Токарный станок

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Апрель 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Металлообрабатывающий токарный станок с 1911 г., показывающий составные части:
a - станина
b - каретка (с поперечными суппортами и резцедержателем)
c - передняя бабка
d - задняя шестерня (другая зубчатая передача рядом с ведущим винтом)
e - конический шкив для ременной передачи от внешний источник питания
f - лицевая панель, установленная на шпинделе
g
- задняя бабка h - ходовой винт

Часовщик с помощью токарного станка , чтобы подготовить компонент , вырезанный из меди для часов

Токарный станок ( / л eɪ ð / ) представляет собой станок , который вращает заготовки вокруг оси вращения для выполнения различных операций , таких как резка , шлифовка , накатки , бурение , деформация , напротив , и поворота , с помощью инструментов, которые применяются к заготовка для создания объекта с симметрией относительно этой оси. ^[1]

Использует [ редактировать ]

Токарные станки используются при токарной обработке дерева , металлообработке , прядении металла , термическом напылении , восстановлении деталей и обработке стекла. Токарные станки можно использовать для придания формы гончарным изделиям , самым известным из которых является гончарный круг . Металлообрабатывающие станки, оснащенные наиболее подходящим оборудованием, также могут использоваться для производства большинства тел вращения , плоских поверхностей и винтовой резьбы или спиралей . На токарных станках для декоративных работ можно производить трехмерные твердые тела невероятной сложности. Заготовка обычно удерживается на месте одним или двумя центрами., по крайней мере, один из которых, как правило, можно перемещать горизонтально для приспособления к различной длине заготовки. Другие методы удержания заготовки включают закрепление заготовки вокруг оси вращения с помощью зажимного патрона или цанги или на планшайбе с помощью зажимов или кулачковой муфты .

Изделия, изготовленные на токарных станках [ править ]

Примеры объектов, которые могут быть изготовлены на токарном станке, включают винты , подсвечники , стволы для оружия , кий , ножки стола , чаши , бейсбольные биты , музыкальные инструменты (особенно деревянные духовые инструменты ), коленчатые валы и многое другое.

История [ править ]

Токарный станок - древний инструмент. Самые ранние свидетельства существования токарного станка относятся к Древнему Египту около 1300 г. до н.э. ^[2] Есть также незначительные свидетельства его существования на микенском греческом месте, датируемом 13 или 14 веками до нашей эры. ^[3]

Явные доказательства того, что это были точеные артефакты, были найдены с VI века до нашей эры: фрагменты деревянной чаши в этрусской гробнице в Северной Италии, а также две плоские деревянные тарелки с декоративными точеными краями из современной Турции . ^[4]

Во время периода Воюющих царств в Китае , c. В 400 г. до н.э. древние китайцы использовали токарные станки для заточки инструментов и оружия в промышленных масштабах. ^[5]

Первая известная картина с изображением токарного станка датируется III веком до нашей эры в Древнем Египте . ^[6]

Токарный станок был очень важен для промышленной революции . Он известен как мать станков , поскольку это был первый станок, который привел к изобретению других станков. ^[7] Первый полностью задокументированный, цельнометаллический токарный станок с упором скольжения был изобретен Жаком де Вокансоном около 1751 года. Он был описан в энциклопедии .

В 1718 году русский инженер Андрей Нартов изобрел один из первых токарных станков с кареткой для механических режущих инструментов и набором зубчатых колес (также известный как составная опора или суппорт). Первым, кто изобрел такой токарный станок, вероятно, был Леонардо да Винчи . ^[8]

Важным ранним токарным станком в Великобритании был горизонтально-расточной станок, который был установлен Яном Вербрюггеном в 1772 году в Королевском арсенале в Вулвиче . Он был оснащен лошадьми и позволял производить гораздо более точные и мощные орудия, успешно использовавшиеся в войне за независимость США в конце 18 века. Одной из ключевых характеристик этого станка было то, что обрабатываемая деталь была токарной, а не инструментом, что делало ее технически токарным станком. Генри Модслей , который позже разработал множество усовершенствований токарного станка, работал в Королевском арсенале с 1783 года, работая с этим станком в мастерской Вербрюггена. ^[9]Подробное описание токарного станка Вокансона было опубликовано за десятилетия до того, как Модслей усовершенствовал свою версию. Вероятно, Модсли не знал о работе Вокансона, поскольку его первые версии суппорта имели много ошибок, которых не было в токарном станке Вокансона.

Во время промышленной революции механизированная энергия, генерируемая водяными колесами или паровыми двигателями, передавалась на токарный станок через линейный валопровод, что позволяло работать быстрее и проще. Токарные станки для металлообработки превратились в более тяжелые станки с более толстыми и жесткими деталями. Между концом 19 и серединой 20 веков отдельные электродвигатели на каждом токарном станке заменили линейный вал в качестве источника энергии. Начиная с 1950-х годов, сервомеханизмы применялись для управления токарными станками и другими станками с помощью числового программного управления, которое часто было соединено с компьютерами для получения компьютеризированного числового управления (ЧПУ) . Сегодня токарные станки с ручным управлением и токарные станки с ЧПУ сосуществуют в обрабатывающей промышленности.

Описание [ править ]

Части [ править ]

Токарный станок может иметь или не иметь ножки, также известные как самородок, которые располагаются на полу и поднимают станину токарного станка на рабочую высоту. Токарный станок может быть небольшим и располагаться на верстаке или столе, не требуя подставки.

Почти все токарные станки имеют станину, которая (почти всегда) является горизонтальной балкой (хотя токарные станки с ЧПУ обычно имеют наклонную или вертикальную балку для станины, чтобы стружка или стружка падали со станины). Токарные станки по дереву, специализирующиеся на токарной обработке больших чаш, часто не имеют станины или задней бабки, а имеют только отдельно стоящую переднюю бабку и консольную опору для инструмента.

На одном конце станины (почти всегда слева, когда оператор смотрит на токарный станок) находится передняя бабка. Передняя бабка содержит высокоточные вращающиеся подшипники. Внутри подшипников вращается горизонтальная ось, ось которой параллельна станине, называемая шпинделем . Шпиндели часто бывают полыми и имеют внутренний конус Морзе на передней части шпинделя (т. Е. Обращен вправо / в сторону станины), с помощью которого на шпиндель могут устанавливаться вспомогательные приспособления. Шпиндели могут также иметь приспособления для удержания заготовки на левом конце шпинделя с другими приспособлениями для конкретных задач. (т. е. обращен в сторону от основной станины) или может иметь маховик или другой вспомогательный механизм на своем внешнем конце. Шпиндели приводятся в действие и сообщают движение заготовке.

Шпиндель приводится в движение либо ногой от педали и маховика, либо ременной или зубчатой ​​передачей от источника энергии, такого как электродвигатель или валы воздушной линии. В большинстве современных токарных станков этим источником энергии является встроенный электродвигатель, часто либо в передней бабке, слева от передней бабки, либо под передней бабкой, скрытой в стойке.

Помимо шпинделя и его подшипников, передняя бабка часто содержит детали для преобразования скорости двигателя в различные скорости шпинделя . Этого достигают различные типы механизма переключения скоростей, от конического шкива или ступенчатого шкива до конического шкива с задней передачей (который, по сути, имеет низкий диапазон, аналогичный по чистому эффекту двухскоростной задней части грузовика), до вся зубчатая передача аналогична автомобильной трансмиссии с ручным переключением . Некоторые двигатели оснащены электронным регулятором скорости типа реостата, который позволяет избежать использования конических шкивов или шестерен.

Контрапунктом передней бабки является задняя бабка, которую иногда называют незакрепленной головкой, поскольку ее можно расположить в любом удобном месте на станине, сдвинув ее в требуемую область. Задняя бабка содержит цилиндр, который не вращается, но может выдвигаться и входить параллельно оси станины и прямо на одной линии со шпинделем передней бабки. Ствол полый и обычно имеет конус для облегчения захвата различных типов инструментов. Чаще всего он используется для удержания центра из закаленной стали, который используется для поддержки длинных тонких валов при токарной обработке, или для удержания сверл для сверления осевых отверстий в заготовке. Возможны многие другие применения. ^[10]

Токарные станки для металлообработки имеют каретку (состоящую из седла и фартука), увенчанную поперечными салазками, которые представляют собой плоскую деталь, которая сидит поперек станины и может быть повернута под прямым углом к ​​станине. Поверх поперечного суппорта обычно находится другой суппорт, называемый составной опорой, который обеспечивает 2 дополнительные оси движения, вращательную и линейную. Сверху находится стойка для инструментов, на которой находится режущий инструмент , снимающий материал с заготовки. Может быть, а может и не быть ходового винта , который перемещает поперечные салазки по станине.

Токарные станки по дереву и прядению металла не имеют поперечных салазок, а имеют банджо , которые представляют собой плоские детали, которые располагаются поперек станины. Положение банджо можно отрегулировать вручную; передача не задействована. Вертикально от банджо поднимается стойка для инструментов, в верхней части которой расположена горизонтальная опора для инструментов. При токарной обработке древесины ручные инструменты упираются в опору для инструмента и вставляются в заготовку. При прядении металла дополнительный штифт поднимается вертикально от опоры для инструмента и служит точкой опоры, на которую инструменты могут быть закреплены в заготовке.

Аксессуары [ править ]

Если на заготовке не нарезан конус, который идеально соответствует внутреннему конусу в шпинделе, или если на заготовке нет резьбы, которая идеально соответствует внешней резьбе на шпинделе (два условия, которые встречаются редко), необходимо использовать аксессуар для установки заготовки на шпиндель. шпиндель.

Заготовку можно привинтить или прикрутить к лицевой панели , большому плоскому диску, который крепится к шпинделю. В качестве альтернативы можно использовать собачки для лицевой пластинки , чтобы закрепить изделие на лицевой пластине.

Заготовка может быть установлена ​​на оправке или круглой заготовке, зажатой в трех- или четырехкулачковом патроне . Для заготовок неправильной формы обычно используют четырехкулачковый патрон (независимые подвижные кулачки). Эти удерживающие устройства устанавливаются непосредственно на шпиндель передней бабки токарного станка.

При прецизионных работах и ​​в некоторых типах повторяющихся работ цилиндрические детали обычно удерживаются в цанге, вставленной в шпиндель и закрепляемой либо стяжным стержнем, либо колпачком, закрывающим цангу на шпинделе. Подходящие цанги также можно использовать для крепления квадратных или шестиугольных заготовок. При прецизионном производстве инструментов такие цанги обычно бывают втяжными, когда при затягивании цанги заготовка немного перемещается назад в переднюю бабку, тогда как для большинства повторяющихся работ предпочтительнее использовать мертвую длину, так как это гарантирует, что положение заготовки не перемещается при затягивании цанги.

Мягкую заготовку (например, деревянную) можно зажать между центрами, используя цилиндрический привод на передней бабке, который врезается в древесину и передает ей крутящий момент.

В шпинделе передней бабки используется мягкая мертвая точка, поскольку деталь вращается вместе с центром. Поскольку центр мягкий, его можно поправить перед использованием. Включенный угол составляет 60 °. Традиционно используется жесткая мертвая точка вместе с подходящей смазкой в ​​задней бабке для поддержки заготовки. В современной практике мертвая точка часто заменяется центром вращения, поскольку она свободно вращается вместе с деталью - обычно на шарикоподшипниках - уменьшая тепло трения, что особенно важно на высоких скоростях. При прозрачной облицовке материала большой длины его необходимо поддерживать с обоих концов. Этого можно добиться с помощью подвижной или неподвижной устойчивой. Если люнет недоступен, обрабатываемая торцевая поверхность может поддерживаться мертвым (неподвижным) полуцентром. Половина центра имеет плоскую поверхность, обработанную на заостренном конце в широком сечении, составляющем половину его диаметра. Небольшая часть кончика мертвой точки сохраняется для обеспечения соосности. В этой точке контакта необходимо нанести смазку и снизить давление задней бабки. Токарный носитель или токарный собаки также могут быть использованы при повороте между двумя центрами. ^[11]

При токарной обработке древесины одним из вариантов вращающегося центра является центр чашки , который представляет собой металлический конус, окруженный кольцевым металлическим кольцом, что снижает вероятность раскола заготовки.

Круглая металлическая пластина с равномерно расположенными отверстиями по периферии, прикрепленная к шпинделю, называется «индексной пластиной». С его помощью можно повернуть шпиндель на точный угол, а затем зафиксировать его на месте, облегчая повторные вспомогательные операции, выполняемые с заготовкой.

Другие аксессуары, в том числе приспособления для токарной обработки конусов, накатные инструменты, вертикальные направляющие, неподвижные и подвижные опоры и т. Д., Повышают универсальность токарного станка и расширяют диапазон выполняемых им работ.

Режимы использования [ править ]

Когда заготовка закреплена между передней бабкой и задней бабкой, говорят, что она находится «между центрами». Когда заготовка поддерживается с обоих концов, она более устойчива, и к заготовке можно приложить большее усилие с помощью инструментов под прямым углом к ​​оси вращения, не опасаясь, что заготовка может вырваться.

Когда заготовка закреплена только на шпинделе на конце передней бабки, такая работа называется «торцевой работой». Когда заготовка поддерживается таким образом, меньшая сила может быть приложена к заготовке с помощью инструментов под прямым углом к ​​оси вращения, чтобы заготовка не рвалась. Таким образом, большая часть работы должна выполняться в осевом направлении, по направлению к передней бабке или под прямым углом, но осторожно.

Когда деталь устанавливается с определенной осью вращения, обрабатывается, а затем повторно устанавливается с новой осью вращения, это называется «эксцентриковым точением» или «многоосевым точением». В результате различные поперечные сечения заготовки являются осесимметричными, но заготовка в целом не осесимметрична. Эта техника используется для распредвалов, различных типов ножек стульев.

Размеры [ править ]

Токарные станки обычно подбираются по мощности, которую они могут выдержать. Обычно большая работа удерживается на обоих концах либо с помощью патрона, либо с помощью другого привода в передней бабке и центра в задней бабке. Чтобы максимизировать размер, поворот между центрами позволяет работать как можно ближе к передней бабке и используется для определения самой длинной детали, которую токарный станок будет вращать - когда основание задней бабки совмещено с концом станины. Расстояние между центрами дает максимальную продолжительность работы, которую токарный станок официально может выдержать. Если задняя бабка выступает за край станины, можно вставить немного более длинные предметы, но это не рекомендуется.

Другой размер заготовки - насколько далеко она может быть смещена от центра. Это известно как «качели» («Расстояние от центра головки токарного станка до станины или путей, или до остальной части. Качели определяют диаметральный размер объекта, который можно повернуть на токарном станке; что угодно больший размер будет мешать кровати. Этот предел называется раскачиванием кровати. Раскачивание остальных - это размер, который будет вращаться над остальным, который лежит на кровати. ") ^[12]из того, что произведение «качается» из центра, на котором оно установлено. Это имеет больше смысла для обработки нестандартной формы, но поскольку токарный станок чаще всего используется для цилиндрической обработки, полезно знать максимальный диаметр работы, которую токарный станок может выдержать. Это просто значение качания (или высоты центра над кроватью), умноженное на два. Почему-то в США принято считать качели диаметром, но это неверно. Поэтому для ясности в отношении размера лучше описать его как «центральную высоту над кроватью». Поскольку части токарного станка уменьшают производительность, могут быть обнаружены такие измерения, как «поворот над поперечными суппортами» или другие названные части.

Разновидности [ править ]

Самые маленькие токарные станки - это «токарные станки для ювелиров» или «токарные станки для часовщиков», которые, хотя зачастую достаточно малы, чтобы их можно было держать одной рукой, обычно крепятся к верстаку. Заготовки, обрабатываемые на токарном станке ювелира, часто бывают металлическими, но можно обрабатывать и другие более мягкие материалы. Токарные станки ювелиров можно использовать с ручными «резцами» или с «составной опорой», которая прикрепляется к станине токарного станка и позволяет зажимать инструмент на месте и перемещать его с помощью винта или рычажной подачи. Инструменты Graver обычно поддерживаются Т-образной опорой, а не крепятся к поперечным суппортам или составной опоре. Работа обычно проводится в цанговом патроне, но также часто используются высокоточные 3- и 6-кулачковые патроны. Стандартные размеры отверстий шпинделя составляют 6 мм, 8 мм и 10 мм. Термин WW относится к цанговому патрону Webster / Whitcomb и токарному станку. изобретена американской часовой компанией в Уолтеме, штат Массачусетс. Большинство токарных станков, обычно называемых часовыми мастерами, имеют такую ​​конструкцию. В 1909 году компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовых мастеров диаметром 8 и 10 мм). ); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Большинство токарных станков, обычно называемых часовыми мастерами, имеют такую ​​конструкцию. В 1909 году компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовых мастеров диаметром 8 и 10 мм). ); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Большинство токарных станков, обычно называемых часовыми мастерами, имеют такую ​​конструкцию. В 1909 году компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовых мастеров диаметром 8 и 10 мм). ); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовых мастеров диаметром 8 и 10 мм). ); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовых мастеров диаметром 8 и 10 мм). ); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовщиков диаметром 8 и 10 мм); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME. Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только на токарных станках часовщиков диаметром 8 и 10 мм); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch and Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME.

Меньшие токарные станки для металлообработки, которые больше, чем токарные станки ювелиров, могут располагаться на скамейке или столе, но обладают такими функциями, как держатели инструмента и зубчатая передача для нарезания резьбы, называются токарными станками для любительского монтажа, а более крупные версии - «настольными станками» - этот термин также обычно применяется в специальных высокоточных токарных станках, используемых инструментальщиками для разовых работ. ^[13] Даже более крупные токарные станки, предлагающие аналогичные функции для производства или модификации отдельных деталей, называются «токарными станками для двигателей». Токарные станки этих типов не имеют дополнительных встроенных функций для серийного производства, а используются для производства или модификации отдельных деталей в качестве основной роли.

Токарные станки такого размера, которые предназначены для массового производства, но не предлагают универсальных возможностей нарезания резьбы двигателя или настольного токарного станка, называются токарными станками «второй операции».

Токарные станки с очень большим отверстием шпинделя и патроном на обоих концах шпинделя называются «токарными станками для нефтяных промыслов».

Полностью автоматические токарные станки, использующие кулачки и зубчатые передачи для контролируемого движения, называются винтовыми станками .

Токарные станки, управляемые компьютером, являются токарными станками с ЧПУ .

Токарные станки со шпинделем, установленным в вертикальной конфигурации, а не в горизонтальной конфигурации, называются вертикальными токарными станками или вертикально-расточными станками. Они используются там, где требуется точить очень большие диаметры, а заготовка (сравнительно) не очень длинная.

Токарный станок с резцедержателем, который может вращаться вокруг вертикальной оси, чтобы подавать различные инструменты к передней бабке (и заготовке), представляет собой токарно-револьверные станки . ^[14]

Токарный станок, оснащенный делительными пластинами, профильными фрезами, спиральными или винтовыми направляющими и т. Д., Чтобы сделать возможным декоративное точение, является токарным станком для декоративных работ .

Возможны различные комбинации: например, вертикальный токарный станок также может иметь возможности ЧПУ (например, ЧПУ VTL ).

Токарные станки можно комбинировать с другими станками, такими как сверлильный станок или вертикально-фрезерный станок . Их обычно называют комбинированными токарными станками .

Основные категории [ править ]

Станки деревообрабатывающие [ править ]

Станки деревообрабатывающие - древнейшая разновидность. Все остальные разновидности произошли от этих простых токарных станков. Регулируемая горизонтальная металлическая направляющая - подставка для инструмента - между материалом и оператором позволяет размещать формовочные инструменты, которые обычно переносятся вручную. После формования обычно прижимают и скользят наждачной бумагой по все еще вращающемуся объекту, чтобы сгладить поверхность, созданную с помощью металлических формующих инструментов. Опору инструмента обычно снимают во время шлифования, так как держать руки оператора между ним и прядильной древесиной может быть небезопасно. ^{[ необходима цитата ]}

Многие токарные станки по дереву также могут использоваться для изготовления чаш и тарелок. Чашу или тарелку нужно удерживать только за дно токарного станка с одной стороны. Обычно он прикреплен к металлической лицевой панели, прикрепленной к шпинделю. На многих токарных станках эта операция выполняется с левой стороны передней бабки, где нет направляющих и, следовательно, больше зазора. В этой конфигурации деталь может иметь внутреннюю и внешнюю форму. Специальная изогнутая подставка для инструмента может использоваться для поддержки инструментов при формировании внутренней части. Более подробную информацию можно найти на странице токарной обработки древесины .

Большинство токарных станков по дереву рассчитаны на работу со скоростью от 200 до 1400 оборотов в минуту, при этом оптимальным для большинства таких работ считается чуть более 1000 об / мин, а для больших заготовок требуются более низкие скорости. ^[15]

Дублирующие токарные станки [ править ]

Один из типов специализированных токарных станков - это токарный станок-дубликат или копировальный станок, также известный как токарный станок Бланшара в честь его изобретателя Томаса Бланшара . Этот тип токарного станка был в состоянии создать формы , идентичные стандартный рисунок и он реконструировал процесс пистолета акций решений в 1820 - х годах , когда он был изобретен. ^[16]

Токарные станки для выкройки [ править ]

Используется для изготовления выкройки для литейных цехов , часто из дерева, но также и из пластика. Токарный станок по изготовлению моделей выглядит как тяжелый токарный станок по дереву, часто с револьверной головкой и ходовым винтом или зубчатой рейкой для ручного позиционирования револьверной головки . Револьверная головка используется для точной резки прямых линий. У них часто есть возможность поворачивать очень большие детали на другом конце передней бабки, используя отдельно стоящую подставку для инструментов. Другой способ поворота больших деталей - это скользящая платформа, которая может отодвигаться от передней бабки и, таким образом, открывать зазор перед передней бабкой для крупных деталей.

Металлообрабатывающие станки [ править ]

В токарном станке для металлообработки металл удаляется с заготовки с помощью закаленного режущего инструмента , который обычно крепится к твердой подвижной опоре, либо стойке для инструмента, либо револьверной головке, которая затем перемещается к заготовке с помощью маховиков или двигателей с компьютерным управлением. . Эти режущие инструменты бывают самых разных размеров и форм, в зависимости от их применения. Некоторые распространенные стили - ромбовидный, круглый, квадратный и треугольный.

Стойка для инструментов приводится в действие ходовыми винтами, которые могут точно позиционировать инструмент в различных плоскостях. Стойка для инструмента может приводиться в действие вручную или автоматически для выполнения черновых и чистовых пропилов, необходимых для придания заготовке желаемой формы и размеров, или для нарезания резьбы , червячных передач и т. Д. Смазочно-охлаждающая жидкость также может подаваться на место резки для обеспечивают охлаждение, смазку и очистку детали от стружки . Некоторые токарные станки могут работать под управлением компьютера для массового производства деталей (см. « Числовое программное управление »).

Металлообрабатывающие станки с ручным управлением обычно снабжены зубчатой ​​передачей с регулируемым передаточным числом для привода главного ходового винта. Это позволяет нарезать резьбу с разным шагом . На некоторых старых токарных станках или более доступных новых токарных станках зубчатые передачи заменяются заменой шестерен с различным количеством зубьев на валы или с них, в то время как более современные или дорогие токарные станки с ручным управлением имеют коробку быстрой смены, чтобы обеспечить обычно используемые передаточные числа с помощью работа рычага. Токарные станки с ЧПУ используют компьютеры и сервомеханизмы для регулирования скорости движения.

На токарных станках с ручным управлением шаг резьбы, которую можно нарезать, в некоторой степени определяется шагом ходового винта: токарный станок с метрическим ходовым винтом легко нарезает метрическую резьбу (включая BA ), а другой - с резьбой с метрической резьбой. Ходовой винт с имперской системой мер легко нарежет резьбу с британской системой единиц, такую ​​как BSW или UTS (UNF, UNC). Это ограничение не является непреодолимым, потому что 127-зубчатая шестерня, называемая транспозиционной шестерней, используется для перевода между метрическим и дюймовым шагом резьбы. Однако это дополнительное оборудование, которым многие владельцы токарных станков не владеют. Это также более крупное сменное колесо, чем другие, и на некоторых токарных станках может быть больше, чем способно установить монтажное банджо сменного колеса.

Заготовка может поддерживаться между парой точек, называемых центрами , или она может быть прикреплена болтами к лицевой панели или удерживаться в патроне . Патрон имеет подвижные губки, которые надежно удерживают заготовку.

При использовании токарного станка по металлу некоторые свойства материала влияют на свойства материала. Химических или физических эффектов мало, но есть много механических эффектов, в том числе остаточное напряжение, микротрещины, деформационное упрочнение и отпуск в закаленных материалах.

Токарные станки [ править ]

Токарные станки для киев работают так же, как токарные и прядильные станки, обеспечивая идеально радиально-симметричный рез для бильярдных киев . Их также можно использовать для полировки киев, которые носили годами.

Стеклообрабатывающие станки [ править ]

Стеклообрабатывающие станки похожи по конструкции на другие токарные станки, но заметно отличаются способом модификации заготовки. Токарные станки для обработки стекла медленно вращают полый стеклянный сосуд над пламенем с постоянной или переменной температурой. Источник пламени может быть либо ручным, либо установленным на банджо / поперечных суппортах, которые можно перемещать по станине токарного станка. Пламя служит для смягчения обрабатываемого стекла, так что стекло в определенной области заготовки становится пластичным и подвержено формованию путем надувания (« выдувание стекла»).") или деформацией с помощью термостойкого инструмента. Такие токарные станки обычно имеют две передние бабки с зажимными патронами, удерживающими работу, расположенными так, что они оба вращаются вместе в унисон. Воздух может поступать через шпиндель патрона передней бабки для выдувания стекла. Инструменты для деформации стекла и трубок для надувания (надувания) стекла обычно используются ручные устройства.

При алмазной токарной обработке используется управляемый компьютером токарный станок с алмазным наконечником для изготовления прецизионных оптических поверхностей из стекла или других оптических материалов. В отличие от обычного оптического шлифования, сложные асферические поверхности можно легко обрабатывать. Вместо «ласточкин хвост», используемых на суппорте инструмента на токарном станке по металлу, пути обычно плавают на воздушных подшипниках, а положение инструмента измеряется с помощью оптической интерферометрии для достижения необходимого стандарта точности для оптических работ. Готовая заготовка обычно требует небольшого количества последующей полировки обычными методами, чтобы получить готовую поверхность, достаточно гладкую для использования в линзах, но время грубой шлифовки значительно сокращается для сложных линз.

Металлопрядильные станки [ править ]

При прядении металла диск из листового металла удерживается перпендикулярно главной оси токарного станка, а инструменты с полированными наконечниками ( ложками ) или роликовыми наконечниками удерживаются вручную, но прижимаются рукой к неподвижным стойкам для создания давления, которое деформирует станок. прядение листового металла.

Токарные станки по металлу почти так же просты, как токарные станки по дереву. Обычно для прядения металла требуется оправка, обычно сделанная из дерева, которая служит шаблоном, на котором формируется заготовка (можно изготавливать асимметричные формы, но это очень продвинутая технология). Например, чтобы сделать чашу из листового металла , потребуется массивный брусок в форме чаши; Аналогично, чтобы сделать вазу , потребуется цельный шаблон вазы.

С появлением высокоскоростной промышленной штамповки под высоким давлением формование металла сейчас менее распространено, чем когда-то, но по-прежнему является ценным методом для производства единичных прототипов или небольших партий, где штамповка была бы неэкономичной.

Токарно-токарные станки [ править ]

Токарно-винторезный станок был разработан примерно в то же время, что и промышленный токарно-винторезный станок в девятнадцатом веке. Его использовали не для изготовления предметов практического назначения, а для декоративных работ - токарной обработки . Используя аксессуары, такие как горизонтальные и вертикальные режущие рамки , эксцентриковый патрон и эллиптический патрон, можно производить твердые тела необычайной сложности с помощью различных генеративных процедур.

Токарный станок специального назначения, токарный станок для двигателей Rose , также используется для декоративной токарной обработки, в частности, для токарной обработки двигателей, обычно драгоценных металлов, например, для украшения корпусов карманных часов. Помимо широкого набора принадлежностей, эти токарные станки обычно имеют сложное устройство деления, позволяющее точно вращать оправку. Резка обычно выполняется вращающимися фрезами, а не непосредственно вращением самой работы. Из-за сложности полировки такой работы обрабатываемые материалы, такие как дерево или слоновая кость, обычно довольно мягкие, а резак должен быть исключительно острым. Лучшими декоративными токарными станками обычно считаются те, которые были изготовлены Хольцапфелем на рубеже XIX века.

Токарный редуктор [ править ]

Многие типы токарных станков могут быть оснащены дополнительными компонентами, позволяющими воспроизводить предмет: исходный предмет устанавливается на один шпиндель, заготовка устанавливается на другой, и, когда оба вращаются синхронно, один конец руки "считывает" оригинал и другой конец руки «вырезают» дубликат.

Токарное сокращение является специализированным токарным , который разработан с этой функцией и включает в себя механизм , похожий на пантограф , так что , когда «чтение» конец рычага читает деталь , которая измеряет один дюйм (к примеру), конец резания Рука создает аналогичную деталь, которая (например) составляет одну четверть дюйма (уменьшение 4: 1, хотя при соответствующем оборудовании и соответствующих настройках возможен любой коэффициент уменьшения).

Редукционные токарные станки используются при изготовлении монет, где гипсовый оригинал (или эпоксидный мастер, сделанный из гипсового оригинала, или мастер с медной оболочкой, сделанный из гипсового оригинала, и т. Д.) Дублируется и измельчается на редукционном токарном станке, создавая мастер умереть .

Токарные станки [ править ]

Токарный станок, на котором бревна хвойных пород, таких как ель или сосна , или твердых пород, например береза , поворачиваются против очень острого лезвия и снимаются в одном непрерывном или полунепрерывном рулоне. Изобрел Иммануил Нобель (отец более известного Альфреда Нобеля ). Первые такие токарные станки в США были созданы в середине 19 века. Продукт называется древесным шпоном и используется для изготовления фанеры и в качестве косметического поверхностного шпона на некоторых сортах ДСП .

Токарные станки часовщика [ править ]

Токарные станки для часовых мастеров - это хрупкие, но точные токарные станки для металлообработки, обычно не имеющие приспособлений для нарезания винтов , и они до сих пор используются часовыми специалистами для таких работ, как точение стержней баланса. Ручной инструмент, называемый гравером , часто используется вместо скользящего инструмента. Оригинальные токарные станки часовщика представляли собой простой токарный станок с мертвой точкой с подвижной опорой и двумя незакрепленными головками. Изделие вращалось с помощью лука, обычно из конского волоса , обернутого вокруг него.

Транскрипция, или запись, токарные станки [ править ]

Токарные станки для транскрипции или записи используются для создания канавок на поверхности для записи звуков. Они использовались для создания звуковых канавок на восковых цилиндрах, а затем на плоских записывающих дисках, первоначально также сделанных из воска, но позже в качестве лаков на субстратах. Первоначально токарные станки приводились в движение звуковыми колебаниями через рог в процессе, известном как акустическая запись, а затем приводились в действие электрическим током, когда микрофоны были впервые использованы для записи звука. Многие такие станки были профессиональными моделями, но другие были разработаны для домашней записи и были распространены до появления домашней магнитофонной записи.

Галерея [ править ]

Примеры токарных станков [ править ]

• Токарный станок с педалями

• Токарные станки для изготовления стволов, Завод военно-морского оружия, Вашингтон, округ Колумбия

• Большой старый токарный станок

• Малый токарный станок по металлу

• Металлообрабатывающий станок с ременным приводом в механическом цехе в музее Хэгли

• Одновинтовой токарный станок

Примеры работы на токарном станке [ править ]

• Токарный упражнение

• Точеные шахматные фигуры

Оценка производительности [ править ]

Национальные и международные стандарты используются для стандартизации определений, требований к окружающей среде и методов испытаний, используемых для оценки производительности токарных станков. Выбор используемого стандарта является соглашением между поставщиком и пользователем и имеет определенное значение при проектировании токарного станка. В США ASME разработало стандарт B5.57 под названием «Методы оценки производительности токарных станков с ЧПУ и токарных центров», который устанавливает требования и методы для определения и тестирования производительности токарных станков с ЧПУ и токарных центров. ^[17]

См. Также [ править ]

• Опора для беседки
• Алмазная токарная обработка
• Gundrilling
• Гончарный круг
• Сегментированная токарная обработка
• Твердая революция
• Unimat

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Хольцапффель, Чарльз (1843–1897). Включение и механические манипуляции Том V .
• Марлоу, Фрэнк (2008). Основы механического цеха: вопросы и ответы . Metal Arts Press. ISBN 978-0-9759963-3-1.
• Оскар Э. Перриго . Современная американская токарная практика. Новая, полная и практическая работа над «королем станочных инструментов». , 1907.
• Раффан, Ричард (2001). Токарная обработка дерева с Ричардом Раффаном . Тонтон. ISBN 1-56158-417-7.
• Джошуа Роуз . Полный практический машинист: охватывает токарную работу, работу с тисками, сверла и т. Д. , Филадельфия: HC Baird & Co., 1876; 2-е изд. 1885 .
• Спари, Лоуренс (1947). Токарный станок на любителя . Специальные книги по моделям. ISBN 0-85242-288-1.
• Вудбери, Роберт S (1961). История токарного станка до 1850 года . Кливленд, Огайо: Общество истории технологий. ISBN 978-0-262-73004-4.
• Брей, Стэн (2004). Компактный токарный станок (2-е изд.). Пул: Книги моделей особого интереса. ISBN 1854862278. OCLC  63184337 .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме токарных станков .

• Токарный станок
• Архив станков
• Средневековые и ренессансные токарные станки на Wayback Machine (архивировано 10 ноября 2017 г.)
• История токарного станка на Archive.today (архивировано 23.12.2012). Дополнительные архивы: 01.12.2016 .
• Ранняя обработка дерева
• Токарный станок с пружинным полюсом
• Современный механический цех Практикуйте исторический викторианский текст, описывающий дизайн, конструкцию и использование токарных станков в 1880-х годах.
• Журнал The South Bend Lathe Library Make Magazine, 16 ноября 2011 г. Ссылки на Как запустить токарный станок и другие публикации South Bend Lathe Works .
• «Забытый электроинструмент». Popular Science , декабрь 1959 г., стр. 149–152.
• «Дисковые отрезные и записывающие станки». http://www.aes.org/aeshc/docs/recording.technology.history/lathe.html .