Глава 2: Освоение токарного станка — узлы, безопасность и наладка

Раздел 1: Токарный винтовой станок

ЦЕЛИ

После изучения этого раздела вы сможете:

• Определить главные узлы токарного станка и их функции
• Понять правила безопасности на токарном станке
• Описать установку режущего инструмента для обработки
• Описать закрепление заготовки в станке
• Объяснить монтаж режущего инструмента
• Описать позиционирование инструмента
• Описать центрировку заготовки и цента тыльстока

Описание

Токарный станок — универсальный и важный станок. Он вращает цилиндрическую заготовку против управляемого оператором режущего инструмента. Токарный станок — предок всех металлорежущих станков. Заготовка зажимается и вращается вокруг своей оси, а режущий инструмент продвигается вдоль линии требуемого сечения. Это один из самых универсальных станков в промышленности. С соответствующими приспособлениями на токарном станке можно выполнять: точение, конусное точение, формовое точение, нарезание резьбы, обтока, заваловку, расточку, волочение, шлифовку, полировку.

Резание выполняется с подачей режущего инструмента параллельно или перпендикулярно оси заготовки. Подача под углом к оси используется для конусов и фасок. На токарном станке тыльсток не вращается — вращается шпиндель, держащий заготовку. В шпиндель можно устанавливать колетники, центы, трёхкамерные патроны и другие приспособления. Тыльсток может держать инструменты для сверления, нарезания резьбы, расточки или конусов, а также подпёркивать конец заготовки центром и регулироваться под разную длину.

Основные узлы (по номерам на рисунке)

1. Включение/выключение питания
2. Шпиндель вперёд/назад (переключатель рукоятки вверх/вниз)
3. Рукоятка каретки (продольная подача)
4. Рукоятка поперечной подачи
5. Рукоятка косой подачи (верхней несущей)
6. Включение каретки/поперечной подачи
7. Половинная гайка нарезания резьбы
8. Нарезной делитель (индикатор резьбы)
9. Скорость шпинделя
10. Тормоз
11. Диапазон высокой/низкой скорости шпинделя
12. Реверс подачи/резьбы (втянуть/вытолкнуть)
13. Диапазоны подач (A, B, C)
14. Диапазоны подач (R, S, T)
15. Диапазоны подач (V, W, X, Y, Z) — V и Z для нарезания резьбы
16. Коробка скоростей
17. Коробка скоростей низкий/высокий
18. Тылсток
19. Головка резеца (резецподъёмник)
20. Держатель резеца
21. Трёхкамерный патрон
22. ЦОИ (DRO) — селектор резьбы/подачи (см. п. 15)

Безопасность на токарном станке

Всегда соблюдайте требования безопасности, чтобы избежать тяжёлых травм себе и другим.

• Очки, короткие рукава, без галстука, колец. Не пытайтесь остановить заготовку рукой. Останавливайте станок перед проверкой. Не знаете, как работает — не включайте. Не используйте тряпки на работающем станке.

Правила безопасности (нумерованный список)

1. Сразу после использования извлекайте ключ патрона. Не включайте станок, если ключ в патроне.
2. Прокручивайте патрон или фланец вручную — проверьте на заклинивание и зазоры.
3. Патрон или фланец должны быть надёжно затянуты на шпинделе.
4. При установке/снятии заготовки отведите резец на безопасное расстояние от патрона, колетника или фланца.
5. Головку резеца устанавливайте слева от верхней несущей — так косая несущая не ударит в шпиндель или насадки патрона.
6. При монтаже/демонтаже патронов, фланцев, центров — все сопряжённые поверхности должны быть чистыми и без задиров.
7. Режущий инструмент должен быть острым и иметь правильные углы заточки.
8. Закрепляйте резец в держателе максимально коротко — чтобы исключить вибрацию и поломку.
9. Регулярно и равномерно подавайте охлаждающе-смазывающую жидкость (ОСЖ). Это предотвращает перегрев и деформацию.
10. Не вращайте резьбовой шпиндель в обратную сторону.
11. Не превышайте рекомендуемую скорость для конкретного материала.
12. Если патрон или фланец заклинило на конусе шпинделя — обратитесь к инструктору.
13. Штока на вращающейся заготовке — только левой рукой, чтобы не залететь в патрон.
14. Всегда останавливайте станок перед замером.
15. При удалении длинных стружек останавливайте станок, используйте плоскогубцы.
16. Проверяйте, что тыльсток зафиксирован и правильно настроен при точении между центрами.
17. При точении между центрами избегайте сквозного переточки.
18. Не используйте тряпки на работающем станке.
19. Перед чисткой снимите резец с головки и инструменты с тыльстока.
20. Не используйте сжатый воздух для чистки станка.
21. Осторожно чистите: резец, стружка и заготовка могут быть острыми.
22. Перед уходом: станок выключен и чист. Всегда убирайте ключ патрона, избегайте пошений, держите пол чистым. Осторожно при чистке — резец, стружка, заготовка острые.

Важные вопросы при работе на токарном станке

Почему важна правильная скорость резания?

Слишком высокая — быстро изнашивается резец, теряется время на перезаточку. Слишком низкая — низкая производительность.

Нужно знать:

• Глубину реза для черновой обработки
• Глубину реза для чистовой обработки

Максимальные черновые резы: 0,010–0,030 дюйма (зависит от материала). Чистовые: 0,002–0,012 дюйма.

• Подачу для чернового реза
• Подачу для чистового реза

Подача черновых резов: 0,005–0,020 дюйма/об. Чистовых: 0,002–0,004 дюйма/об.

Терминология режущего инструмента

Для точения, обточки и отрезания существует множество инструментов. Базовый материал — обычно твёрдый сплав (карбид), но возможны и другие композиции. Этот раздел описывает внешний вид и назначение токарных резец.

Описание	Иллюстрация
Рисунок А: стандартный резец для точения с полуквадратным плечом. При достаточном запасе материала за режущим краем можно использовать для черновика.	Рисунок А
Рисунок Б: стандартный резец с углом входа. Угол позволяет брать тяжёлые черновые резы. Также можно повернуть для полуквадратного плеча.	Рисунок Б
Рисунок В: большой радиус носа — хорошая чистота на лёгких и тяжёлых резах. Можно использовать для формирования радиуса угла.	Рисунок В
Рисунок Г: развёрнутый стандартный реzec. Нос опережает режущий край — лёгкие чистовые резы по внешнему диаметру и торцу плеча.	Рисунок Г
Рисунок Д: формовой резец. Разные профили затачиваются на резец и воспроизводятся на детали.	Рисунок Д
Рисунок Е: обточной резец. Для обточки торца заготовки до гладкой плоской поверхности. Если в заготовке есть центральное отверстие — используйте полуцентр для подпёркивания.	Рисунок Е
Рисунок Ж: канавочный/подточный резец. Для нарезки канавок. При достаточных зазорах может резать глубоко, влево или вправо.	Рисунок Ж
Рисунок З: отрезной резец. Отрезает заготовку заданной длины. Требует предварительно заточенного лезвия и держателя.	Рисунок З
Рисунок И: резец для нарезания метрической резьбы 60°.	Рисунок И

Установка режущего инструмента для обработки

• Переместите головку резеца на левый конец верхней несущей.
• Установите держатель резеца в головку так, чтобы установочный винт держателя выходил за головку примерно на 1 дюйм.
• Вставьте нужный резец в держатель с вылетом 0,500 дюйма за держатель.
• Выставьте вершину резеца на высоту центров. Проверьте линейкой или центром тыльстока.
• Надёжно зажмите головку резеца — чтобы не сместилась во время резания.

Установка заготовки в токарный станок

• Проверьте биение линии центров. Если есть биение — снимите центр, очистите все поверхности, установите заново, проверьте снова.
• Очистите конусы центров станка и центровые углубления заготовки.
• Выдвиньте шпиндель тыльстока примерно на 3 дюйма.
• Ослабьте зажимную гайку или зажимной рычаг тыльстока.
• Вставьте один конец заготовки в патрон и подведите тыльсток, пока он не подпёрнет другой конец.
• Затяните зажимную гайку или рычаг.

Монтаж режущего инструмента

• Держатели резец используются для крепления токарных резец.
• Для установки: очистите держатель и затяните болты.
• Держатель резеца стыкуется с головкой резеца через быстрый зажимной рычаг.
• Головка резеца крепится к станку Т-образным болтом.

Позиционирование инструмента

Для перемещения режущего инструмента используйте ручную подачу поперечной несущей и каретки. Доступны и силовые подачи. Точные процедуры зависят от модели станка. Верхняя несущая даёт третью ось движения — её угол можно менять для точения конусов под любым углом.

1. Ослабьте болты, фиксирующие верхнюю несущую к седлу.
2. Разверните верхнюю несущую на нужный угол по шкале на её основании.
3. Затяните болты.
4. Резец можно подавать вручную по выбранному углу. У верхней несущей нет силовой подачи.
5. Для более гладкой подачи используйте две руки — получите более чистую поверхность.
6. И у верхней несущей, и у поперечной есть микрометрические барабаны; у каретки их нет.
7. Для более точной установки каретки используйте часовой индикатор, закреплённый на каретке, упертый в упор.

Центрировка заготовки

Стальная линейка

1. Поместите стальную линейку между заготовкой и резецом.
2. Резец на высоте центра — когда линейка вертикальна.
3. Резец высоко — линейка наклонена вперёд.
4. Резец низко — линейка наклонена назад.

Центр тыльстока

1. Ориентируйтесь по центру тыльстока при установке резеца.
2. Совместите вершину резеца с центром тыльстока.

ТЕСТ ПО РАЗДЕЛУ

1. Перечислите десять самых важных узлов токарного станка.
2. Перечислите пять правил безопасности на токарном станке.
3. Почему важна скорость резания?
4. Что такое держатель резеца?
5. Где устанавливается держатель резеца?
6. На сколько выдвигается резец за держатель?
7. Перечислите три разных режущих инструмента.
8. Опишите позиционирование инструмента.
9. Объясните, как центрировать заготовку.
10. Какие два способа центрировки заготовки описаны?