Шпиндельный узел станка

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.

Рисунок 15

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.

Рисунок 16

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).

Рисунок 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.

Что представляет собой шпиндель для токарного станка

Шпиндель для токарного станка представляет собой вал с отверстием посередине. В него, в отверстие, вставляют заготовки будущих деталей. Изготавливают его из высокопрочной стали, так как на него постоянно ложится большая нагрузка. Теперь немного поподробнее.

Чертеж и конструкция устройства

То, какой конструкции будет шпиндель, зависит от большого перечня факторов. К примеру, от того, какие работы нужно будет выполнить, или от скорости, с которой будет происходить работа. Также в этот перечень можно внести виды станка, так как для разных видов нужен разный шпиндель.

Требования к шпиндельному узлу

В прошлом основным упором для данного узла были подшипники, на которых вращается шпиндель. Отклонение на них достигало около одного микрометра. Сейчас же всё поменялось: теперь требования к современным шпинделям усилились, и они изготавливаются при помощи либо магнитных, либо воздушных опор.

Это позволяет добиться намного лучших результатов, чем при использовании подшипников: теперь отклонения от нормы составляют лишь около двух десятых микрометров, что позволяет работать даже с самыми сложными деталями, не боясь выпустить брак.

Однако, две десятые микрометров не придел. При помощи маховика, который разгоняет шпиндель, можно добиться снижения погрешности до трёх сотых микрометров, что намного меньше предыдущего результата. Правда, такие работы должны выполняться после того, как маховик будет отключен. То есть, работы выполняются за счёт инерции, при помощи которой шпиндель продолжает движение.

Вот список требований, которым должны соответствовать шпиндельные узлы:

  • Точность. Это требование проверяется на основание того, для какого станка нужен шпиндель и применения.
  • Скорость обработки. Шпиндельные узлы вращаются всегда с разной скоростью (это зависит от вида). Если говорить грубо: чем быстрее — тем лучше. От скорости зависит, на каком уровне будет качество выполненной детали.
  • Жёсткость. Здесь всё не так, как со скоростью. То есть, чем ниже — тем лучше. Вычисляется он при помощи соотношения величины прогиба шпинделя и уровня радиального биения. Вычислив получившееся число у двух шпинделей, можно сказать: какой из них лучше.
  • «Время жизни». Этот показатель означает, сколько шпиндель сможет прослужить при выполнении предназначенных работ. Он зависит от того, какой подшипник используется при эксплуатации. Естественно, чем он хуже — тем быстрее сломается шпиндельный узел.
  • Устойчивость к вибрации. Естественно, при работе станок очень много вибрирует, что может привести к браку, если шпиндель не соответствует этому требованию. Если шпиндельный узел плохо переносит вибрацию, то уровень точности при работе будет заметно ниже.
  • Максимальный уровень нагревания. Это — одно из важнейших требований. При работе шпиндельный узел, из-за силы трения, сильно нагревается, а потому иногда ему нужно, так сказать, «отдохнуть» от работы. При сильном нагреве он может начать видоизменятся и поломаться, а потому нужно выбирать самый устойчивый к высокой температуре.
  • Максимально переносимый вес. Благодаря этому требованию можно определить — какого веса инструменты можно закреплять на шпиндельном узле. Также от этого показателя зависит размер используемого инструмента.

Учитывая все эти требования, которые предъявляют к шпинделю можно выбрать максимально хороший и подходящий для работ шпиндельный узел.

Назначение и принцип действия

Самым главным и, как следствие, основным назначением шпиндельного узла является закрепление на нём патрона, который в свою очередь предназначенных для зажима заготовки будущей детали.


Справка! Закрепление заготовки на шпинделе осуществляется благодаря специальному зажимному патрону, планшайбе или цанговому зажиму, которые крепятся на конце шпинделя.

История возникновения

Непосредственно аналоги современных токарных станков были изобретены еще в глубокой древности. Привод изначально был ручной, а затем — ножной.

На таком станке обычно обрабатывались деревянные изделия. Чтобы приступить к обработке металла пришлось усовершенствовать конструкцию.

Сначала придумали станок, в котором заменили необходимость вручную держать обрабатываемую деталь, на механический держатель.

Наиболее широким изготавливались токарные станки на оружейных заводах. Там же их и совершенствовали, изобрели суппорт, ходовой винт, шестеренчатый перебор. Непосредственно включение суппорта уже сделали автоматическим на некоторых моделях оборудования.

Так производили оборудование до начала 20 века, а после революции появилась коробка передач. Позволявшая менять скорость обработки заготовки.

Обработка дерева и металла

Шпиндели служат для закрепления и вращения режущего инструмента в продольно-фрезерных, фрезерных, шипорезных, сверлильных, цепнодолбежных и некоторых других станках, предназначенных для обработки древесины методом фрезерования или сверления.

На рис. 1 показана конструкция шпинделя фрезерного станка. Шпиндель с помощью шариковых подшипников устанавливается в полом стакане суппорта станка. В верхней части шпинделя предусмотрено коническое гнездо для закрепления насадки с режущим инструментом. На нижней консольной части крепится на шпонке гайками шкив.

Суппорт вместе со шпинделем может перемещаться в вертикальном направлении. Для этого используется механизм подъема с неподвижно укрепленным на станине винтом, взаимодействующим с гайкой. Гайка связана с шестерней, которая входит в зацепление с другой шестерней (на рисунке не показана), сидящей на валу с маховичком. При поворачивании маховичка поворачивается гайка и перемещает суппорт со шпинделем. Перемещать шпиндель надо при настройке станка.

Шпиндельная насадка закрепляется в конусе шпинделя дифференциальной гайкой (рис. 2) с двумя резьбами — одной на участке а, второй на участке. Резьбы имеют различный шаг (отсюда и название гайки), но одно направление. При затягивании гайка одновременно перемещается относительно шпинделя и насадки. Так как шаг резьбы, соприкасающийся со шпинделем на участке, больше шага резьбы на участке а, то перемещение гайки относительно шпинделя при одном угле поворота несколько опережает ее осевое перемещение относительно насадки, и конус насадки с большой силой входит в коническое гнездо, обеспечивая надежное крепление насадки с режущим инструментом на шпинделе.

В станках, предназначенных для обработки деталей цилиндрической формы (круглопалочных и других), применяют полые шпиндели (рис. 3), внутри которых проходит заготовка. Обработанная резцами ножевой головки заготовка подается роликами церез шпиндель, который через шкив получает вращательное движение от привода. Иногда требуется, чтобы длина шпинделя изменялась. Для этого шпиндель делают составным из двух частей, одна из которых на шпонке или шлицевом соединении может скользить по другой части.

На рис. 4 показана схема составного шпинделя: верхняя его часть со шкивом установлена в шариковых подшипниках; подвижная часть закреплена в специальном стакане, который может скользить в направляющих под действием рычага с рукояткой.

В деревообрабатывающих станках шпинделями часто служат удлиненные валы электрод вигателей. Режущий инструмент закрепляется непосредственно на валу или с помощью шпиндельной насадки. При нормальной частоте то ка 60 Гц шпиндели-валы электродвигателей могут делать около 3000 об/мин; однако для того чтобы обеспечить требуемое качество обработки и высокую производительность оборудования, шпиндели-валы совершают около 4500, 6000 об/мин и более.

Для этого в станках устанавливают преобразователи, повышающие частоту тока соответственно до 75; 100 Гц и выше.

Рабочие органы ленточкопильных станков (рис. 5) выполняют в виде двух шкивов. Нижний шкив приводной.

Ось верхнего ведомого шкива ленточно-пильного станка закрепляется на специальном суппорте, позволяющем изменять его положение относительно нижнего шкива, что необходимо для натяжения полотна пилы и регулирования его положения в процессе работы.

Рабочие органы шлифовальных станков выполняют в виде двух или трех шкивов, соединенных шлифовальной шкуркой, а также в виде диска или цилиндра. Лобовую плоскость диска или поверхность цилнндра обтягивают шлифовальной шкуркой. Шкурку натягивают на диск с помощью кольца (рис. 6). Под шкурку подкладывают фетр или войлок, что позволяет избежать обрыва шкурки и улучшить работу шлифовальных станков.

Применение шпинделя: для чего он нужен

Для начала отметим, что сфера использования настолько широка, насколько много различного оборудования для металлообработки и обработки дерева, пластика. Если основное назначение детали заключается в том, чтобы держать оснастку, то и, соответственно, применение исходит из особенностей инструментария:

  • Каждый электроинструмент, имеющий насадку, не обходится без электрошпинделя в качестве держателя.
  • Необходим узел для фрезерных и токарных станков – они, в свою очередь, имеют очень широкое распространение, так как с их помощью можно создать многочисленные изделия.
  • Фиксация проката для его обработки – это еще одно назначение.

Но самой главной функцией остается фиксация оснастки. Причем надежность крепления такая высокая, что она позволяет достигать максимальных вращений и предельной осевой нагрузки на вал.

Изготовление

В качестве основы предлагается взять дешевый фрезерный станок с числовым программным управлением.

Для конструирования устройства шпинделя потребуется:

  • электродвигатель (можно применить марку NTM серия 50-50, 5800 об/мин и мощностью 2 кВт);
  • конусообразный вал;
  • контроллер для электродвигателя;
  • 2 подшипника;
  • зажим в виде цанги;
  • прибор для определения работоспособности, в том числе вычисления скоростных характеристик при вращении, углов наклона, шагов. Это устройство называется сервотестер.

Последний можно приобрести по низкой цене, важно лишь при выборе принять во внимание удобство крепления. https://www.youtube.com/embed/Khnh7IIz6Tw

Технология изготовления:

Технология изготовления:

  1. В конструктивном исполнении двигателя имеются два подшипника качения. На вал тоже следует установить два подшипника при помощи держателей. На удлиненном вале устанавливается цанговый зажим для закрепления фрезы. Такое приспособление отлично решает вопрос возникающих боковых нагрузок, которые могут возникнуть не только во время фрезерования металла, но и обработке дерева.
  2. Установка контроллера на самодельном устройстве способствует стабилизации крутящих моментов в случаях изменения нагрузки. Это необходимо при производстве чистовых операций.

Стабильность работы самодельного шпинделя можно регулировать за счет сервотестера.

Система охлаждения

Не важно, самодельный шпиндель или приобретенный, в конструкции обязательно должна быть предусмотрена система охлаждения. Разновидности:. Разновидности:

Разновидности:

  1. Водяная. В корпусе имеются отверстия, специально предусмотренные для прохода воды. От нагрева металла выделяется тепло, которое принимает вода. Теплая жидкость выливается в емкость. Последняя зачатую мешает при обслуживании и ремонтах станка, поэтому наиболее распространен иной вид охлаждения.
  2. Воздушная. Воздухозаборники способствуют обдуванию подвергаемых нагреву элементов. Но недостаток существует и у этого устройства – фильтры быстро загрязняются, и их следует постоянно чистить. Но шпиндели, установленные на фрезерном станке при данной системе охлаждения, прослужат намного дольше.

Основные конструктивные особенности

Универсальный токарно-винторезный станок состоит из основных конструктивных узлов, которые являются типовыми элементами. К ним относятся:

  • суппорт;
  • станина;
  • упорная и шпиндельная бабки;
  • электрическое оборудование;
  • ходовой вал;
  • гитары шестерен;
  • коробка, которая обеспечивает выбор и смену подач;
  • ходовой винт – именно эта деталь отличает токарно-винторезный от стандартного токарного станка.

В зависимости от некоторых особенностей может различаться точность станка. Поэтому универсальное оборудование может быть как класса точности Н, так и повышенного – П.

Передние и задние бабки

У передней или шпиндельной бабки есть основная роль – фиксировать заготовку в обработке и передавать вращение заготовке от электрического двигателя.

Внутри корпусной части бабки расположен шпиндель. На корпусе станка снаружи монтируется рукоятка регулировки скорости. Задняя бабка или упорная необходима для фиксации заготовки.

Суппорт

Суппорт предназначен для того, чтобы перемещать резцедержатель с резцом в продольном, поперечном направлении по отношению к оси станка. Нижняя часть суппорта именуется салазками или кареткой.

Спустя определенное время работы станка суппорт будет нуждаться в регулировке, поскольку, в противном случае снизится скорость обработки. Регулировка от зазоров заключается в подтягивании клиновой планки. 

По сравнению с другими деталями суппорт имеет большие размеры. Выбор резцедержателя определяется классом станка. Для крупногабаритного оборудования обязательно закреплять резцы дополнительно четырьмя винтами.

Коробка скоростей

Это основная часть привода шпинделя. Она осуществляет передачу энергии двигателя остальным частям станка. Еще одна функция – изменение частоты вращения шпинделя и скорости работы всего станка.

Коробка встраивается в корпус бабки шпинделя или в отдельном корпусном блоке. Изменение скорости может происходить бесступенчатым или ступенчатым способом. В стандартную коробку передач входят следующие составляющие:

  • система зубчатых передач;
  • клиноременная передача;
  • реверсивный электродвигатель;
  • электромагнитная муфта с системой торможения;
  • рукоять для переключения скоростей.

Работает коробка скоростей за счет шестерен.

Шпиндель

Это основная часть станка, которая сделана в виде вала с конусным отверстием для закрепления заготовок. Чтобы деталь имела высокую прочность и долговечность, ее изготавливают из высокопрочной стали.

В классическом варианте шпиндель сделан на высокоточных подшипниках качения. На опоре детали установлено специальное кольцо, которое обеспечивает точность работы станка.

На торце конструкции расположено коническое отверстие. Полость шпинделю необходима, чтобы установить пруток, помогающий при необходимости выбивать центр из посадочного места.

Непосредственно прочность и долговечность шпинделя зависит от имеющихся там подшипников.

Станина

Это основная часть станка, которая выполнена с помощью чугунного литья. К ней прикреплены все наиболее важные детали и элементы данной конструкции.

Сама станина состоит из двух стальных балок. Балки, в свою очередь, соединены между собой ребрами жесткости. У каждой из балок – соединение к двум направляющим.

Направляющие с обоих сторон относятся к призматической группе. Направляющая плоской формы расположена внутри с левой стороны.

Нарезание резьбы

Нарезать резьбу при помощи токарно-винторезного станка можно несколькими способами. Для этого используется плашка, метчик, резец и другие виды инструмента.

С их помощью есть возможность нарезать внутреннюю и внешнюю резьбу

При использовании резца важно соблюдать полностью технологию. Она включает:

  • правильную заточку резца;
  • аккуратную настройку режимов работы станка;
  • при помощи шаблона правильная установка резца по центру детали;
  • замер полученных размеров калибрами или шаблонами.

В такой работе недопустим брак в виде заострений, рваных нитей, задир и дробления.

Электрический блок управления

В стандартный блок управления токарно-винторезным станком входит сразу несколько рукояток и кнопок:

  • рукоятка для настройки количества оборотов;
  • система управления для установки параметров резцовой поверхности;
  • рукоятки для управления суппортом.

Станок с ЧСПУ обладает более сложным устройством, но при этом может работать без участия оператора на промежуточных этапах.

Фартук

В фартуке токарно-винторезного станка расположены механизмы, которые преобразуют вращательное движение ходового винта и ходового вала в поступательное движение суппорта.

Инструкция по эксплуатации

Перед тем, как вообще использовать шпиндель с токарным патроном для работы с заготовками, необходимо провести обкатку, о которой чуть позже.

После того, как обкатка была завершена, можно приступать к самой работе. Если в шпиндельном узле используются подшипники, то их смазывают специальной смазкой, которая помогает использовать возможности шпинделя по полной на высокой скорости.

Это позволяет шпиндельным узлам служить на протяжении всего времени, которое им отводят производители. Конструкция шпинделя сделана так, чтобы эта замазка могла смазывать все движущиеся части, при этом не позволяя ей выбраться из подшипника.

Также, благодаря конструкции, не только смазка не может выбраться наружу, но и различная грязь не сможет забраться внутрь шпиндельного узла.

Промывку необходимо производить с тщательным соблюдением мер обеспечения чистоты рабочего места и инструментов. При промывке подшипника, в случае констатации предельных или запредельных люфтов, а также износа беговых дорожек или выкрашивании текстолитового сепаратора, рекомендуется произвести полную замену подшипников шпинделя.

Кроме, выше указанного, в ряде случаев, когда шпиндель имеет высокую степень технологической загрузки, а режим его работы относится или близок к категории «круглосуточный», замену смазки в подшипниках следует производить по истечении определённого эмпирическим путем периода времени работы шпинделя.

Рекомендации по ТО

Ежедневное обслуживание

После каждой рабочей смены или по окончании рабочего дня необходимо очистить поверхность станка и движущиеся узлы (винты ШВП, направляющие) от пыли и стружки, нанести рекомендуемый производителем вид смазки и дать станку поработать несколько секунд, чтобы она равномерно распределилась. В случае отсутствия возможности купить масло, указанное в паспорте агрегата, можно воспользоваться автомобильным или всесезонным трансмиссионным с высокой вязкостью.

Следует учитывать, что при смешивании некоторых смазок за счет взаимодействия компонентов можно получить непригодное к использованию неэффективное масло. Обязательно нужно проверить уровни масла в распределительных системах, если таковые имеются, убедиться в качественной работе охлаждающего оборудования, проконтролировать надежность крепления зажимов и режущего инструмента.

Еженедельное

Каждую неделю после очистки станка и обработки маслом направляющих и шарового механизма необходимо убрать смазку с отработкой с зубчатых реек, нанести на них свежий слой и дать оборудованию поработать минуту-другую, чтобы смазка равномерно распределилась по всем осям и движущимся деталям узлов, проверить состояние системы подачи воздуха при воздушном охлаждении и очистить ее фильтр в случае необходимости.

Ежемесячное

Раз в месяц к объему текущих ежедневных и еженедельных процедур следует добавить проверку на люфты осей X, Y, Z (по одному или двум ходовым винтам), состояния винта ШВП и крепления поперечной балки станка, очистить от пыли, стружки и остатков масла проводы, соединительные кабели и кабель-каналы, шланги и форсунки системы охлаждения.

Электрооборудование нужно проверить на наличие повреждений изоляции и нарушение качества соединения разъемов, водяную систему охлаждения – на отсутствие утечек, достаточность объема и чистоту жидкости, работоспособность насоса, шпиндель и шаговые двигатели – на затяжку винтов.

Раз в полгода

Каждые полгода помимо очистки поверхности, направляющих и ходовых винтов ШВП станка от грязи и пыли необходимо:

  • освободить от старой смазки при помощи жидкости типа WD-40 механизм шарово-винтовой передачи и линейные подшипники;
  • прошприцевать вязким маслом по всем осям гайки ШВП;
  • выполнить работы, предусмотренные ежемесячным обслуживанием;
  • убедиться в прочности клеммных соединений электрооборудования;
  • проверить качество крепления шагового двигателя;
  • убедиться в том, что винты опорных блоков линейных подшипников закручены полностью по осям X, Y, Z;
  • подтянуть все резьбовые соединения, если в этом есть необходимость;
  • проверить натяжение передающих ремней;
  • поменять воздушные фильтры.

Передняя и задняя пиноль своими руками

Шпиндельная бабка — это априори наиболее сложный элемент всего оборудования. При изготовлении необходимо учесть, что понадобится блок из сменных шестеренок, которые передают и меняют скорость вращательного движения шпинделя и момента вращения непосредственно с вала коробки передач.

Заднюю бабку делают с подвижным или неподвижным центром вращения. Для подвижного варианта центра понадобится в отверстие пиноли установить пару подшипников: с переднего края с коническим роликом, он будет упорный и задний, радиальный, расточен под конус.

Установка и фиксация заднего центра у станка осуществляется за счет конусного отверстия втулки. Шпиндельная и упорная бабка являются основой конструкции любого токарного станка.

Поэтому мастер должен знать принцип их работы, как сделать такую деталь своими руками и как ее отрегулировать, а по возможности и отремонтировать.

Особенности токарных станков по металлу

Способ придания необходимых размеров и формы заготовке определяет также особенности станков токарной группы. Несмотря на то, что разные виды станков отличаются между собой, можно выделить несколько схожих признаков, которые свойственные всей токарной группе:

  1. обработки поверхности проводится резанием. инструменты, которые используются в большинстве случаев – резцы, виды которых зависят от многих показателей;
  2. имеется шпиндель с кулачковым патроном, в котором закрепляются заготовки. основное движение – вращательное, передается шпинделю;
  3. резцы закрепляют в суппорте, которому предается возвратно-поступательное движение. особенности конструкции суппорта позволяют использовать разные методы обработки поверхности;
  4. крепление изделия в некоторых случаях может проводиться по двум сторонам, для чего используют заднюю бабку;
  5. станок токарного типа можно использовать для растачивания отверстий, которые расположены вдоль оси изделия;
  6. скорость и подача, при которых проводится резание, могут устанавливаться в зависимости от типа поверхности заготовки, необходимых показателей точности снятия металла и шероховатости получаемой поверхности. для этого конструкция токарных станков имеет сложную схему передач.

Резание на токарных станках выполняется только при условии использования средств индивидуальной защиты, а также при установке защитного экрана.

Виды токарных станков

В зависимости от того, какие изделия нужно получить с какой точностью, можно выделить следующие группы токарных станков:

  1. токарно-винторезные – наиболее распространенная группа. при использовании токарных станков из этой группы можно получить цилиндрические поверхности различного диаметра. есть возможность придать заготовки конусность, нарезать на поверхности резьбу. можно проводить обработку черных и цветных металлов;
  2. токарно-карусельные – используются для получения изделия большого диаметра. также применяется для обработки цветных и черных металлов;
  3. лоботокарная группа отличается тем, что заготовки устанавливаются по горизонтали и есть возможность получения конической или цилиндрической поверхности;
  4. токарно-револьверная группа используется для обработки заготовки, которая представлена калиброванным прудком.

Существуют и другие, узкоспециализированные виды станков, которые условно относят к токарной группе из-за особенностей резания, когда используются резцы.

Токарные упорные и вращающиеся центры: зачем нужны, виды, как выбрать

Для того, чтобы закрепить заготовку на токарном станке в определённом положении, необходимо особое приспособление – вращающийся или упорный токарный центр. Оснастка позволяет обрабатывать детали на максимальных скоростях при минимальных вибрациях.

Токарный центр – это небольшая металлическая деталь, которая состоит из двух частей: хвостовика в виде вала или конуса Морзе, который закрепляется в пиноли задней бабки, и конусовидного упора, фиксирующего заготовку. Отметим, что обрабатываемая деталь фиксируется только после её зацентровки, то есть вытачивания с торцов болванки центровых отверстий. Таким образом заготовка фиксируется передней и задней бабкой станка – по двум противоположным сторонам, что позволяет очень прочно закрепить деталь и эффективно с ней работать.

Таким образом токарный центр применяется для центрирования и фиксации обрабатываемой детали в нужном положении во время точения.

Существует два вида токарных центров: вращающиеся и неподвижные, или упорные.

Невращающийся (упорный) центр

выполняет одну функцию: удерживает заготовку. При этом, как следует из названия, он остаётся неподвижным даже при вращении болванки. Оснастка имеет единую цельнометаллическую конструкцию. Фиксация очень точная, однако основным минусом упорного центра является ограниченное число режимов резания при его применении.

Кроме того, на токарном станке поджим упорным центром должен быть дозированным по усилию, чтобы вместе с отсутствием радиального люфта, деталь могла легко поворачиваться.

Вращающийся центр

применяется, если при обработке появляется излишнее давление и увеличивается трение, ведущее к перегреву и деформации детали. В такой ситуации использование упорного центра становится невозможным. Напротив, вращающийся центр крутится вместе с обрабатываемой заготовкой за счёт подшипника. Это помогает избежать перегрева в зоне контакта крутящейся детали и оснастки, что позволяет работать на повышенных скоростях, превышающих 70 м/мин.

Какой токарный центр выбрать?

Основным отличием вращающегося центра от упорного — это наличие подшипника, который позволяет наконечнику и обрабатываемой заготовке вращаться одновременно.

Однозначным достоинством вращающегося центра является его высокая износостойкость и возможность вести высокоскоростную обработку. Они бывают двух видов — Вращающиеся центры А-типа и Вращающиеся центры Б-типа:

  • А-тип (с постоянным центровым валиком) — наконечник расположен и вращается внутри хвостовика хвостовика. Основное преимущество — большая точность (незначительное биение).
  • Б-тип (с насадкой на центровой валик) — наконечник располагается на центровом валике и вращается вокруг него. Он герметичен и защищен от попадания СОЖ в подшипник.

Напротив, упорные центра характеризуются большей точностью (меньшим биением) и невысокой ценой из-за более простой конструкции. Они бывают с обычным и срезанным наконечником. Срезанный наконечник используется, когда необходимо обработать торец обрабатываемой детали.

И вращающиеся центры и упорные центры бывают разных исполнений, которые улучшают их характеристики и позволяют использовать максимально эффективно:

  • Удлинённые центры — используются, когда необходимо обработать небольшую заготовку на крупногабаритных станках.
  • Центры с твердосплавным наконечником — твердосплавный наконечник очень износостоек – такой центр прослужит дольше.
  • Центры с отжимной гайкой — без нее не обойтись в станках, где отсутствует механизм автоматического или полуавтоматического извлечения. Эта гайка помогает извлечь центр из задней бабки.
  • Износостойкие центры — используются очень дорогие высокопроизводительные подшипники, они служат долго даже при очень интенсивном и тяжелом использовании.

Чтобы вам было удобно подобрать вращающийся или упорный центр, мы подготовили сводную таблицу со всеми характеристиками и свойствами (смотрите в самом низу страницы).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Механика металла
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: