Токарные станки по металлу: разновидности, устройство, рекомендации по выбору

Токарные станки по металлу предназначены для обработки заготовок с целью получения изделий, используемых в машиностроении и строительстве, производстве инструментов и т.д. Видов современного оборудования этого типа существует несколько. И все они отличаются высокой производительностью и надежностью.

Какие марки существуют

Оборудование этого типа представлено на современном отечественном рынке довольно-таки широко. Марок его существует множество. В качестве примера можно привести такие токарные станки по металлу, как:

• «Калибр».
• «Универсал».
• Jet (Китай).

Конструктивные особенности

От станков по дереву этот вид оборудования отличается прежде всего наличием резцедержателя. Этот элемент делает работу с металлическими деталями максимально удобной. Ведь удержать инструмент, предназначенный для обработки заготовки, руками, как при использовании станка по дереву, в данном случае, из-за жесткости материала и сильной нагрузки, попросту невозможно.

Основные элементами конструкции станка по металлу являются:

1. Станина. На нее крепятся все рабочие узлы и детали.
2. Передняя бабка. Внутри этого узла располагается шпиндель.
3. Задняя бабка с пинолью. Эта часть станка подвижна и служит для закрепления обрабатываемой детали.
4. Суппорт. Этот элемент используется для сообщения резцу поступательного движения при работе.
5. Фартук. Трансформирует в поступательное переданное движение.
6. Электромотор с приводным ремнем.
7. Коробка скоростей. Отвечает за передачу движения от суппорта к шпинделю посредством винта или валика.

Как видите, конструкция у этого оборудования довольно-таки сложная. Поэтому, к примеру, собрать токарный станок по металлу своими руками не слишком просто.

Как работает оборудование

Функционируют токарные станки по металлу по довольно-таки простому принципу. В задней бабке закрепляются режущие инструменты. При включении станка она начинает двигаться по направляющим станины и останавливается в нужном для обработки детали месте. В процессе работы каретка суппорта также перемещается, но вдоль детали. Находится она между бабками.

Резец во время точения может располагаться или вдоль оси детали, или под небольшим углом к ней. В этом случае при работе станка изделие приобретает цилиндрическую или коническую форму. Также резец может располагаться перпендикулярно оси детали. Такая обработка называется поперечной.

Виды оборудования

Классифицируются токарные станки по металлу на два основных типа:

• Токарно-винторезные. Отличительной особенностью оборудования этой разновидности является то, что пиноль задней бабки имеет ход. Поэтому такие станки могут оснащаться патроном для сверления отверстий. На станках этого типа можно нарезать резьбу, как внутреннюю, так и внешнюю. Используются они в основном в приборостроении, при работе с черными и цветными металлами.
• Токарно-фрезерные. Это оборудование является универсальным. На станках этого типа можно выполнять обработку заготовок не только из цветных и черных металлов, но и из пластмассы и дерева. Применяется это оборудование для вырезки пазов, снятия фасок, сверления отверстий, нарезания резьбы т. д.

Оборудование особого назначения

Помимо двух основных, существует еще две дополнительных разновидности токарных станков по металлу:

• Токарно-карусельные. Используется это оборудование для обработки деталей, имеющих большие размеры и вес.
• Токарно-револьверные. Такие станки позволяют изготавливать разного рода изделия из прутка.

В последнее время на промышленных предприятиях очень часто используется также высокоточное производительное оборудование с ЧПУ. С использованием таких станков можно изготавливать максимально качественные и геометрически выверенные изделия.

Помимо всего прочего, различаться оборудование этого типа может и по месту установки. Существуют не только габаритные, монтируемые иногда даже и на фундамент модели. Очень популярным и востребованным является также настольный токарный станок по металлу. Конструкцию он имеет точно такую же, как и обычный, но при этом занимает меньше места и стоит дешевле.

Режущие инструменты

Настольный токарный станок по металлу, так же как и обычный, должен использоваться с применением только качественных и надежных резцов. Для обработки металлических заготовок или прутка могут использоваться рабочие инструменты разных видов.

Подбираются они в зависимости от типа выполняемых операций. Так, к примеру, обдирочные резцы используют для черновой обработки детали. После их применения на заготовке остаются заметные следы. Чистовые резцы используются для придания поверхности изделия гладкости.

Существуют также подрезные, расточные, резьбовые инструменты и т. д.

Состоят резцы для токарного станка по металлу из двух частей. Головка является основным элементом, отвечающим за обработку детали. Стержень служит для надежного закрепления резца.

Изготавливаются рабочие инструменты токарных станков из быстрорежущих или углеродистых сталей, а также из термокорундов и твердых сплавов. Последние две разновидности материалов в последнее время используются чаще всего.

Отзывы о марках станков

Надежное и производительное оборудование этого типа позволяет сделать производство более рентабельным и облегчает работу токаря. Любые же недостатки могут стать причиной снижения качеств производимых деталей. Неплохие отзывы заслужили, к примеру, отечественные станки «Универсал». Специалисты полагают, что они очень хорошо справляются как с токарными, так и с фрезерными работами.

Определенным недостатком этого оборудования считается высокая стоимость. Китайские Jet хвалят за небольшие габариты, универсальность и отсутствие люфтов. Однако, как считают многие, такой токарный станок по металлу для дома подойдет очень неплохо, а вот использовать его даже на небольшом производстве не стоит.

Серьезных нагрузок это китайское оборудование, по мнению специалистов, перенести не сможет.

Довольно-таки неплохими, надежными и удобными в работе считаются и станки «Корвет». Но при этом к их недостаткам относят шумность и не слишком большой ресурс двигателя. В особенности же хорошие отзывы специалистов заслужили старые отечественные модели, разработанные еще советскими инженерами.

Самодельный токарный станок по металлу: как собрать

Изготовить это оборудование самостоятельно сложно. Однако при наличии определенных умений можно собрать вполне рабочую и даже очень производительную модель. Узлы и детали для нее можно приобрести в магазине, а в некоторых случаях и изготовить своими руками.

Собирается самодельный токарный станок по металлу примерно так:

• Передняя бабка с установленным шпинделем закрепляется на ходовой трубе.
• Собирается рама станка.
• На ней устанавливается передняя бабка.
• Монтируется ходовая труба.
• Устанавливаются задняя бабка и опорная планка.
• Собирается суппорт.
• Монтируются ходовая гайка и ходовой винт.

Заканчивают собирать токарный станок по металлу (своими руками это сделать вполне возможно) окрашиванием металлических деталей. Перед началом работы оборудование крепят на столе или верстаке. Шпиндель смазывается жидкой смазкой, а направляющие и пиноль — консистентной.

Источник:

Как выбрать токарный станок по металлу в гараж

Для ремонта машины постоянно требуются металлические детали. Хорошо, если модель распространенная — можно купить. Если же авто редкое, приходится либо долго ждать пока доставят, либо заказывать изготовление. В таком случае можно приобрести токарный станок для гаража. При наличии опыта его можно использовать для подработки.

Какие виды токарных станков подходят для частного использования

Всего токарных станков девять видов, но далеко не все нужны в гараже. Чаще всего у частников можно увидеть небольшие токарно-винторезные станки.

Наряду с обработкой деталей (шлифовка, сверление, фрезеровка, сверление радиальных отверстий и др.) они выполняют нарезание резьбы разного типа и точение конуса.

Именно такой токарный станок для гаража стараются купить — он покрывает почти все потребности автовладельцев.

Выпускаются в двух видах — настольные и со станиной (напольные). Настольные — небольшие, с малым весом (до 200 кг) станки. Для них в гараже проще найти место. Недостаток — большие и тяжелые детали на них не обработаешь. Еще один момент: из-за небольшой массы они не всегда в состоянии выдать высокую точность обработки.

Напольные токарные станки (обычно школьные) имеют значительно большую массу и габариты. Для нормальной эксплуатации под них надо делать отдельный фундамент. Возможна установка на виброгасителях, но их найти совсем непросто.

Устройство токарного станка

Для того чтобы выбрать токарный станок желательно знать его устройство, назначение, функции и возможные параметры каждой из частей. Для начала разберем основные узлы.

• Основание или станина. Желательно — тяжелая, литая чугунная плита. Даже у настольных моделей. Очень легкие станки будут нестабильны, из-за чего даже приемлемо точности сложно будет добиться.
• Двигатель и коробка передач. Двигатель может быть с питанием от 220 В или от 380 В. Коробка передач — устройство для обеспечения вращения шпинделя и суппорта (на автоматических и полуавтоматических станках). Станок прослужит дольше, если шестеренки передачи сделаны из металла (бывают пластмассовые).
• Передняя бабка. Основная функция — надежная фиксация и вращение обрабатываемой детали. Обычно это массивный цилиндр из металла, жестко закрепленный в корпусе. Иногда в передняя бабка и коробка передач совмещены, в некоторых моделях передняя бабка может передвигать суппорт или обрабатывающую головку.Устройство токарного станка по металлу
• Задняя бабка. Эта часть также необходима для надежной фиксации деталей относительно шпинделя. При обработке небольших деталей используется редко, чаще — с длинными или массивными. В некоторых моделях на задней бабке может крепиться дополнительное оборудование — резец, сверло и т.п. — для возможности обработки с двух сторон без изменения положения детали.
• Суппорт. Это целый узел, от устройство которого зависит перечень выполняемых станком операций. Суппорт удерживает режущий инструмент, сдвигая его при обработке детали сразу в нескольких плоскостях (простейшие — только в одной плоскости). Управляться может автоматически или вручную.

Это основные узлы токарного станка. Есть смысл подробнее рассмотреть сложные узлы, так как от их исполнения зависят возможности и работа оборудования.

Станина

Чаще всего это две параллельные массивные металлические балки/стенки, соединенные поперечинами для придания большей жесткости. По станине перемещается суппорт и задняя бабка. Для этого на станине проточены направляющие салазки. Задняя бабка перемещается по плоским направляющим, суппорт — по призматическим. Очень редко встречаются призматические направляющие для задней бабки.

При выборе б/у станка обращайте внимание на состояние салазок и на плавность перемещения частей по ним.

Передняя (шпиндельная) бабка

Передняя бабка в современных токарных станках,чаще всего, объединяет в себе держатель детали и устройство изменения скорости вращения шпинделя. Есть несколько типов управления скоростью вращения — при помощи перевода рычагов в определенное положение, при помощи регулятора.

Управление регулятором с плавным изменением скорости вращения осуществляется на базе управления микропроцессором. В этом случае на корпусе бабки имеется жидкокристаллический дисплей на котором отображается текущая скорость.

Основная деталь передней бабки — шпиндель, который с одной стороны соединяется со шкивом электропривода, с другой имеет резьбу, на которую накручиваются патроны, удерживающие обрабатываемую деталь. Точность выполнения токарных работ напрямую зависит от состояния шпинделя. В этом узле не должно быть биений и люфтов.

В передней бабке находится система сменных шестерен для передачи и изменения вращения на вал коробки передач. Когда будете выбирать токарный станок для гаража, обращайте внимание на состояние шестерен и отсутствие люфта шпинделя. От этого зависит точность обработки заготовок.

Задняя бабка подвижна — передвигается по направляющим на станине. Подводится к детали, подстраивается ее положение, пинолью упирается в деталь, удерживая ее в нужном положении, положение пиноли фиксируется поворотом соответствующей рукоятки. После чего закрепляется положение задней бабки еще одной рукояткой фиксации.

В некоторых моделях задняя бабка предназначена не только для поддержки массивных или длинных деталей в заданном направлении, но и для их обработки.

Для этого на пиноли, в зависимости от выполняемых операций, закрепляется соответствующая оснастка — резцы, метчики, сверла. Дополнительный центр станка на задней бабке может быть неподвижным или вращающимся. Вращающийся задний центр делают на высокоскоростных станках, для снятия крупной стружки, вытачивания конусов.

Суппорт

Суппорт токарного станка — подвижная часть, на которой крепятся инструменты для обработки деталей. Благодаря специальной конструкции этого узла передвигаться резец может в трех плоскостях. Перемещение по горизонтали обеспечивается направляющими на станине, продольными и поперечными салазками.

Положение резца относительно поверхности станка (и детали) задается поворотным резцедержателем. В каждой из плоскостей имеется фиксатор, обеспечивающий удержание в заданном положении.

Держатель резца может быть одно или многоместным. Резцедержатель, чаще всего, выполнен в виде цилиндра с боковой прорезью, в которую вставляется резец, фиксирующийся болтами. На несложных станках на суппорте имеется специальный паз, в который вставляется выемка на нижней части держателя. Так происходит фиксация режущего инструмента на станке.

Токарный станок для гаража: параметры

В первую очередь определяетесь с массой и типом подключения. Выбирая массу, не стоит стремиться найти самый легкий станок.

Очень легкие не дают устойчивости, могут вибрировать при работе, что скажется на точности работы.

Да, тяжелые станки устанавливать проблематично, но установка — это единичное мероприятие, в работать придется регулярно. Потому вес — далеко не самый основной критерий выбора.

Слишком большие токарные станки не в каждый гараж можно установить, а небольшие и средние — отличный выбор

Тип подключения — однофазный или трехфазный — это уже важнее. И то, трехфазные можно подключить к 220 через специальные пускатели. Из электрических характеристик важна еще мощность двигателя.  Чем она выше тем большую скорость вращения может развить токарный станок. Это общие моменты. Есть еще специальные:

• Диаметр заготовки, которую можно на станке обрабатывать. Определяется диаметром обработки над станиной и над суппортом.
• Длинна обрабатываемой детали. Зависит от хода.
• Перечень операций.
• Максимальное число оборотов.
• Способ регулировки — плавный, ступенчатый.
• Возможность обратного хода.

Размеры обрабатываемых деталей напрямую связаны с размерами станка. Так что тут приходится искать разумный компромисс. Обычно не хочется слишком загромождать гараж, но надо обрабатывать габаритные детали.

Микро и мини токарные станки

Чтобы не загромождать гараж можно найти мини- или микро токарные станки. Они отличаются совсем уж небольшими размерами и малой массой.

Например, микро-токарный станок для гаража PROMA SM-250Е  имеет размеры 540*300*270 мм и массу 35 кг. Обрабатывать может заготовки длиной 210 мм и диаметром 140 мм.

Плавная регулировка скоростей от 100 до 2000 об/мин. Для таких размеров не так уж и плохо.

Несмотря на маленькие размеры, может производить следующие операции:

• обтачивание поверхностей,
• нарезание резьбы;
• сверление;
• зенкование;
• развертывание.

Возможны также шлифовка деталей, накатка, заточка инструмента. Основные операции, как видите, присутствуют. Недостаток в том, что на станках такого типа хоть сколько нибудь крупные детали не обработаешь.И еще недостаток конкретно этой модели цена. Стоит этот токарный станок для гаража от 900$.

В той же категории есть китайские JET BD-3 и JET BD-6 (цена 500-600$) и отечественные КРАТОН MML-01 (цена 900$),  Энкор Корвет 401 (650$), немецкие Optimum  — от 1300$ до 6000$; чешские Proma  — от 900$.

Напольные варианты

Тут выбор не так широк, потому что и цены и масса намного выше. Есть несколько проверенных моделей, которые можно установить в гараже.

Это так называемые школьные станки — ТВ 4 (его усовершенствованную версию ТВ 6), ТВ 7 и настольное исполнение ТВ 16. При массе 280 кг (ТВ 4) и 400 кг ТВ 7, желательно наличие отдельного фундамента. Если поставить его просто на бетонный пол, он его разобьет.

Источник:

Конструктивные особенности токарных, торцовочных и токарно-винтовых станков

По статистике около 60% всех изделий из металла проходит обработку на токарных станках. Даже простой аппарат способен выполнять массу операций по обработке внутренних и наружных элементов металлической заготовки, превращая их в готовую к использованию деталь.

Устройство токарного станка

Первые токарные аппараты появились в конце XVIII века. Эти устройства позволяли достаточно быстро и качественно обрабатывать металл. В 1794 году появился первый аппарат, схема устройства которого сохранилась в неизменном виде до сегодня.

Перед рассмотрением конструктивных особенностей токарных станков необходимо отметить, что технология их функционирования постоянно меняется, поэтому токарно-революционный аппарат с ЧПУ всего 20 лет назад считался эталоном станка по обработке металлов. Тем не менее, устройство токарного станка по металлу остается неизменным.

Основные элементы токарного станка по металлу:

• Станина — базовый элемент, который является основанием для режущих деталей станка. Качество обработки металлической заготовки напрямую зависит от прочности станины и материала, из которого она изготовлена. Станины из титана или нержавеющей стали считаются самыми надежными. ВторымНаименование элементов токарного станкапо важности параметром станины является ее вес, она должна обладать достаточной массой, чтобы предотвращать вибрацию, искривления траектории и смещения обрабатываемой детали;
• Передняя шпиндельная бабка обеспечивает фиксацию обрабатываемой металлической детали. В современных станках шпиндельная бабка отвечает не только за фиксацию, в ней еще и располагается коробка передач токарного станка.Описание элементов токарного станкаПередняя бабка изготавливается из высокопрочных и долговечных материалов;
• Задняя бабка в зависимости от модели устройства отвечает за удержание обрабатываемой детали в неподвижном состоянии; либо за подачу дополнительного оборудования;
• Суппорт – важнейшая часть токарного станка. Эта деталь отвечает за фиксацию режущего элемента. Современные суппорты бывают двух видов: ручные и автоматические. Несложно догадаться, что возможности станка зависят от типа суппорта, поэтому ручные модели часто не обладают большим набором функций. Тем не менее, даже самый простой суппорт способен обеспечить подачу режущей части станка в нескольких плоскостях, что позволяет проводить сложные операции обработки металла;

Конструктивные особенности токарно-винторезных станков

Станки этого класса используются для обработки деталей в форме диска, втулок и валов. Эти устройства производят внутреннее точение цилиндрических, торцевых, фасонных поверхностей.

Кроме этого, они способны производить отрезку, сверление и зенкерование металлических деталей. Классический набор функций токарно-винторезных станков дополняется нарезанием всех видов внутренней и наружной резьбы, а также раскаткой поверхности металла.

Сфера применения станков: частные мастерские и мелкосерийное производство.

Устройство токарно-винторезного станка:

• Основание – это монолитная часть устройства, изготовленная из высокопрочных материалов: чугуна, нержавеющей или легированной стали. Основание станка выполняет две важных роли: обеспечивает фиксацию коробки передач и обрабатываемой детали;Устройство токарно-винторезного станка
• Станина является главным элементом, на котором располагаются основные узлы станка. Верхняя часть станины содержит направляющие механизмы, по которым перемещаются режущие элементы – суппорт и задняя бабка станка;
• Передняя бабка. Винторезные аппараты отличаются устройством передней бабки от классических моделей тем, что в этой части располагается шпиндель – деталь, передающая заготовке вращающийся момент. Кроме этого, на передней бабке присутствуют дополнительные удерживающие элементы: фланец, коническая шейка и отверстие. Названные детали отвечают за фиксацию и центрирование обрабатываемой детали;
• Гитара отвечает за настройку цепи передач. Настраивается она посредством смены зубчатых колес. Современные винторезные станки позволяют устанавливать метрический и модульный шаг резьбы. Гибкие настройки гитары позволяют перевести аппарат в ручное управление, что позволяет выполнять нестандартные виды резьбы;Схема и описание токарно-винторезного станка
• Фартук отвечает за преобразование вращения винта в поступательное движение суппорта. В зависимости от типа конструкции, винторезные аппараты меняют перемещение ходового винта посредством гаек или зубчато-реечных передач. Суппорт – это режущая часть станка. Этот элемент состоит из каретки продольного перемещения, поперечных салазок и держателей;
• Резцовая каретка применяется для отделки конических поверхностей;
• Задняя бабка отвечает за удержание конца обрабатываемой детали. Задняя бабка состоит из неподвижных и вращающихся элементов, а также осевых элементов, с помощью которых производится обработка центральных частей заготовки. Винторезные станки так устроены, что задняя бабка перемещается только в ручном режиме;Коробка подач токарного станка
• Коробка передач отвечает за изменение скорости перемещения суппорта;
• Поперечные салазки перемещаются вручную. Современные винторезные станки оснащены совершенными поперечными салазками, с помощью которых они могут поворачиваться на 40 градусов, что позволяет обрабатывать конические поверхности с высокой точностью.

Устройство торцовочного станка

Торцовочный аппарат – простой инструмент с большим потенциалом, без которого в определенных ситуациях не обойтись. Универсальный распилочный инструмент позволяет очень быстро и эффективно производить ровные и точные срезы. У современных моделей даже есть функция среза под углом.

Торцовочный аппарат состоит из монолитного основания, фрезеровальной плоскости, на которой устанавливается поворотная рама, режущего элемента (круга) и поворотного механизма, обеспечивающего подвижность станка в вертикальной плоскости. Пильный диск, двигатель и редуктор крепятся к верхней части устройства.

Мы описали «классическую» сборку торцовочного станка. Современные модели могут иметь некоторые нюансы, например, оснащаться защитным кожухом. Кожаная накладка на торцовочном станке предотвращает попадание металлической стружки внутрь устройства, а также на пильный диск.

Функциональный ряд

Перейдем к рассмотрению функций и видов. Торцовочный аппарат может быть профессиональным или любительским. Заметим, что набор функций профессиональных и любительских моделей отличается незначительно. Разница между моделями состоит в качестве материалов, из которых изготовлено устройство и уровень прочности отдельных элементов. В нашем случае это двигатель, пильный диск и редуктор.

Центральной проблемой торцовочных станков является двигатель. Производители часто экономят на качественных материалах и устанавливают мощные двигатели без дополнительной системы охлаждения. Интенсивная эксплуатация станка проводит к быстрой поломке двигателя. Описанная проблема встречается преимущественно в любительских моделях.

Профессиональный инструмент отличается не только качеством обработки металлического изделия, но и длительным сроком службы, поэтому его используют преимущественно в промышленности. Дорогой торцовочный аппарат способен работать больше 8 часов в день без перерывов.

Поговорим о двигателях

На торцевых устройствах устанавливаются коллекторные и асинхронные двигатели. Чем они отличаются? Коллекторный двигатель имеет высокий показатель крутящего момента, но уступает асинхронному двигателю в простоте обслуживания (замена щеток). Второй двигатель отличается долгим сроком службы и меньшим уровнем шума.

Двигатель приводит в движение режущий элемент. Крутящий момент диска обеспечивается двумя типами передачи – за счет ремней или зубьев.

Каждый тип передачи имеет ряд достоинств и недостатков: например, зубчатая передача исключает возможность проскальзывания (холостого хода) во время запредельных нагрузок.

Ремневой тип передачи крутящего момента меньше нагружает мотор и способствует его долголетию. Однако ремни часто рвутся в неподходящий момент, останавливая работу.

Торцовочный аппарат имеет большую ширину реза, который дополнительно ограничивается при работе под углом. Угол реза увеличивается за счет установки штанги вдоль линии реза.

Источник:

Резцы для токарного станка по металлу — классификация, заточка

Резец — основной рабочий элемент любого токарного станка, посредством которого выполняется снятие с заготовки части металла, что необходимо для получения детали требуемых размеров и формы. В промышленной сфере наиболее распространены токарные резцы, о которых мы поговорим в данной статье.

В публикации рассмотрено устройство и размеры токарных резцов, изучена их классификация и разновидности, а также приведены рекомендации по заточке режущего инструмента в домашних условиях.

Особенности конструкции

Любой токарный резец состоит из двух элементов — головки и стержня, который ее удерживает. Стержень используется для закрепления режущей головки в посадочном гнезде токарного станка, он может иметь квадратное либо прямоугольное сечение.

Рассмотрим наиболее распространенные размеры стержней:

• квадратные: 40, 32, 25, 20, 16, 10, 8, 6, 4 мм;
• прямоугольные: 63*50, 50*32, 40*25, 32*20, 25*20, 25*16, 20*16, 20*12, 15*10.

Основной рабочей часть резца является его головка. Данная конструкция состоит из нескольких плоскостей, которые сведены друг к другу под строго заданным углом, что позволяет одним и тем же резцом выполнять множество металлообрабатывающих операций.

Стандартное устройство токарного резца вы можете увидеть на схеме, его типичная конструкция состоит из следующих основных узлов:

• задний угол (a);
• передний угол (Y);
• угол заострения (B);
• угол резания (Q);
• главный угол в плане (F)

Главный задний угол обозначается номенклатурой «Альфа», он представляет собой угол между плоскостью резания и задней стороной резца.

Данный элемент выполняет важную функциональную задачу — они снижает силу трения тыльной стороны резца об обрабатываемую заготовку, что обеспечивает минимальную шероховатость поверхности детали.

Чем меньше задний угол, тем сильнее изнашивается резец и тем хуже точность обработки. На практике задний угол уменьшают при работе с твердой сталью и увеличивают при обработке мягких металлов.

Передний угол (Y — гамма) представляет собой угол между передней стороной резца и главной режущей кромкой.

Правильно подобранный передний угол обеспечивает тонкое удаление слоя снимаемого металла, без смятия нижерасположенного слоя стали.

При превышении данного угла на 5 и более градусов от нормы значительно уменьшается прочность режущей кромки, что приводит к снижению ее эксплуатационного ресурса в 3-4 раза.

Главный угол в плане (F — фи) — кромка, параметры которой влияют на характер срезания металла больше всего.

При изменении данного угла меняется толщина слоя срезаемого металла, что позволяет добиваться разного типа среза при одинаковом усилии  и скорости подаче резца.

Чем меньше угол F, тем более прочной является данная кромка, но при этом возникает необходимость значительного увеличения усилия подачи, что может привести к появлению вибраций при обработке.
к меню ↑

Классификация и виды резцов

Согласно положениям действующих ГОСТ, токарные резцы классифицируются на разновидности по таким параметрам как тип конструкции, качество сборки, способ монтажа, направление подачи и способу обработки. Рассмотрим виды резцов в зависимости от их конструкции:

1. Цельные — резцы, в которых стержень и головка являются монолитными, это наиболее дорогая разновидность режущих инструментов. Для их производства используются углеродистые виды стали, что обеспечивает максимальную износоустойчивость конструкции.
2. Приварные — головка фиксируется на стержне посредством сварки. Качество инструмента непосредственно зависит от правильности приварки, несоблюдение технологии которой является причиной появления в соединительном шве микротрещин, приводящих к быстрой деформации резца.
3. С механическим соединением. Данный способ фиксации в основном используются при производстве резцов из керамических материалов, однако существуют и механические резцы из сталей регулируемого типа, конструкция которых позволяет изменять положение головки по отношению к стержню.

В зависимости от качества металлообработки выделяют 3 вида резцов — черновые, получистовые и чистовые. Черновые инструменты позволяют выполнять обработку на высокой скорости, также они способны снимать максимально толстый слой металла.

Такие резцы отличаются высокой механической прочностью, они устойчивы к нагреву и износу, однако качество обработки достаточно низкое. Получистовые и чистовые резцы используются для доводки заготовки после черновой обработки.

Они предназначены для подачи на небольшой скорости и снятия минимального по толщине слоя стружки.

Классифицируется режущий инструмент и в соответствии со способом установки в токарный станок, в зависимости от которой резцы бывают радиальные и тангенциальные:

• радиальные смонтированы под углом 90 градусов к плоскости обрабатываемой детали, что обеспечивает возможность использования более удобных в заточке типов режущих кромок;
• тангенциальные резцы монтируются под наклоном, отличающимся от прямого угла, им характерна усложненная схема установки, но при этом дают возможность получения максимально качественного снятия стружки.

В зависимости от того с какой стороны по отношению к обрабатываемой поверхности находится режущая кромка головки резцы классифицируются на правые и левые. Также инструменты делятся на виды по размещению режущей кромки относительно державки (стержня) на прямые, оттянутые, изогнутые и отогнутые.

Классификация резцов по назначению

Однако основным параметром классификации режущего инструмента для токарных станков является способ обработки, согласно которому резец может быть:

• проходной — предназначен для выполнения таких технологических операций как обточка и подрезка, монтируется на станки с продольной и поперечной подачей;
• подрезной — устанавливается исключительно на станки с поперечной подачей;
• отрезной — для станков с поперечной подачей, используется для обработки торцов и проточки кольцевых пазов;
• расточный — используется для обработки отверстий глухого и сквозного типа;
• фасонный — предназначен для снятия фасок и обработки фасонных поверхностей;
• резьбовой — может быть круглым, прямым либо изогнутым, применяется для нарезки наружной и внутренней резьбы.

Также классификация резцов осуществляется исходя из материала их изготовления. Выделяют три группы — из твердых сплавов (вольфрамовые, титан -вольфрамовые и тантало-вольфрамовые), из быстрорежущей и углеродистой стали. Универсальными являются титан-вольфрамовые резцы, которые пригодны для обработки любых типов металла.

Рекомендации по выбору и заточке

Ключевыми параметрами, характеризующими эксплуатационные возможности любого  набора токарных резцов по металлу,  являются:

• геометрия режущих кромок;
• устойчивость к деформациям и вибрации кромок и стержня;
• материал изготовления;
• способ установки конструкции в резцедержатель;
• способ снятия стружки;
• геометрические размеры инструмента;
• качество обработки.

Именно соотношение данных факторов формирует пригодность резца к конкретному режиму обработки. Выбирая набор токарных резцов по металлу первоначально определитесь, какую марку стали вы будете обрабатывать чаще всего.

Заточка резца

Затем нужно определить приоритетное требования к обработке — это может быть точность снятия (толщина слоя стружки и соблюдение геометрических размеров обрабатываемых деталей) либо его качество (отсутствие шероховатости, гладкость поверхности). Понимание данных параметров позволяет правильно определить требуемый тип резцов в соответствии с их характеристиками, указанными производителем в паспорте к изделию.

Заточка резцов в процессе их эксплуатации требуется регулярно, так как даже изделия из наиболее прочных сортов стали со временем изнашиваются. Для заточки необходимо использовать специальное оборудование — точильно-шлифовальный станок, при этом агрегат должен быть обязательно оснащен системой постоянного охлаждения.

Такие станки оснащены двумя рабочими кругами: первый — из карбида кремния (используется для заточки изделий из быстрорежущей стали), второй — из электрокорунда (для работы с твердосплавными инструментами).

Затачивая резец своими руками первоначально нужно обработать главную поверхность, после нее затачивается задняя и вспомогательная плоскость, в последнюю очередь выводится передняя поверхность до тех пор, пока не будет получена идеально ровная режущая кромка.

Проверка углов заточки выполняется с помощью стандартных шаблонов, которые можно приобрести в специализированных магазинах.

Источник:

Какие бывают разновидности токарных станков?

Станки токарной группы предназначены для выполнения большого количества операций по обработке металла. Чаще всего данное оборудование используется для работы с наружными и внутренними поверхностями деталей, которые имеют цилиндрический, конический или фасонный профиль. Еще одно назначение токарных станков по металлу – выполнения операций по сверлению отверстий, обработке торцов.

Классификация токарных станков в основном осуществляется на основании их конструкции.

Токарно-винторезный

Все виды токарных станков из данной группы являются универсальными, поэтому они широко используются на серийных и единичных производствах.

С их помощью можно выполнять различные операции – нарезание резьбы (модульной, метрической, дюймовой), всевозможная обработка металлических заготовок.

В перечень основных конструктивных элементов данного станка входят:

• шпиндельная бабка. Состоит из шпинделя и коробки скоростей;
• суппорт. Предназначен для фиксации в нужном положении режущего инструмента;
• станина. Предназначена для закрепления основных конструктивных узлов агрегата;
• коробка подач. Предназначена для передачи движения от шпиндельного узла к суппорту. Это возможно благодаря наличию в составе конструкции ходового винта или валика;
• фартук. Необходим для трансформации передвижений валика или винта на перемещение суппорта в нужном направлении;
• задняя бабка. Часто оснащается дополнительными инструментами для поддержки в нужном положении обрабатываемой заготовки.

Токарно-карусельные

Все типы токарных станков, которые можно отнести к карусельной группе, обычно предназначены для работы с габаритными заготовками. Они обладают следующими функциональными способностями:

• применяются для точения поверхностей цилиндрической или конической формы;
• используются для прорезки пазов различной конфигурации;
• при необходимости выполняется шлифовка, фрезеровка и подрезка торцов;
• существует возможность выполнения резьбы.

В состав данного станка входит стол, на котором находится планшайба. Также присутствуют стойки, где передвигается траверса, оборудованная суппортами.

Лоботокарный

Основное предназначение лоботокарного станка – обработка цилиндрических, конических и лобовых деталей. В оборудовании данного типа ось вращения заготовки размещается горизонтально.

Токарно-револьверные

Все виды токарных станков, которые можно отнести к револьверной группе, предназначены для обработки деталей из калиброванного прутка. Данное оборудование способно выполнить широкий спектр технологичных операций:

• точение и расточка;
• зенкерование;
• сверление;
• фасонное точение;
• формировка резьбы;
• развертывание.

Специфическое название станка вызвано особым способом крепления всех инструментов. Они устанавливаются в специальном держателе – статическом или приводном. Последний тип обеспечивает агрегат широким спектром возможностей. С его помощью можно осуществлять сверление, фрезеровку, нарезку резьбы.

Токарно-фрезерный обрабатываемый центр

Данное оборудование сочетает в себе функциональные способности фрезерного и токарного станка.

В состав его конструкционных элементов входит фрезерная головка под конус, которая обеспечивает выполнение множества операций, поэтому способна достойно конкурировать с револьверным типом.

В данном случае для точения выполняется металлорежущими резцами. Они  устанавливаются во фрезерную головку, что повышает их функциональные возможности.

Автомат продольного точения

Предназначение автомата продольного точения заключается в изготовлении небольших деталей при серийном производстве из различных прутков, фасонного профиля и проволоки, которая свернута в бунт. Его используют для обработки заготовок, которые изготовлены из меди, легированной стали и многих других металлов.

Автоматы продольного точения оснащаются следующими типами шпиндельных бабок – неподвижными и подвижными. Также данные агрегаты могут быть револьверными, одношпиндельными. Первые имеют некоторые преимущества, поскольку способны одновременно выполнять несколько операций.

Многошпиндельные токарные станки

Такие автоматы предназначены для обработки сложных заготовок, которые сформированы из холоднотянутых прутков разного сечения или из труб. В основном их используют для обеспечения потребностей серийного производства. С их помощью осуществляют следующие операции:

• точение, растачивание и подрезку;
• сверление;
• развертывание;
• формирование резьбы;
• зенкерование.

Высокая производительность такого автомата обеспечивается большой мощностью приводного механизма, достаточной жесткостью конструкции, способностью одновременно выполнять несколько операций.

Настольные

Основная отличительная черта такого станка – он фиксируется на специальном столе. Данный тип агрегатов имеет небольшие габариты и вес.

С его помощью можно выполнять широкий перечень различных технологических операций по обработке деталей, изготовленных из металла, дерева, пластика. Также агрегаты настольного типа способны выполнять сверление, расточку или фрезеровку.

В основном такое оборудование используется в домашних условиях или для обеспечения потребностей мелкосерийного производства. Его преимуществом считают низкий уровень энергопотребления, небольшая стоимость. Во время работы настольных станков шум минимален, что очень ценят многие пользователи.

Станки с ЧПУ

Многие станки разного строения оснащены числовым программным управлением или ЧПУ. Они отличаются высокой продуктивностью работы, точностью и легкостью эксплуатации.

При внедрении ЧПУ в основном используют такие типы систем:

• разомкнутые. Подразумевают применение одного потока информации. Такой агрегат первым делом расшифровывает данные, только после чего передает заданные команды всем механизмам;
• замкнутые. Данная система работает с применением двух потоков информации, которые принимаются от считывающего и измеряющего механизма;
• самонастраивающиеся. Корректируют всю информацию на основании изменений, которые происходят во время обработки деталей.

Также станки с ЧПУ разделяют на типы в зависимости от того, как происходит управление основными рабочими процессами:

• позиционные. Подразумевают установку механизма для обработки деталей в нужном положении, только после чего начинается сам процесс работы;
• прямоугольные. Данные системы используют для обработки заготовок, которые имеют ступенчатую форму. Они способны автоматически переключать продольную и поперечную передачи;
• контурные. Обеспечивают беспрерывную работу агрегата в соответствии с заданными параметрами.

Станки с бесступенчатым приводом

Бесступенчатый привод обеспечивает токарное оборудование возможностью непрерывного изменения частоты вращения шпинделя. При помощи данного агрегата можно осуществлять обработку внутренней и внешней поверхности заготовок. При этом весь рабочий процесс происходит при наличии самых лучших скоростных параметров.

Также станки с бесступенчатым приводом отличаются долгим сроком службы, простотой управления и надежностью. Отчасти это обеспечивается отсутствием коробки скоростей. Регулировка частоты вращения шпинделя происходит механическим, электрическим и гидравлическим путем.

Трубонарезные агрегаты

Данные токарные станки узкоспециализированы. Они применяются только для нарезки труб, изготовленных из стали. Также они могут производить обработку их торцов, наносить резьбу с нужными характеристиками. Данные агрегаты широко используются в разных отраслях промышленности, в том числе в нефтяной и газодобывающей, геологоразведке.

Если трубонарезный станок оснащен ЧПУ, он работает по следующей схеме:

• заготовка в виде трубы фиксируется с двух концов в патроне;
• устанавливается программа, которая способна автоматическим образом устранить все дефектные части детали;
• для выполнения дополнительных операций станок оснащается револьверной головкой, патронами разного типа, резцерезкой.

Чтобы обеспечить долгий срок службы подобного оборудования, его направляющие элементы подвергаются закалке и шлифовке. Это также позволяет повысить точность агрегата, что очень важно для эффективной работы.

Классификация оборудования по типу точности

На основании точности, которую обеспечивает оправленный токарный агрегат, ему присваивают степень:

• С. Характеризуют оборудование с особой точностью;
• В. Присваивают агрегатам, которые во время своей работы обеспечивают высокую точность;
• Н. Дают станкам с нормальной точностью;
• А. Присваивают устройствам, которые отличаются особенно высокой точностью;
• П. Имеют все станки, которые во время работы обеспечивают повышенную точность обработки.

Маркировка токарных станков

Она состоит из нескольких цифр, каждая из которых имеет свое значение:

• первая цифра это обязательно 1. Она обозначает, что данный агрегат относится к токарной группе;
• вторая цифра маркировки обозначает тип токарного станка;
• третья и четвертая цифра указывает на высоту его основных центров.

Внимательно изучив все особенности маркировки токарных станков и их классификацию, можно понять принцип их работы.

Источник: