Токарная оснастка своими руками

Дополнительное оборудование и приспособления для токарного станка

Как оказывается для изготовления различных деталей не достаточного только токарного станка, а необходимы всевозможные приспособы и дополнительное оборудование.

Приспособления для токарных станков предназначены для закрепления инструмента на станке или заготовки.

Разновидности приспособлений для станка

Существуют различные разновидности приспособлений для токарного станка. Приспособления для токарных станков производятся в широком ассортименте. Это даёт возможность подобрать мастеру наиболее лучший вариант в соответствии с поставленной задачей.

Виброопоры

Виброопоры (они же виброизоляторы) предназначены для активной или пассивной виброизоляции разных типов станков: малых, средних или больших. Применение виброопор поможет увеличить качество обработки деталей.

Центры

Токарные центры применяются для того, чтобы зафиксировать заготовку, которая имеет тело вращения на задней бабке токарного станка. Центр позволяет обрабатывать детали с высокой скоростью и при минимальном биении.

Патроны

Это приспособления для точного закрепления заготовки на станке. Благодаря использованию токарных патронов, значительно увеличивается функциональность самого станка, а также появляется возможность обрабатывать сложно профильные детали. В основном используется, чтобы закрепить заготовки для проведения металлорежущих операций.

Кулачки

Токарные кулачки могут быть:

• Прямые — нужны, чтобы зажимать заготовку с внешней стороны для вала.
• Обратные — необходимы для зажима заготовки только изнутри.
• Накладные — необходимы для крепления длинных или коротких заготовок крупных диаметров.

Обычно, токарные кулачки изготавливаются из цветных металлов и стали без термообработки.

Кулачковые патроны

Специализируются для зажима прямоугольных и цилиндрических заготовок.

1. Двухкулачковые — необходимы для закрепления сложных заготовок с фасонной деталью. Двухкулачковые приспособления могут закреплять в сменных губах различные поверхности.
2. Трёхкулачковые — одни из самых распространённых патронов. Они устанавливаются практически на любые токарные станки. В свою очередь, делятся на три типа:

• Спиральные.
• Реечные.
• Эксцентриковые.

Трёхкулачковые патроны оснащаются специальным приводом. Особое широкое распространение получили трёхкулачковые патроны с пневматическим приводом. Еще существует и гидропривод, но редко используется.

• Четырёхкулачковые — применяются для зажима некруглых и несимметричных заготовок. Кулачки регулируются самостоятельно и их необходимо устанавливать так, чтобы их ось совпадала с осью шпинделя. Эти патроны применяются в основном в ремонтных цехах.

Дополнительные детали

Помимо основных приспособлений для токарного станка, также стоит обратить внимание и на дополнительные детали, которые тоже могут быть необходимы мастеру.

Люнеты

Дополнительное оборудование, которое является главной опорой при обработке на токарном станке. Чаще всего нужны, чтобы не повредить заготовку и инструмент, а также, чтобы не получить травмы, вызванные биением из-за высоких оборотов станка.

Люнеты бывают с опорой качения (роликовые) и скольжения (кулачковые). Башмаки — специальные люнеты для шлифования колец подшипников.

Резцедержатели

Резцедержатель применяется для закрепления режущего инструмента. Он гораздо упрощает работу и позволяет как можно больше расточить отверстия.

• Горизонтальные (вдоль шпинделя).
• Вертикальные (под прямым углом к шпинделю).
• Механические.
• Электромеханические.
• Гидравлические.
• С сервоприводом.
• Двухпозиционные — позволяют зафиксировать двое резцов.
• Четырёхпозиционные — позволяют зафиксировать сразу четыре резца на станке.
• Посредством клинового блока.
• VDI.
• ВМТ – закрепление в отверстии на удаленном диаметре диска.
• Простые — обладают специальной прокладкой сферической формы, которая позволяет быстро сменить резец на необходимый. Минус — крепление только на один болт. Нужно постоянно проверять степень закрепления болта и при необходимости, закручивать болт до конца.
• Поворотные — позволяют поставить сразу четыре резца. Максимально эффективен при обработке деталей сложных геометрических форм. Также существуют поворотные резцедержатели, которые несут в себе сразу 12 резцов.
• Быстросменные — нужны для минимальных временных потерь при замене резцов.
• Универсальные переходники — позволяют установить большие инструменты.

Револьверная головка

Представляет собой поворотный узел станка, в который вставляются несколько инструментов. Как правило, в револьверной головке есть индексирующий механизм, который осуществляет точную фиксацию каждого установленного инструмента при повороте.

Поворот револьверной головки и её фиксация могут производиться как автоматически, так и вручную. Одновременно с поворотом, меняются скорости главного движения и подачи.

Конусная линейка

Конусная линейка устанавливается на каретке и предназначена для обработки конических поверхностей. На каретке станка установлен специальный кронштейн, который при помощи направляющих в виде ласточкина хвоста соединен с данной линейкой. Линейку можно поворачивать вокруг пальца под необходимым углом к оси обрабатываемой детали. Для закрепления линейки используются два болта.

Как подобрать нужное оборудование?

Сначала необходимо разобраться, для каких целей нужно оборудование. Подбор оборудования должен происходить только после изучения всех плюсов и минусов оборудования.

В паспорте к оборудованию всегда есть указания на характеристики, а также особые требования по эксплуатации. Несоблюдение требований может привести к травмам персонала или порче заготовок.

Правила использования оправок

Существует список правил для использования токарных оправок:

• Точность посадочного отверстия должна быть не ниже седьмого квалитета, а чистота поверхности не хуже Ra 1,0.
• Располагать инструмент необходимо по оси центров станка.
• Поверхность контакта токарной оправки должна быть максимальной.
• Чтобы не было деформаций и отжима инструмента в процессе резания, твёрдость материала цанги держателя не должна быть менее 44 HRС.
• Чем больше вылет оправки, тем надежнее необходимо закреплять. Категорически запрещено крепить длинные оправки с помощью поджатия винтов к цилиндрической или другой поверхности. Для установки длинномерных оправок, необходимо использовать дополнительное оборудование.

Технологическая оснастка токарных станков

Технологическая оснастка токарных станков играет немаловажную роль в эффективности предприятия, так как правильно подобранные компоненты способны значительно расширить функционал оборудования и повысить качество изготавливаемой продукции.

Благодаря широкому ряду моделей любой производитель сможет найти необходимое оборудование для конкретных токарных станков.

Важно заметить, что большинство оснасток выпускается под конкретную модель или параметры.

Виды технологических оснасток для токарных станков

Сам по себе токарный станок представляет собой оборудование, предназначенное для обработки заготовок. Как правило, с их помощью происходит сверхточная расточка и точение поверхностей цилиндрической, конической или фасонной формы.

Очевидно, что оснастки для такого типа оборудования предназначены для повышения точности резки или обточки. Однако немаловажным является и фактор фиксации заготовки. Нежелательные вибрации могут привести к браку изготовляемого продукта, а ослабленные крепления способны вызвать поломку всего агрегата.

В целом, существует несколько видов популярных оснасток:

1. Патроны. Предназначены для зажима деталей или заготовок.
2. Вращающиеся центры. Устанавливаются в пиноль задней бабки, служат для дополнительного крепежа детали.
3. Резцедержатели. Предназначены для быстрой смены токарных резцов.

Все вышеперечисленные приспособления предназначены для повышения точности обработки и качества изготавливаемых деталей. Небольшое отставание патронов в показателях востребованности (32%) связано с тем, что данные детали достаточно прочны и могут подойти на несколько моделей станков в отличие от центров и резцедержателей. Важно заметить, что некоторые детали (например, патроны) могут быть задействованы не только в токарных станках. Такая переносимость оснасток не является правилом, однако имеет место в металлообрабатывающей промышленности.

Выгоды использования технологических оснастки токарных станков

Технологические оснастки подразумевают под собой ряд приспособлений, нацеленных на повышение эффективности и расширение производственных возможностей. Чаще всего их используют в случае, когда предприятию необходимо расширить свой ассортимент продукции с минимальными затратами в короткие сроки.

Заказ, доставка и установка новых станков или оборудования могут занять значительное время. В таких случаях в качестве альтернативы выступают разнообразные технологические оснастки.

Исследования показывают, что применение современного оборудования позволяет повысить эффективность даже устаревших станков. Средний показатель увеличения эффективности составил 24%.

Говоря о преимуществах, следует отметить:

• возможность расширить функционал стандартных станков;
• быстрая установка;
• возможность использовать некоторые оснастки на разных станках;
• экономически выгоднее, чем покупка нового оборудования.

Технологическая оснастка токарных станков позволяет ощутимо расширить производительные и функциональные возможности.

Больше о технологической оснастки токарных станков можно узнать на тематической выставке «Металлообработка».

Токарная обработка металла и её виды

В настоящее время токарная обработка металла является одним из самых востребованных производственных процессов. С ее помощью происходит формирование окончательного вида изделий, выполняются ремонтные работы или мероприятия по улучшению технических и эксплуатационных качеств заготовки.

Определение и виды токарной обработки

Во время токарной обработки происходит воздействие режущего инструмента на деталь. При этом в станке выполняется два вида движения — вращательное (для заготовки) и поступательное (для резца). Таким образом удаляется излишек материала, обрабатываемому компоненту передается нужная форма.

Для выполнения вышеперечисленных операций в конструкции станка есть обязательные элементы – передняя и задняя бабки, суппорт и резцедержатель. С их помощью происходит позиционирование инструмента относительно детали, задаются параметры тех или иных видов обработки.

В зависимости от желаемого результата выделяют следующие типы токарной обработки:

• обтачивание. Разделяется на наружное и внутреннее. С помощью резца происходит удаление материала на поверхности детали;
• расточка. Суть этой функции заключается в увеличении диаметра или изменении конфигурации отверстия. Используются специальные типы резцов;
• точение конусов. Операция схожа с процедурой обточки, разница заключается в расположении режущего инструмента. Его устанавливают под определенным углом относительно поверхности;
• формирование резьбы. Для этого необходима особая конструкция фартука суппорта;
• точение канавок и отрезание. Применяются специальные типы резцов;
• подрезание торцов.

Это наиболее распространенные типы токарных работ. Они могут выполняться на одном станке, если это предусмотрено его конструкцией. Но для достижения оптимального результата необходимо знать технические характеристики оборудования. Они влияют на качество и точность выполнения работ.

Если предполагается сложная обработка деталей — рекомендуется использовать резцедержатель револьверного типа. На нем могут располагаться несколько типов обрабатывающих инструментов, смена происходит за счет вращения рабочей головки.

Факторы, влияющие на качество операций

При выборе конкретного типа токарного оборудования необходимо детально изучить его функциональные возможности. Они определяют не только перечень выполняемых операций, но и точность.

Определяющим параметром являются характеристики заготовки – габариты и масса. В зависимости от этого она может быть зафиксирована в центрах или над станиной. На следующем этапе анализа необходимо узнать максимальную длину точения. При обработке внутренних поверхностей деталей определяется максимально допустимая глубина. Она зависит от конфигурации резца, а также параметров механизма подач.

Помимо этого, на качество токарной обработки влияют следующие факторы:

• частота вращения шпиндельной головки;
• число скоростей;
• характеристики суппорта – значение продольных и поперечных подач, максимальные и минимальные параметры смещения;
• тип устанавливаемых резцов и их посадочные размеры;
• номинальная мощность электродвигателя главного привода.

Все эти параметры необходимо учитывать во время составления технологической схемы производственного процесса. Кроме этого на качество обработки влияет степень автоматизации оборудования. Для достижения оптимальных результатов рекомендуется использовать станки с числовым программным управлением.

Дополнительно необходимо учитывать характер формируемой стружки. Она может быть слитая, элементарная, с надломом или ступенчатая. Это повлияет на способ ее удаления, а также необходимую степень обработки охлаждающей жидкостью.

Оснастка станка для токарной обработки

Помимо основных компонентов оборудования в некоторых случаях для выполнения токарных работ понадобится специальная оснастка. Она может входить в стандартную комплектацию станка, либо устанавливаться в качестве опции. При этом токарная обработка может выполняться в нестандартных режимах.

Одним из определяющих компонентов являются механизмы фиксации деталей. Традиционно заготовка может крепиться между передней приводной бабкой и задней. При этом учитывается конфигурация фиксирующего патрона, а также параметры пиноли задней бабки.

Для повышения функциональности оборудования могут использоваться следующие дополнительные компоненты токарного станка:

• хомутики. Предназначены для передачи крутящего момента при закреплении деталей в центрах;
• поджим. Устанавливается на резцедержатель и необходим для увеличения точности позиционирования инструмента;
• люнет. Применяется для токарных работ с габаритными заготовками. Это устройство служит дополнительным фиксирующим элементом.

Кроме этих приспособлений могут применяться различные другие. Все зависит от требований к качеству выполнения операций, а также параметров технологической схемы обработки.

В качестве примера можно посмотреть видеоматериал, в котором показана высокотехнологичная токарная обработка детали:

Приспособления для токарного станка по металлу

Функциональные возможности токарного станка во многом определяются применением специальных приспособлений. С их помощью можно выполнять дополнительные операции (фрезерование, шлифовка, нарезка резьб и т. д.), упростить выполнение работ или обеспечить фиксацию деталей со сложной конфигурацией.

Приспособления для фиксации заготовок

Для крепления заготовок используются универсальные приспособления – центры, втулки и оправки. Центры применяются для деталей длиной более трех метров с базовыми поверхностями в форме центровых отверстий. В зависимости от конструкции они подразделяются на вращающиеся и неподвижные, устанавливаются в пиноли передней и задней бабки. Угол конуса переднего центра зависит от типа работ. Для обычных операций он равен 60°, для тяжелых работ – 90°. Материалом является инструментальная сталь с твердостью HRC 55-58.

Существуют различные варианты конструкции центров для выполнения специальных операций:

• Рифленые центры для обработки пустотелых заготовок.
• Центры с выточкой. Применяются для подрезки торца.
• Подпружиненные или «плавающие центры – для точной установки деталей по торцу.

На рисунке выше представлены конструкции центров: а — обыкновенный; б — рифленый; в — с выточкой, г — вращающийся для заготовок с центровыми углублениями; д — вращающийся для заготовок с коническими концами.

В том случае, если деталь не может быть зафиксирована в патроне, например по причине неправильной геометрической формы, используется специальное приспособление для закрепления заготовок на станках – планшайба. Это плоский диск с радиальными или концентрическими пазами, который крепится к шпинделю станка через фланец. Пазы могут иметь Т-образную или фигурную форму в поперечном сечении. Заготовка центрируется и фиксируется на планшайбы с помощью сменных прихватов и наладок.

Для точения некоторых заготовок с внутренними сквозными отверстиями применяется фиксация с помощью оправки. Данные приспособления подразделяются на центровые и шпиндельные. В свою очередь центровые подразделяются на цельные и разжимные.

На рисунке выше показаны оправки в разрезе: а — центровые; б — шпиндельная; 1 — стержень; 2 — заготовка; 3 — разрезной элемент; 4 — гайка.

Дополнительные опоры

При обработке заготовок большой длины и малого диаметра, для обеспечения надежной фиксации применятся дополнительные опоры – люнеты. Они необходимы для повышения жесткости обрабатываемых заготовок. В зависимости от конструкции люнеты могут быть:

• подвижными;
• неподвижными;
• модернизированными с самоустанавливающейся муфтой;
• самоцентрирующимися, с встроенными в кулачки подшипниками.

Неподвижные приспособления применяются для обработки заготовок валов, длина которых превышает 10 диаметров изделия. Перед установкой люнета необходимо закрепит заготовку в центрах и проточить шейку под кулачки. Сам люнет состоит из чугунного корпуса с откидной крышкой для облегчения фиксации заготовки. Корпус крепится к станине планкой и болтом. Кулачки перемещаются с помощью регулирующих винтов, для их фиксации в нужном положении используются специальные винты. В некоторых конструкциях вместо кулачков используются ролики для снижения силы трения.

Подвижные люнеты устанавливаются непосредственно на каретку суппорта. Данное приспособления также используется для точения длинных валов, в частности для чистовой обработки, нарезки резьбы и других операций. Регулируемая кулачковая система позволяет настроить люнет под размер вала.

Приспособления для фрезерования и шлифовки

В современной металлообработке широко применяются приспособления для фрезерования поверхности обрабатываемой детали. С его помощью можно производить выборку пазов и канавок, контурную обработку и фрезерование плоскостей. На приспособление можно устанавливать торцевые и концевые фрезы для соответствующих операций.

Специальные шлифовальные приспособления применяются при штучном и мелкосерийном производстве, когда экономически нецелесообразно приобретать специальный станок для данной операции. Приспособление для шлифовки имеет собственный электродвигатель который подключается к цепи токарного станка. Головка приспособления имеет собственную станину, которая крепится вместо резцедержателя. Вращение осуществляется с помощью ременной передачи.

Применение различных приспособлений позволяет использовать весь потенциал токарного станка, является экономически оправданным с точки зрения уменьшения эксплуатационных расходов.

Новости

Бесконтактная доставка и выдача

Осуществляем бесконтактную доставку до адреса