Основные узлы станков токарной группы

В рассматриваемых станках движение резания реализуется заготовкой, движение подачи – инструментом. Кинематические структуры станков содержат элементы связи между этими движениями посредством ходовых валов и ходовых винтов. Станки, содержащие оба элемента, называются токарно-винтовыми. В случае отсутствия ходового винта для нарезания резьбы станки называются просто токарными.
Размерными характеристиками токарных станков являются наибольшие диаметры заготовки обрабатываемой над направляющими станины, а также их наибольшие длины.
Узлы токарных станков рассмотрим на примере токарно-винторезного станка, схема которого показана на рис. 3.4.

рис. 3.4. Схема токарного станка: 1 – передняя бабка; 2 – шпиндель; 3 – ось центров; 4 – резцедержатель; 5 – суппорт; 6 – задняя бабка; 7 – гитара сменных зубчатых колес; 8 – коробка скоростей; 9 – коробка подач; 10 – ходовой винт; 11 — станина

Передняя (шпиндельная) бабка (1) закрепляется неподвижно на верхней плоскости станины (11) и включает в себя шпиндельный узел (2), механизм (коробка скоростей) передачи главного движения на шпиндель, что в совокупности позволяет получать требуемый диапазон частот вращения шпинделя.
Шпиндельный узел (2) является важнейшим компонентом привода главного движения, определяющим качество обработки. Стремление повышения верхнего предела частоты вращения обусловлено повышением возможностей режущих инструментов. Поведение шпинделя в статике или динамике определяется в значительной степени конструкцией его опор (в основном качения). Рабочие шпиндели обычно выполняются со сквозным отверстием с целью возможности обработки длинномерных заготовок соответствующей конфигурации.

рис. 3.5. Шпиндельный узел токарного станка

На рис. 3.5 показан наиболее характерный пример конструкции шпиндельного узла токарного станка. В передней опоре шпинделя находится тройной (триплекс) радиально-упорный подшипник качения, а в задней опоре радиальный подшипник качения.
Небольшие по типоразмеру токарные станки оснащаются дополнительным шпинделем для выполнения доделочных операций. Узел такого шпинделя устанавливается непосредственно на верхней плоскости станины по линии центров (3) напротив основной бабки (вместо задней бабки 6).
Задняя бабка (6) является месторасположением заднего центра при обработке длинных деталей и для закрепления сверла при осевой обработке заготовок.
Привод главного движения (8), включающий собственно электродвигатель с системой управления им, который выбирается исходя из обеспечения требуемого диапазона частот вращения заготовки при сохранении постоянной мощности на шпинделе. В станках с ручным управлением применяют асинхронные одно- или двухскоростные электроприводы. В станках с автоматизированным управлением применяют электроприводы постоянного тока и асинхронные с частотным регулированием угловой скорости.
Группа привода инструмента токарного станка выполняет функции продольной и поперечной подач. Передача движения инструменту в станке с ручным приводом осуществляется чаще одним из валов привода главного движения через гитару сменных колес (7), коробку подач, ходовой вал (на рисунке не показан) или ходовой винт (10) при нарезании резьбы. При этом реализуется ступенчатый диапазон подач от «тонких» до «грубых», значения которых для современных станков приведены в таблице.

Система крепления инструмента (4) — суппорт (см. рис. 3.4). При последовательной одноинструментальной обработке используются обычные резцедержатели. Одновременная многоинструментальная обработка, характерная для изготовления деталей больших серий, происходит за счет использования быстросменных устройств закрепления резцовой головки поворотного или поступательного движения.