Termokings.ru

Домашний Мастер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Передняя бабка токарного станка

Это устройство расположено на левой части станины. Его состав определяется решаемыми задачами. Устройство передней бабки включает следующие элементы:

  • корпус;
  • шпиндель;
  • элементы крепления заготовки;
  • системой управления перемещением;
  • коробку скоростей.

Подробное устройство передней бабки токарного станка приводится на чертеже и кинематической схеме. Они взаимно дополняют друг друга и помогают понять существующие элементы и их взаимосвязь во время работы. Наиболее характерной является конструкция этого узла у токарного станка по металлу.

Корпус передней бабки выполнен в форме цельной металлической коробки. Его основными функциями являются: крепление основных элементов и их защита от внешних воздействий, в том числе от попадания грязи. В качестве материала для изготовления корпуса используют прочную сталь или чугун.

Шпиндель — одна из важных деталей не только передней бабки, но и всего станка. Считается, что все остальные элементы конструкции должны обеспечить его надёжную и точную работу. Основным назначением шпинделя является обеспечение надёжной фиксации заготовки или необходимого инструмента. Его конструкция зависит от назначения и типа станка, размеров обрабатываемых деталей, требуемых показателей точности обработки. Стандартный узел состоит из стального вала, узла крепления, элементов обеспечивающих передачу вращательного момента от двигателя, системы опор. В качестве опор используются стойки, на которых закреплены подшипники скольжения высокой точности с допустимым отклонением не более 1 мкм. Для некоторых станков применяют роликовые или шариковые подшипники качения. В современных высокоточных агрегатах шпиндель токарного станка оснащён магнитными или воздушными опорами. Это позволяет добиться прецизионной точности с отклонением не более 0,2 мкм.

С противоположной стороны крепление заготовки обеспечивает задняя бабка токарного станка. Вся конструкция крепления заготовки и инструмента должна соответствовать следующим требованиям:

  • вращение с высокой скоростью, с изменением передаточного числа (возможностью повышения или понижения частоты вращения);
  • надёжности крепления заготовок и обрабатывающего инструмента;
  • долговечности всей конструкции;
  • точность фиксации и вращательного движения без отклонения от траектории движения и биений;
  • высокая виброустойчивость, что гарантирует точность работы режущего инструмента (особенно это необходимо для винторезного станка).
  • поддержание требуемого температурного режима, что не допускает перегрева и снижения точности обработки;
  • допустимую несущую способность (поддержание в процессе эксплуатации разрешённого веса и габаритов применяемых инструментов).

На шпинделе в передней бабке устанавливается узел крепления. Это может быть планшайба или специальные патроны. Требуемая точность работы обеспечивается специальным регулирующим кольцом.

Коробка изменения скоростей вращения является неотъемлемой частью передней бабки. Она позволяет понижать или повышать скорость вращения шпинделя. Это необходимо для задания различных режимов обработки.

Современные производители предлагают следующие виды конструкций коробок:

  • Использование фрикционных муфт. Они включаются вручную или с применением электромагнитного блока управления. Использование косозубых шестерёнок или шевронных колёс, позволяет производить переключение скоростей во время работы.
  • Включение в конструкцию кулачковых муфт. Они обладают ограниченными перемещениями и способны передавать незначительный крутящий момент. Однако такие конструкции достаточно простые и имеют низкую стоимость.
  • Установка сменных зубчатых колёс с малыми осевыми габаритами. Такая конструкция позволяет осуществлять изменение скорости вращения в широком диапазоне. Она применяется в специальных станках имеющих автоматическую или полуавтоматическую конструкцию
  • Использование скользящих блоков, в состав которых входят два или три колеса с прямыми зубьями. Их перемещение производится с помощью направляющих втулок или специальными шлицами.
  • Включение в состав коробки механизма бесступенчатого регулирования вращательного момента. Такие устройства называются вариаторами (по конструкции схожи с КПП автомобилей). Главным достоинством является возможность плавного изменения скорости вращения во время обработки детали. Некоторые механизмы позволяют производить изменение направления вращения.

Коробка является передаточным механизмом между электродвигателем и шпинделем. На ходовой вал вращение от двигателя передаётся через муфту. На нём размещается комплект главных шестерёнок. Они с помощью механизма подачи соединяются с шестерёнками вторичного вала. Скорость конечного вращения зависит от передаточного числа каждой пары шестерён. Для удобства управления (изменения скорости вращения) на внешнюю сторону корпуса передней бабки вынесены рычаги управления коробкой скоростей. Они позволяют оперативно задавать скорость вращения шпиндельного узла. На лицевой стороне коробки рядом с рычагами закрепляется информационная табличка (шильдик) с изображением кинематической схемы коробки скоростей (порядок переключения и последовательность соединения различных шестерёнок).

У станков с ЧПУ существует важное отличие передней бабки (энкодера) от стандартного узла такого типа. В его функции входит задача передачи электрического импульса в модуль числового программного управления. Он позволяет осуществлять управление сервоприводом двигателя, что позволяет регулировать скорость оборота шпинделя.

Надёжная работа всех механизмов передней бабки обеспечивается благодаря системе смазки каждого из элементов. В большинстве станков предусмотрена циркуляционная система. Смазка поступает из специального резервуара под давлением через форсунку. Давление обеспечивается электрическим насосом с системой фильтрации. Она обеспечивает непрерывную подачу требуемого объёма смазочного материала. Это обеспечивает надёжность и долговечность работы всего станка.

Читать еще:  Скутер с 2-х или 4-х тактным двигателем: какой выбрать?

Назначение и возможности

Современный токарный станок представляет собой симбиоз механических частей и электронных компонентов

Основные функции любого современного механизма, будь то простая ручная мясорубка или угледобывающий комбайн, обеспечивают вращающиеся детали, которые невозможно было бы изготовить без токарных станков. Особенностью этих агрегатов является обработка тел вращения резанием. Станки токарной группы обеспечивают точность изготовления, недостижимую для других способов металлообработки. Оборудование этого типа легко поддаётся автоматизации и позволяет выполнять такие операции:

  • продольное точение гладкой или ступенчатой цилиндрической поверхности;
  • обработку уступов и канавок;
  • точение наружных и внутренних конических поверхностей;
  • расточку конических и цилиндрических отверстий;
  • нарезание резьбы (внутренней или наружной) резцом или сверлом;
  • развёртывание и зенкерование отверстий;
  • прорезание канавки или отрезание;
  • фасонная обточка;
  • накатка рифлёной поверхности.

Основное предназначение токарных станков — обработка трёх типов деталей — валов, втулок и дисков, в результате чего получают разнообразные оси, маховики, вкладыши, заготовки звёздочек и т. д. Кроме того, на универсальных агрегатах обрабатывают и другие заготовки с формой тел вращения, например, корпусные детали.

Токарно-винторезные станки — самая популярная конструкция у домашних умельцев

Все существующие токарные станки различают:

  • по токарному признаку (токарно-револьверные, токарно-карусельные, многорезцовые станки и т. д. – всего девять подгрупп);
  • размерному ряду, который зависит от диаметра обрабатываемой детали;
  • степени специализации (специальные, универсальные и т. д.);
  • классу точности.

Наиболее популярными для повторения в домашних условиях являются токарно-винторезные станки, которые имеют наиболее простую конструкцию среди представленных выше агрегатов.

Выбор способа передачи

В большинстве самодельных токарных станков по дереву рабочий привод обеспечивается двумя самыми популярными способами – прямой передачей или посредством ремней. Обе схемы отлично подходят для малогабаритных токарных станков с примитивными устройствами зажима заготовки из дерева в виде трезубца и конуса.

Прямая передача

Это простой и эффективный способ получения привода токарного вала. Собственно рабочим валом здесь выступает вал ротора электродвигателя. Сам двигатель крепится к станине или поднимается над опорой. На ось устанавливается устройство зажима — токарный патрон, планшайба или обычный трезубец. Вот в принципе и вся схема прямого привода токарного станка. Плюс этой схемы состоит в том, что необходимости искать специально токарный вал, вытачивать для него опоры и делать его центровку — нет. В корпусе мотора вал уже посажен на подшипники, а сам двигатель имеет штатные узлы крепления. Минус этой схемы состоит в том, что необходимо обеспечить защиту обмоток от пыли и стружек, которые будут образовываться при обработке дерева, а еще, если сильно зажать заготовку, то появляется риск заклинивания двигателя и его выход из строя.

Кроме этого, прямая передача не позволяет делать регулировку числа оборотов. Если двигатель выдает 1425 об/мин, значит, и заготовка будет вращаться также, увы, для точения древесины твердых пород этого явно недостаточно.

Ременная передача

Конструкция передней бабки с использованием ременной передачи значительно расширяет возможности токарного станка. Даже если используется шкив одного диаметра, это дает возможность повысить скорость вращения вала и уберечь электродвигатель от больших нагрузок, заклинивание в этом варианте ему точно не грозит.

Если на рабочем валу закрепить многоручьевой шкив, а двигатель на подвижных салазках, то получается возможность регулировать скорость вращения вала – перебрасывая ремень с меньшего диаметра на больший. Это самый лучший вариант, он дает возможность обрабатывать дерево самых разных пород.

Детали устройства токарных станков

Общее устройство механизма, который используют на предприятиях и дома, имеет одинаковый набор основных деталей:

  • рама (для крепления деталей);
  • суппорт, крепящий резец;
  • бабка передняя и задняя;
  • привод.

Рама для токарных станков: что требуется для изготовления

Основа, которая жестко фиксирует все узлы агрегата, – это рама. Некоторые мастера используют дерево в качестве материала ее изготовления. Все же металлическая рама надежней и позволяет обрабатывать массивные заготовки. Уголок и швеллер для рамы выбирают, ориентируясь на мощность привода и планируемые в дальнейшем работы. Правильный расчет – главная задача в сборке рамной конструкции. Соединение может быть сварным или болтовым.

Суппорт токарного станка: особенности изготовления

Суппорт должен обеспечивать надежную фиксацию резцам, иначе неизбежны аварии и травмы. Самодельный прибор требует надежности, как и промышленные аналоги. Суппорт должен обладать подвижностью с возможностью надежного фиксирования.

Читать еще:  Горизонтально-фрезерный станок: назначение и разновидности

Резцедержатель токарного станка своими руками

Режущие инструменты в резцедержателе крепят несколькими болтовыми соединениями. Лучше предусмотреть возможность установки нескольких резцов с вращающимся механизмом резцедержателя. Это будет экономить время на установку инструмента. Нужно будет просто проворачивать головку, подводя к заготовке нужный резец.

Делаем переднюю бабку токарного станка самостоятельно

Расчет и изготовление редуктора, который находится в передней бабке и сообщает необходимую вращательную скорость при работе, сложная инженерная операция. Как и изготовить сам редуктор. Сделать регулятор скорости можно согласно простой схеме. Если она не устраивает, придется прибегнуть к покупке всего узла.

Что можно сделать при помощи токарного мини-станка, и где он применяется

Бытовые токарные мини-станки, как и аналогичное промышленное оборудование, предназначены для обработки заготовок из металла и придания им цилиндрической, конусной и сферической формы. Сейчас практически на всех производствах используются агрегаты с ЧПУ, что позволяет свести участие человека практически к нулю, но для домашних потребностей подойдёт простой станок. Несмотря на то, что компактное токарное оборудование унаследовало от своих больших собратьев большинство функций, тем не менее, с его помощью можно обрабатывать только небольшие заготовки и детали. Также на мини-станках можно производить торцевую подрезку и сверление, выполнять внешнюю и внутреннюю нарезку резьбы, расточку и многое другое. Компактное токарное оборудование прекрасно подойдёт для гаража, дома, установки на балконе или в небольшой мастерской.

Передняя бабка

Забегая вперёд, отметим, что и передняя, и задняя бабка включают детали, изготовить которые можно, только имея доступ к токарному станку по металлу. Иначе есть смысл задуматься о приобретении готовых модулей или, по крайней мере, их литых консолей.

В основании передней бабки лежит два подшипниковых корпуса типов S, V или U, стационарно закреплённых на раме из угловой стали. К сожалению, невозможно предугадать, какие типоразмеры будут доступны, однако в общем итоге высота оси шпинделя над станиной должна быть не менее 120 мм. При том, что диаметр шпиндельного вала составляет около 25 мм, будет наиболее интересен типоразмер подшипникового узла с общим габаритом высоты около 70 мм.

Вал вытачивается из кругляка углеродистой стали диаметром 40 мм с допуском не более 0,05 мм. Основных вариаций вала две. Первая — самая простая: в центре остается целик вала, затем выполняются спуски до посадочного диаметра подшипниковых узлов, далее на концах нарезается резьба. Для осевой фиксации на валу протачивают четыре канавки под стопорные кольца.

1 — посадочные места для подшипников; 2 — канавки под стопорные кольца

Вторая вариация имеет расширение в виде юбки сразу за резьбой патрона. Оно предназначено для установки фланцевого упорного подшипника, закреплённого на выступе основания передней бабки. Такой подход позволяет сократить износ подшипников, если на станке обрабатываются массивные детали.

Основание бабки — две пары уголков или два швеллера, развёрнутых навстречу друг другу. Сведением-разведением вертикальных полок можно регулировать высоту основы под осевую высоту имеющихся подшипниковых узлов. Снизу к основанию приварена 45 мм полоса, которая выполняет роль юстировочного паза. Важен порядок сборки: сперва на шпиндель напрессовываются подшипники, затем вал крепится на станине с подложкой регулировочных стальных пластин.

Оригинальная идея

Оригинальность идеи заключается в том, что наш самодельный токарный станок будет делаться на базе ранее описанного сверлильного станка (см. статью « Самодельный сверлильный станок из дрели (шуруповерта). Описание, чертежи, видео. »), а также на базе того же сверлильного можно создать еще два других станка, которые описаны в статьях:

В них также подробно расписаны все технологические операции создании, есть фото и видео. Таким образом, получается, что все четыре станка имеют одну общую базу – это довольно удобно, универсально и унифицировано.

СверлильныйРейсмусовыйШлифовальный

В случае необходимости, имея под рукой все комплектующие, можно по мере надобности собирать или разобрать нужный в данный момент станок.

Традиционный вариант токарного станка включает в себя следующие основные узлы: электропривод, станина (основание), передняя бабка, задняя бабка, суппорт. В качестве источника энергии (электропривод) на самодельном токарном станке используется электрическая дрель.

Станина

Предназначена для размещения всех остальных узлов. Она воспринимает всю нагрузку при работе на себя. Поэтому станина должна обладать запасом прочности. Конструкция минимально деформируется при выполнении работ, обеспечивая точность изготовления деталей.

Читать еще:  Особенности сборки токарного станка по металлу своими руками

Станина выделена красным

В классическом варианте токарного станка станина представляет собой технологически сложный для изготовления узел. Ее поверхность, сопрягаемая с другими сборочными единицами, входящими в состав токарного станка, выполняется с высокими требованиями точности. В процессе ее технологической обработки используется специальное высокоточное оборудование.

От качества изготовления станины во многом зависят характеристики точности станка. Поэтому это дорогостоящая деталь. В самодельном варианте требования к конечному продукту значительно проще, станину (основание) можно изготовить из любых доступных материалов, не требующих дорогостоящей обработки.

Передняя бабка

В передней бабке токарного станка находится электродвигатель с редуктором и блоком управления. В ее функции входит передача вращения, а также базирование заготовки с целью обработки. Другое название передней бабки – шпиндельная, потому что основная деталь этого узла шпиндель. Это многоступенчатый вал с отверстием внутри, вращающийся в прецизионных регулируемых подшипниках.

Со стороны рабочей зоны находится фланец, к которому крепится трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. Через отверстия в вале устанавливаются различные зажимные приспособления, например, цанговый. Крепление заготовки в самодельном станке осуществляется с применением сверлильного патрона электрической дрели, то есть имеет значительные ограничения.

Блок управления обычного токарного станка позволяет подобрать практически любой вариант для обработки детали согласно технологическому процессу. В самодельном варианте функцию передней бабки выполняет электрическая дрель вместе с основанием, на которую она крепится. Поэтому выбор режима обработки заготовки ограничивается функциональными возможностями электроинструмента.

Задняя бабка

Для создания необходимой жесткости при обработке заготовка закрепляется с двух сторон. Это особенно важно для длинных деталей. Поэтому против передней бабки расположена задняя. В корпусе задней бабки находится упорный или вращающийся центр, служащий для поджатия заготовки. В задней бабке может устанавливаться режущий инструмент типа сверл, зенкеров, разверток.

Суппорт

Суппорт токарного станка обеспечивает подачу инструмента в зону обработки. Обычно инструмент крепится в специальной оснастке (резцедержателе), которая размещается на суппорте. Кинематическая схема суппорта позволяет ему перемещаться как в продольном направлении, так и в поперечном относительно оси шпинделя. Для получения конусных поверхностей инструмент может устанавливаться под углом.

Рабочий инструмент токарных станков приводится в движение как вручную, так и с помощью механических устройств. На самодельных токарных станках подача инструмента в зону резания происходит в основном с помощью ручной физической силы.

Пошаговая сборка токарного оборудования своими руками

Самодельный токарный станок состоит из деталей, которые можно найти в гараже или мастерской. Прежде чем приступать к обработке и сборке аппарата, необходимо тщательно продумать конструкцию и характеристики агрегата, его расположение в мастерской.

Необходимые материалы

В качестве материалов можно использовать подручные средства:

  • сварная рама (заменит литую станину);
  • силовой агрегат – любой двигатель с электроприводом мощностью 800-1500 Вт от бытовой техники (хороший вариант – асинхронный двигатель);
  • в качестве приводного камня можно использовать ремни разной длины;
  • винты и гайки для крепления конструкции;
  • направляющие, салазки из стального прута;
  • шпиндель и задняя бабка (лучше найти готовые детали, но можно изготовить их из профильной трубы или куска металлического листа);
  • винты подачи — для токарного станка своими руками подойдут длинные пруты с резьбой продольного и поперечного направления;
  • подшипники качения в качестве элементов вращения;
  • шквалы разного диаметра;
  • стальная пластина толщиной не менее 8 мм — для суппорта и резцедержателя.

Где взять проект токарного станка

Стандартные размеры токарного оборудования: 115x62x18 см. Такие параметры считаются оптимальными для работы.

Чертеж самодельного токарного станка

Процесс изготовления

Изготовление токарного станка по металлу своими руками проводят в соответствии с пошаговым руководством для основных узлов:

На рисунке показано где и на каком месте должны быть расположены детали правильно

  1. Формирование рамы по данным чертежа. Трубы нарезают и сваривают между собой, важно чтобы углы были ровными.
  2. Создание боковых стоек (для этого лучше воспользоваться другим фрезерным станком).
  3. Сбор опорной установки, соединение стоек с направляющими, монтаж дистанционных втулок по бокам.
  4. Фиксация втулок для задней бабки. Если использовать эти детали разного размера, можно добиться большего хода.
  5. Создание площадки для суппорта.
  6. Монтаж ходового винта, крепление на него штурвала и нониуса.
  7. Монтаж площадки передней бабки.
  8. Крепление к станку бабок.
  9. Создание суппорта и резцедержателя.
  10. Формирование подрамника двигателя.
  11. Установка силового агрегата и его подключение к электросети.
  12. Пробный запуск на холостом ходу.

Токарный станок по металлу своими руками довольно легко сделать. Важно сохранить параметры конструкции, обеспечить жесткое соединение и выбрать подходящий электродвигатель.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×