки нажать на передний центр и довести гайку 1 до касания со втулкой. Затягивать гайку 1 не рекомендуется.

Натяжение ремней коробки скоростей

Натяжение ремней коробки скоростей регулируют следующим образом: отвинчивают винты, крепящие плиту коробки скоростей внутренней стенке тумбы стайка, и при помощи гаек 2 регулируют натяжение ремней. После этого завинчивают винты 1.

Натяжение ремней электродвигателя

Натяжение ремней электродвигателя регулируется перемещением плиты 5 с электродвигателем по кронштейну 4 в горизонтальной плоскости (см. рис. 16). Для этого необходимо отвинтить винты 3 и при помощи винтов 6 создать необходимое натяжение ремней, после чего закрепить винты 3.

Замена ремней на шпинделе

Замену ремней на шпинделе производят следующим образом: снимают защитный колпак 2 (см. рис. 15), гайку 1 и фланец 10, вывертывают винты 3 и отсоединяют маслоподводящие трубки. В имеющиеся два диаметрально-противоположные резьбовые отверстия 9 ввертывают винты М12 и при помощи их выпрессовывают буксу 4 из отверстия передней бабки.

В образовавшееся отверстие в задней стенке корпуса передней бабки вводят ремни на приемный шкив.

После установки ремней букса 4 ставится на свое место. При этом необходимо следить за тем, чтобы штифт 5 буксы совпал со шпоночным пазом 6.

Винт суппорта

Мертвый ход винта поперечного перемещения суппорта, возникающий при износе ганки винта поперечной подачи, выбирается клином 1 винтом 2 (рис. 17).

Для этого необходимо предварительно ослабить на 1/2 оборота винт 3, вращением винта 2 втянуть клин между двумя частями гайки, выбрав тем самым имеющийся люфт между ганкой и винтом, и закрепить в таком положении винт 3.

Прижим задней бабки

Задняя бабка прижимается к направляющим станины эксцентриковым зажимом.

Для регулирования зажима необходимо заднюю бабку сдвинуть вправо так, чтобы правая часть бабки свесилась со станины.

Сведения о производителе токарно-винторезного станка 16К20

Первые универсальные токарно-винторезные станки с коробкой скоростей впервые в СССР начали выпускаться на Московском станкостроительном им. А.И. Ефремова в 1932 году и получили наименование ДИП-200, ДИП-300, ДИП-400, ДИП-500 ( ДИП

— Догнать И Перегнать), где 200, 300, 400, 500 — высота центров над станиной.

Станки, выпускаемые Московским станкостроительным заводом Красный пролетарий, КП

История серии токарно-винторезных станков от ДИП-200 → 1а62 → 1к62 → 16к20 → МК6056

В 1930 году на Московском станкостроительном было принято решение о разработке нового станка токарного, стандартного, сокращенно ТС. Несколько позже его переименовали в ДИП-200 – Догоним И Перегоним

, по главному лозунгу первой пятилетки, где 200 — высота центров над станиной. В качестве прототипа был избран токарно-винторезный станок
немецкой фирмы VDF. В апреле 1932 года началась подготовка выпуска первой партии станков ДИП-200.
25 апреля 1932 года был собран и опробован первый советский универсальный токарно-винторезный станок с коробкой скоростей — ДИП-200. К концу 1932 года было выпущено 25 ДИПов.

В 1934 году осваивается выпуск станков ДИП-300, ДИП-400, ДИП-500. Впоследствии производство этих станков было передано на Рязанский станкостроительный завод. Производство станка ДИП-500 было, также, передано на Коломенский завод тяжелых станков КЗТС.

В 1937 году в ЭНИМС был разработан типаж (номенклатура типов и размеров) станков и принята единая система условных обозначений станков. По новой системе обозначений первый ДИП-200 стал называться 1Д62

. Но абревиатура ДИП-200 сохранилась и по сей день — для обозначения токарного станка с высотой центров над станиной равной или близкой 200 мм.

В 1940 году завод выпустил станок 162К (26А) — один из вариантов ДИП-200.

В 1945 году завод переходит на выпуск модернизированного станка ДИП-200 (ДИП-20М, 1д62м).

В 1948 году завод переходит на выпуск станка 1А62.

В 1949-1953 году без остановки производства осуществлен переход на поточное производство токарного станка 1А62. Также в разные годы выпускались: 1620, 1Б62, 1м620, 1622.

В 1954 году был изготовлен опытный образец станка 1К62, серийное производство которого было запущено в 1956 году.

В 1956 году завод перешёл на крупносерийный выпуск нового станка 1К62. За последующие 18 лет, в течение которых они изготавливались, было выпущено 202 тысячи таких станков.

Выпускались модификации, изготовленные на базе токарно-винторезного станка 1к62: 1к625, 1к620, 1к62Б повышенной точности и др.

В 1965 году завод выпустил токарно-винторезный станок повышенной точности 16Б20П, который стал переходной моделью между 1к62 и 16к20. Коробка подач 16Б20П.070.000 и фартук 16Б20П.061.000 этого станка стали стандартом для всех последующих моделей этой серии.

В 1971 году была изготовлена опытная партия станков 16К20, в 1972 году на Лейпцигской ярмарке станок 16К20 был удостоен золотой медали.

В 1972—1973 проводилась реконструкция завода в связи с выпуском новой модели станка 16К20. Осваивается серийное производство этих станков. К концу года с конвейера сходит до 1000 таких станков в месяц. На экспорт отправляется около 10 процентов.

На основе базовой модели токарно-винторезного станка 16К20 было изготовлено множество модификаций, в том числе: 16К25, 16К20М, 16К20П, 16К20В, 16К20Г, 16К20К, 16К20Ф1, 16К20ПФ1, 16К20ВФ1 и др.

В 1988 году производство станка модели 16к20 прекращено. На смену ему пришли токарно-винторезные станки серии МК: МК6046, МК6047, МК6748, МК6056, МК6057, МК6758.

Расположение органов управления токарно-винторезным станком 16К20

Схема расположения органов управления токарным станком 16к20

Коробка скоростей токарно-винторезного станка 16к20

Перечень органов управления токарно-винторезным станком 16К20

1. Рукоятка установки величины подачи и шага резьбы
2. Рукоятка установки вида работ: подачи и типа нарезаемой резьбы
3. Рукоятка установки числа оборотов шпинделя
4. Рукоятка установки нормального, увеличенного шага резьбы и положения при делении многозаходных резьб
5. Вводной автоматический выключатель
6. Сигнальная лампа
7. Выключатель электронасоса подачи охлаждающей жидкости
8. Указатель нагрузки станка
9. Рукоятка установки правой и левой резьбы
10. Рукоятка установки ряда чисел оборотов шпинделя
11. Рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 17 )
12. Выключатель лампы местного освещения
13. Рукоятка поворота и закрепления индексируемой резцовой головки
14. Рукоятка ручного перемещения резцовых салазок суппорта
15. Рукоятка крепления пиноли задней бабки к станине
16. Маховик перемещения пиноли задней бабки
17. Рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 11)
18. Рукоятка включения и выключения гайки ходового винта
19. Рукоятка управления механическими перемещениями каретки и поперечных салазок суппорта
20. Кнопочная станция включения и выключения электродвигателя главного привода
21. Рукоятка ручного перемещения поперечных салазок суппорта
22. Маховик ручного перемещения каретки
23. Кнопка золотника смазки направляющих каретки и поперечных салазок суппорта
24. Рукоятка установки величины подачи и шага резьбы и отключения механизма коробки подач при нарезке резьб напрямую
25. Рукоятка зажима пиноли задней бабки

Таблица резьб и подач токарно-винторезного станка 16к20

Таблица резьб и подач токарно-винторезного станка 16к20

Таблица изображена для основного исполнения станков с пределами числа оборотов шпинделя в минуту 12,5..1600. Таблица помещена на шпиндельной бабке станка.

Рукоятки 1 и 2 выбирают скорость вращения шпинделя в диапазоне от 12,5 до 1600 об/мин. 4 положения рукоятки 1 и 6 положений рукоятки 2 — позволяют получить 24 значения скорости. Как видно из таблицы значения оборотов 500 и 630 об/мин повторяются

Рукоятка 3 управляет звеном увеличения шага подачи или резьбы в шпиндельной бабке в соотношении 1:2, 1:8, 1:32, в зависимости от числа оборотов шпинделя.

Режимы резания при токарной обработке и точении: таблицы формул, расчет подачи и скорость

Подготовимся к проведению одной из наиболее распространенных операций. Рассмотрим расчет подачи и режимов резания при токарной обработке. Его важность сложно переоценить, ведь если он проведен правильно, то помогает сделать техпроцесс эффективным, снизить себестоимость производства, повысить качество поверхностей деталей. Когда он выбран оптимально, это самым положительным образом влияет на продолжительность работы и целостность инструментов, что особенно важно в перспективе длительной эксплуатации станков с поддержанием их динамических и кинематических характеристик. И наоборот, если его неверно выбрать и взять не те исходные показатели, ни о каком высоком уровне исполнения продукции говорить не придется, возможно, вы даже столкнетесь с браком.

Режимы резания: что это такое

Это целый комплекс характеристик, задающих условия проведения токарной операции. Согласно технологическим маршрутам, обработка любого элемента (особенно сложного по форме) проводится в несколько переходов, для каждого из которых требуются свои чертежи, размеры и допуски, оборудование и оснастка. Вычислив и/или подобрав все эти параметры один раз для первой заготовки, в дальнейшем вы сможете подставлять их по умолчанию – при выпуске второй, пятой, сотой детали – и таким образом минимизируете время на подготовку станка и упростите контроль качества, то есть оптимизируете процесс производства.

В число основных показателей входит глубина, скорость, подача, в список дополнительных – масса объекта, припуски, частота, с которой вращается шпиндель, и в принципе любая характеристика, влияющая на результат обработки. И важно взять те из них, что обеспечат лучшую итоговую точность, шероховатость и экономическую целесообразность.

Есть несколько способов провести расчет режимов резания при точении:

• • аналитический;
• • программный;
• • табличный.

Первый достаточно точный и до появления мощной компьютерной техники считался самым удобным. По нему все вычисления осуществлялись на основании паспортных данных оборудования: мощность двигателя, частоту вращения шпинделя и другие показатели подставляли в уже проверенные эмпирические выражения и получали нужные характеристики.

С разработкой специализированного ПО задача калькуляции существенно упростилась – все операции выполняет машина, быстрее человека и с гораздо меньшей вероятностью совершения ошибок.

Когда под рукой нет компьютера или формул, зато есть опыт, можно определить подходящие критерии на основании нормативных и справочных данных из таблиц. Но для этого необходимо учитывать все изменения значений, даже малейшие, что не всегда удобно в условиях производства.

Особенности определения режимов резания при точении

В первую очередь нужно выбрать глубину обработки, после нее – подачу и скорость. Важно соблюсти именно такую последовательность – в порядке увеличения степени воздействия на инструмент. Сначала вычисляются те характеристики, которые могут лишь минимально изменить износ резца, в конце те, что влияют на ресурс по максимуму.

Параметры следует определять для предельных возможностей оборудования, в обязательном порядке учитывая размеры, металл исполнения, конструкцию инструмента.

Важным пунктом является нахождение подходящей шероховатости. Плюс, правильнее всего взять лезвие под конкретный материал, ведь у того же чугуна одна прочность и твердость, а у алюминия – совсем другая. Не забывайте также, что в процессе происходит нагрев детали и возрастает риск ее деформации.

Выбор режима резания при точении на токарном станке продолжается установлением типа обработки. Какой она будет, черновой или чистовой? Первая грубая, для нее подойдут инструменты, выполненные из твердых сталей и способные выдержать высокую интенсивность техпроцесса. Вторая тонкая, осуществляется на малых оборотах, со снятием минимального слоя металла.

Глубина определяется количеством проходов, за которые убирается припуск. Подача представляет собой расстояние, преодолеваемое кромкой за вращение заготовки, и может быть одного из трех типов:

• • минутная;
• • на зуб;
• • на оборот.

Скорость в значительной степени зависит от того, какая именно операция выполняется, например, при торцевании она должна быть высокой.

Характеристики режимов резания

Прежде чем подробно рассмотреть все основные параметры, скажем еще несколько слов о методах вычислений. Точнее, о том, как от графики перешли к аналитике и компьютеризации.

По мере совершенствования производства даже самые подробные таблицы оказывались все менее удобными: столбцы, колонки, соотношения – на изучение этого и поиск нужного значения уходило огромное количество времени. И это при том, что основные показатели связаны между собой, и уменьшение/увеличение одного из них провоцировало менять остальные.

Установив столь очевидную зависимость, инженеры стали пользоваться аналитическим способом, то есть продумали эмпирические формулы, и начали подставлять в них частоту вращения шпинделя, мощность силового агрегата и подачу и находить нужные характеристики. Ну а развитие компьютеров и появление вычислительного ПО серьезно упростило задачу и защитило итоговые результаты от ошибок человеческого фактора.

Схема расчетов режима резания на токарном станке

Порядок действий следующий:

1. • Выбираете, каким инструментом будете пользоваться в данной ситуации; для хрупких материалов подойдет лезвие со сравнительно небольшими показателями прочности, но для твердых – с максимальными.
2. • Определяете толщину снимаемого слоя и число проходов, исходя из актуального метода обработки. Здесь важно обеспечить оптимальную точность, чтобы изготовить изделие с минимальными погрешностями геометрических габаритов и поверхностей.

Теперь переходим к рассмотрению конкретных характеристик, играющих важную роль, и к способам их практического нахождения или изменения.

Глубина резания при токарной обработке на станке

Ключевой показатель для обеспечения качества исполнения детали, показывающий, сколько материала нужно убрать за один проход. Общее количество последних вычисляется с учетом следующего соотношения припусков:

• • 60% – черновая;
• • от 20 до 30% – смешанная;
• • от 10 до 20% – чистовая.

Также свою роль играет то, какая форма у заготовки и что за операция выполняется. Например, при торцевании рассматриваемый параметр приравнивается к двойному радиусу предмета, а для цилиндрических деталей он находится так:

• D и d – диаметры, начальный и итоговый соответственно;
• k – глубина снятия.

Если же изделие плоское, используются обычные линейные значения длины – 2, 1-2 и до 1 мм соответственно. Здесь же есть зависимость от поддерживаемого класса точности: чем он меньше, тем больше нужно совершить подходов для получения результата.

Как определить подачу при точении

Фактически она представляет собой то расстояние, на которое резец передвигается за один оборот, совершаемый заготовкой. Наиболее высока она при черновой обработке, наименее – при чистовой, когда действовать следует аккуратно, и в дело также вступает квалитет шероховатости. В общем случае ее делают максимально возможной (для операции) с учетом ограничивающих факторов, в числе которых:

• • мощность станка;
• • жесткость системы;
• • стойкость и ресурс лезвия.

При фрезеровании отдают предпочтение варианту «на зуб», при зачистке отверстий – рекомендованному для текущего инструмента, в учебных целях – самую распространенную, то есть 0,05-0,5 об/мин.

Формула расчета подачи при точении, связывающая между собой все ее виды, выглядит так: