Как сделать самодельный суппорт для токарного станка своими руками

Как сделать самодельный суппорт для токарного станка своими руками?

В работах по металлу, для изготовления деталей цилиндрической (конической) формы, используется токарный станок. Существует множество моделей этого производственного устройства, и всем им присуща практически одинаковая компоновка из схожих узлов и деталей. Одним из таковых является суппорт станка.

Самодельный токарный станок

Для лучшего понимания функций, который выполняет суппорт токарного станка, можно рассмотреть его работу на примере распространенной модели 16к20. Ознакомившись с этой информацией, возможно у некоторых домашних мастеров появится идея создать своими руками самодельный токарный станок для проведения работ по металлу.

Суппорт токарного станка

  1. Устройство суппорта токарного станка
  2. Принцип работы суппорта
  3. Основные движения
  4. Регулировка суппорта токарного станка
  5. Ремонт суппорта токарного станка

Токарные станки широко используются в современной промышленности, к примеру, такие модели как, токарно-винторезный станок ТВ-320, так как они позволяют выполнять множество операций по обработке цилиндрических деталей. Их конструкция во многом зависит от моделей, но всегда есть схожие элементы, так как основные детали у всех одинаковые, пусть и имеют свои особенности. Суппорт токарного станка является одной из самых важных частей станка, так как он несет ответственность за установку резца. Именно его появление сделало революционный шаг в станкостроении. Данный элемент предназначается для того, чтобы перемещать режущий инструмент, что находится в резцедержателе, при обработке заготовки в нескольких плоскостях.

фото:суппорт токарного станка

Перемещение осуществляется в трех, относительно оси станка, основных направлениях:

  • Поперечное;
  • Продольное;
  • Наклонное.

Передвижения в заданных направлениях осуществляются как вручную, так и механическими усилителями.

Устройство суппорта токарного станка

фото:устройство суппорта токарного станка

Суппорт токарного станка имеет такие составляющие детали как:

  1. Нижние салазки (или продольный суппорт);
  2. Винт ходовой;
  3. Поперечные салазки (или поперечный суппорт);
  4. Поворотная плита;
  5. Направляющие;
  6. Головка резцовая (резцедержатель);
  7. Винт;
  8. Крепящие болты;
  9. Закрепляющая рукоятка;
  10. Закрепительная гайка;
  11. Верхние салазки;
  12. Направляющие;
  13. Рукоять перемещения поворотной плиты;
  14. Рукоять включения автоматических подач;
  15. Рукоять, обеспечивающая контроль перемещения по станине;

Принцип работы суппорта

Суппорт токарного станка обладает весьма сложной системой управления, так как в его состав входит множество деталей. Каждый из элементов выполняет свою функцию, обеспечивающую общую работоспособность механизма. К примеру, суппорт токарно-винторезного станка имеет нижние салазки №1, которые могут перемещаться во время работы по направляющим станины, чтобы подобраться к заготовке. Регулируется передвижение рукояткой №15. Благодаря перемещению по салазкам обеспечивается продольное перемещение вдоль обрабатываемой детали.

На этих же салазках перемещается и поперечный суппорт токарного станка Т3, который осуществляет поперечные движения по своим направляющим №12. Таким образом, все это охватывает область передвижений, которая лежит перпендикулярно оси вращения обрабатываемой детали. Кстати, если вас интерсует архитектурное проектирование зданий и сооружений, переходите на сайт http://aec-project.ru/services/proektirovanie/.

На поперечных салазках стоит поворотная плита №4, которая крепится к ней специальной гайкой №10. На поворотной плите установлены направляющие №5, по которым ходят верхние салазки №11. Управление верхними салазками осуществляется при помощи поворотной рукоятки №13. Верхние салазки поворачиваются в горизонтальной плоскости одновременно с плитой. Именно этот узел обеспечивает перемещение резца, которое осуществляется под углом к оси вращения детали.

Резцовая головка, или как ее еще называют – резцедержатель, №6 закрепляется на верхних салазках при помощи специальных болтов №8 и рукоятки №9. Перемещение от привода суппорта передается по ходовому винту №2 на ходовой вал, который располагается под этим самым винтом. Это может осуществляться как автоматической подачей, так и ручной, в зависимости от модели.

Основные движения суппорта

  • Поперечное передвижение осуществляется перпендикулярно оси вращения заготовки и применяется в тех случаях, когда требуется выточить что-либо в глубине поверхности заготовки;
  • Продольное передвижение осуществляет вдоль заготовки и применяется в тех случаях, когда нужно снять верхний слой или проточить резьбу на заготовке;
  • Наклонное передвижение осуществляется по наклонно плоскости и существенно расширяет возможности обработки данного оборудования.

Регулировка суппорта токарного станка

Суппорт токарного станка во время своей эксплуатации изнашивается и требует регулировки отдельных частей для корректного продолжения работы:

  • Регулировка зазоров. По мере износа в направляющих салазок появляется зазор, которого не должно быть. Его появление может вызвать помехи в равномерном перемещении салазок, заедание их в одном месте и отсутствие покачивание при приложении боковых усилий. Для исправления данного положения требуется переместить направляющие в должное положение и ликвидировать лишний зазор. Это осуществляется при помощи клиньев, а к направляющим поджимают каретку.
  • Регулировка люфта. При появлении люфта в винтовой передаче, его можно легко устранить путем регулировки закрепляющей гайки, находящейся на устройстве.
  • Регулировка сальников. Во время длительной работы на торцах выступа каретки сальники засоряются и изнашиваются, что можно легко отследить по появлению грязных полос, которые остаются при перемещении станины. В данном случае, чтобы отрегулировать устройство, следует помыть войлочную набивку, а затем пропитать маслом. Если она полностью износилась, то легче заменить ее на новую.

Ремонта суппорта токарного станка

Суппорт токарного станка 1К62 со временем изнашивается и может сломаться. В основном износ заметен по направляющим устройства. Поверхность направляющих салазок со временем может образовать небольшие впадины, которые мешают нормальному перемещению. Чтобы этого не допустить, требуется обеспечить своевременный уход и смазку, но если это все же произошло, то требуется выравнивание поверхности направляющих или их замена, если отремонтировать уже не получиться.

Суппорт станка 16К20 также часто страдает от поломок каретки. Процесс ремонта начинается с восстановления ее нижних направляющих, которые сопряжены с направляющими станины. Затем следует взяться за восстановление перпендикулярности плоскости каретки. Когда происходит ремонт суппорта станка, то следует проверить взаимное расположение в обеих плоскостях, что осуществляется при помощи уровня. Также не стоит забывать о восстановлении перпендикулярности соответствующих деталей, которые должны подходить под фартук и коробку передач, расположенные рядом.

Важные узлы токарно-винторезного станка и их особенности

Разберем несколько элементов станка, которые стоит отметить отдельно.

В шпиндель устанавливается специальный патрон (рис. 4), который имеет кулачки для закрепления заготовок. Процедура закрепления осуществляется автоматически или при помощи винта, установленного в патроне. Количество кулачков и их профиль могут быть самыми разнообразными.

Рисунок 4. Патрон токарного станка.

Некоторые модификации коробок подач для токарно-винторезных станков комплектуются фрикционной муфтой (рис. 5). Она позволяет разорвать кинематическую цепь, если возникают критические перегрузки, что предохраняет детали коробки передач от разрушения. Также эта муфта дает возможность плавного переключения направления вращения шпинделя.

Рисунок 5. Фрикционная муфта токарно-винторезного станка.

Пиноль и шпиндель имеют отверстия под установку так называемого конуса Морзе (рис. 6), который предназначен для быстрого закрепления различного осевого инструмента. Это приспособление имеет несколько стандартных типоразмеров.

Рисунок 6. Конус Морзе.

На суппорте установлена каретка токарного станка (рис. 7), которая служит для закрепления режущего инструмента. Стандартная каретка вмещает 4 резца. Помимо перемещения на салазках в поперечном и продольном направлении, она может поворачиваться в горизонтальной перпендикулярной оси вращения заготовки плоскости. При этом каретка имеет не только фиксированные положения, но и может быть установлена под любым углом. Это позволяет обрабатывать конусные и другие нестандартные детали.

Читайте также  Для чего нужна торцовочная пила

Рисунок 7. Каретка токарного станка.

На рукоятках фартука имеются лимбы (рис. 8). Это специальные кольцевые поворотные шкалы, которые служат для осуществления точной подачи. Лимбы в обязательном порядке имеют гравировку, на которой указана цена деления шкалы.

Токарно-винторезные станки часто доукомплектовываются нестандартным оборудованием, которое предназначено для проведения узкоспециализированных операций.

РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛИ четырёхпозиционные.

Резцедержатели четырёхпозиционные моделей УГ0101.600.000.000 (рис. 1) и РДТ-4П (рис. 2) предназначены для установки на средних токарно-винторезных станках. Резцедержатели УГ0101.600.000.000 и РДТ-4П взаимозаменяемы.

  • В резцедержателе УГ0101.600.000.000 фиксация резцедержки на оси осуществляется роликом по сопряжённым коническим поверхностям с точностью позиционирования 0,045 мм.
  • В резцедержателе РДТ-4П фиксация резцедержки на оси осуществляется зубчатыми полумуфтами с зубьями «Хирт» с точностью позиционирования 0,005мм. Число зубьев — 48.

Резцедержки изготавливаются из цементированной стали, с твердостью рабочих поверхностей 52. 60 HRC, и обладают высокой долговечностью.

Кто же изобрёл суппорт?

Суппорт – ключевой узел современного токарного станка, всё остальное могло в той или иной степени быть заимствовано из других механизмов. Вместе с тем имея приспособление для точного перемещения металлорежущего инструмента вдоль обрабатываемой поверхности, причём по всем трём координатам, можно было бы говорить о полнофункциональном станке для производства токарных работ. Но, как и в большинстве других случаев из истории техники, единоличное авторство в изобретении суппорта установить невозможно.

Что говорит о приоритете Андрея Нартова?

Большой токарно-копировальный станок, построенный Нартовым в 1718-1729 годах

  • В копировальном станке Нартова самоходный суппорт появился в 1712 году, в то время как Генри Модсли представил свой вариант только в 1797 году.
  • Совместное перемещение копира и суппорта в варианте станка Нартова впервые производилась при помощи одного механизма – ходового винта.
  • Изменение скорости поперечной подачи технически обеспечивалось разным шагом резьбы на ходовом винте.

У этого механизма появились точные для своего времени V-образные направляющие, а суппорт имел возможность перемещаться не только в поперечном, но и в продольном направлениях. Тем не менее, здесь тоже не всё было в порядке – в частности, отсутствовал патрон, где закреплялась бы обрабатываемая заготовка.

Это существенно суживало технологические возможности оборудования: например, была невозможной токарная обработка заготовок, которые имели разную длину. Да и вообще выполнять какие-либо другие операции, кроме нарезки резьбы на винтах, болтах и пр.

И тут на исторической сцене появляется Генри Модсли.

Суппорт

Верхняя часть суппорта – место крепления резцов и другого токарного инструмента, необходимого для обработки различных деталей. Благодаря подвижности суппорта резец плавно перемещается в направлении, необходимом для обработки заготовки, от места, где суппорт с резцом и располагался в начале работы.

При обработке длинных деталей ход суппорта вдоль горизонтальной линии станка должен совпадать с длиной обрабатываемой заготовки. Такая потребность определяет возможности суппорта передвигаться в 4 направлениях относительно центральной точки станка.

Продольные движения механизма происходят по салазкам – горизонтальным направляющим станины. Поперечная подача резца осуществляется второй частью суппорта, передвигающейся по горизонтальным направляющим.

Поперечные (нижние) салазки служат основой поворотной части суппорта. С помощью поворотной части суппорта задаётся угол расположения заготовки относительно фартука станка.

Токарно-затыловочные станки

Затылование — это специальный метод заточки задних поверхностей обрабатывающих инструментов: различного рода фрез, инструментов для сверления и нарезания резьбы. Такая операция проводится для сохранения формы инструмента при длительной эксплуатации.

По конструкции затыловочный станок похож на винторезный станок, но имеет свои особенности. Обрабатываемый инструмент вращается шпинделем. Режущий инструмент вместе с суппортом совершает линейные возвратно-поступательные движения в радиальном направлении, при этом проходит (затылует) обрабатываемый инструмент на один зуб.

3 Описание шпинделя токарного станка

Шпиндель – это пустотелый стальной вал с отверстием конической формы. Данный узел агрегата по металлу считается самым главным (многие другие основные узлы станка созданы для обеспечения работы шпинделя). В нем имеется отверстие (коническое), предназначенное для монтажа разнообразных инструментов, оправок и переднего центра (чертеж токарного оборудования указывает, какие именно приспособления можно крепить в указанном отверстии).

На шпинделе предусмотрена резьба. На нее можно закрепить планшайбу на токарный станок по металлу либо патрон, который центрируется посредством буртика на шейке. На некоторых агрегатах на шпинделе есть еще и специальная канавка. При быстрой остановке шпинделя она исключает опасность не контролированного свертывания патрона. Чтобы узнать, есть такая канавка на той или иной токарной установке, следует тщательно изучить чертеж станка, где указываются все его основные и дополнительные части.

Исправность шпинделя и его правильное вращение являются ключевыми условиями для токарной обработки любой детали. Важно добиться того, чтобы этот узел не имел в радиальном и осевом направлении в подшипниках ни малейшего люфта, а также слабины. В тех случаях, когда возникают указанные негативные явления, резцедержатель и инструмент в нем начинают дрожать, что приводит к ухудшению качества обработки.

На большинстве известных агрегатов отечественного производства (например, на станке 1М63 или на станке 1Е61М) вращение шпинделя происходит в подшипниках скольжения. Хотя есть и оборудование с роликовыми и шариковыми подшипниками качения, которые считаются более жесткими и используются по этой причине на станках с большими скоростями обработки заготовок.

Преимущества и сфера применения

Область использования токарно-винторезного станка зависит от его параметров – массы, максимального диаметра и длины заготовки. Так, легкие станки применяются на часовых заводах, на опытно-экспериментальных участках, в бытовых мастерских, при производстве приборов и на других объектах.

Станки крупной и тяжелой группы применяются в энергетике и машиностроении. Они используются для изготовления и ремонта деталей крупных механизмов – турбин, колесных пар и других узлов железнодорожного транспорта, тяжелого прокатного оборудования и т. д.

Наибольшее применение получили станки средней группы. Они используются для производства крепежа и других деталей для машиностроения, строительства, приборостроения и других сфер деятельности, их возможности позволяют производить широкий спектр получистовых и чистовых операций, в том числе и нарезку резьб.

Основными преимуществами токарно-винторезного станка являются:

  • Широкий диапазон подачи резца.
  • Большой выбор частот вращения шпинделя.
  • Высокая мощность двигателя.
  • Жесткость конструкции.
  • Универсальность обработки, доступность широкого спектра металлорежущих операций.
  • Возможность расширения функциональных возможностей при установке дополнительных механизмов и приспособлений, в том числе автоматизация с помощью системы ЧПУ.

Оснащение системой числового-програмного управления позволяет эффективно использовать станок для выпуска серийной продукции, производить быструю переналадку при переходе на другую номенклатуру деталей.