Передняя бабка токарного станка

Назначение задней бабки токарного оборудования

, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом

Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом

Пошаговая сборка и монтаж своими руками

После изучения схем и чертежей можно переходить к сборке и монтажу обоих узлов токарного станка. Затем понадобится наладка и настройка оборудования.

Передней бабки

Алгоритм изготовления передней бабки:

1. Выточить корпус цилиндрической формы с толщиной стенок в 10 мм.
2. Швеллер, который будет необходим, чтобы изготовить стоку для крепления бабки к станине, приварить к уголку из листовой стали.
3. Закрепить на стойку бабку.

Цилиндрический корпус имеет следующие размеры:

• наружный диаметр – 56 мм;
• длина – 18 см;
• посадочные гнезда диаметром 24 мм под подшипники;
• диаметр вала – 30 мм.

Задней бабки

Алгоритм изготовления задней бабки:

• сварить между собой 2 болта для увеличения общей длины;
• изготовить вращающийся центр из трубы такого диаметра, чтобы внешняя обойма подшипников входила в нее плотно;
• в получившейся втулке при необходимости можно сделать пропил в 2-3 мм шириной;
• будущая стенка вращающегося центра имеет тот же диаметр, что и внешняя обойма подшипника;
• обварить с правой стороны шайбу с гайкой;
• левую гайку скрутить, а коней обрезать заподлицо с шайбой;
• головку болты спилить, сам болт зажать в сверлильный станок и доработать при помощи абразивного камня.

Затем нужно изготовить корпус шпинделя. Для этого:

1. Взять отрезок трубы диаметром ¾ дюйма, длиной 6-7 см.
2. С двух концов привариваются гайки.
3. Конус задней бабки также сделан из болта.

Предварительно перед установкой обточить хвостовик конуса до такой степени, чтобы он входил во внутреннюю обойму подшипников. Для упора внешней обоймы перед установкой подшипников следует в корпус установить кольцо из согнутой проволоки диаметром 1-2 мм.

Типы шпиндельных узлов

Эти узлы классифицируются следующим образом:

• типу привода;
• виду и количеству опор;
• связи с приводом;
• типу отверстия;
• конструктивному исполнению ШУ;
• способу закрепления заготовки, обрабатывающего инструмента, дополнительной оснастки;
• марки используемой стали;
• размерам всего агрегата;
• количеством одновременно закреплённого инструмента;
• способам смазки.

Шпиндели и шпиндельные узлы приводятся в движение с помощью ременной или зубчатой передачи. Выбор способа привода, а следовательно конструкция шпиндельного узла, определяется необходимой скоростью вращения, передаваемой мощности, кинематической схемой станка.

Ременные передачи обеспечивают плавный ход, снижают динамические нагрузки, обеспечивают передачу вращения на большие расстояния между двигателем и шпинделем, не требуют постоянной смазки.

Зубчатая передача достаточно компактна, способна обеспечить постоянное передаточное отношение, больший крутящий момент.

Шпиндельный узел токарного станка установлен на две опоры. У агрегатов, предназначенных для изготовления крупногабаритных и массивных деталей, дополнительно устанавливают третью опору. Жесткость конструкций зависит от системы крепления и расстояния между ними. Применение третьей опоры вызвано необходимостью обеспечить дополнительную жёсткость крепления заготовки и демпфирования возможной нестабильности колебаний.

В станках, предназначенных для выполнения большого числа операций, концы шпинделей выполнены в форме цилиндра. В каждом из них размещается скалка, которая свободно перемещается вдоль продольной оси. Она заканчивается отверстием, выполненным на конус.

Фрезерные станки снабжены оправкой, которая крепится специальной тягой. Вращение передается приспособлениями, которые называются сухарями. При установке режущего инструмента их наконечник помещается в специальные пазы.

У шлифовальных станков наконечник шпиндельного узла снабжён хвостовиком. Его выполняют в форме конуса. К нему закреплена планшайба. На неё при помощи фланца крепится шлифовальный круг. Фланец имеет специальный паз, в который монтируются подвижные сухари. С их помощью производят балансировку круга.

В шпиндельных устройствах применяются два типа подшипников:

• шариковые (устанавливаются в быстроходных малонагруженных агрегатах);
• роликовые (в средних и тяжелых станках, где необходимо обеспечить повышенную жесткость).

В некоторых типах станков (например, агрегаты шлифовальные, расточные, для присадочного станка) используются гидродинамические подшипники. Они обеспечивают успешную работу узла при небольших изменениях скорости вращения в условиях небольших нагрузок.

Для обеспечения хорошей подвижности и легкости работы применяют способы подачи смазки трёх типов:

• проточная под давлением (циркуляция обеспечивается специальным насосом);
• система смазывания созданием так на «масляного» тумана;
• применение густой консистенции.

Все системы обеспечивают хорошую смазку и сохранение температурного режима.

Первый способ обеспечивает надежность поступления масла в зону смазки. Это происходит благодаря насосу. Под давлением происходит качественный отвод тепла. Второй позволяет более равномерно распределять масляную жидкость, но может обеспечить только незначительный отвод тепла от вращающихся деталей. Кроме этого при нарушении герметизации в сальниках манжетах может произойти выброс воздушно масляной смеси.

По количеству одновременного закреплённого инструмента станки подразделяются на аппараты с одним узлом крепления и несколькими. Например, токарный станок марки ИТ 42 имеет револьверную головку с восемью элементами крепления.

Механизм переключения фрикционов в шпиндельной бабке токарно-винторезного станка

Рис. 17. Механизм переключения фрикционов в шпиндельной бабке токарно-винторезного станка 1к62

Механизм переключения фрикционов. Многодисковые фрикционы для включения прямого и обратного вращения шпинделя управляются рукоятками 19 и 17 (рис. 17, а). Рукояткой 19 пользуются при настройке станка, а во время работы используют рукоятку 17, которая всегда перемещается вместе с фартуком вдоль валика 18. Последний по всей длине имеет шпоночный паз d и связан с рукояткой 17 скользящей шпонкой.

При повороте рукоятки 17 в направлении стрелок А и В поворачивается валик 18, а вместе с ним и рукоятка 19. Последняя через тягу 16, коромысло 15 и валик 12 вращает шестерню 11, находящуюся в зацеплении с рейкой 10. На левом конце рейки 10 закреплена вилка 9, которая своим кольцевым сектором входит в выточку муфты 23. Перемещение муфты 23 вдоль полого вала 7 вызывает небольшой поворот собачки 24, которая, входя нижним выступом b в поперечный паз тяги 8, заставляет последнюю переместиться на небольшую величину вдоль своей оси. Тяга 8 с помощью сквозного штифта 4 связана с муфтой 25, благодаря чему последняя также получает небольшие перемещения вдоль оси вала 7.

При перемещении муфты 25 влево включается фрикцион прямого вращения шпинделя, при перемещении муфты 25 вправо — фрикцион обратного вращения шпинделя.

Фрикционы состоят из дисков 2 с наружными выступами, которыми они входят в пазы а ступиц шестерен 1 и 6, и дисков 26 с внутренними выступами, которыми они связаны со шлицами полого вала 7. При сжатии дисков муфтой 25 между ними возникают силы трения, которые и обеспечивают передачу крутящего момента от вала 7 к шестерне 1 или 6. Для регулировки силы сжатия дисков как при сборке, так и по мере их износа предусмотрены резьбовые кольца 3 и 5. Для быстрой остановки станка служит установленный на валике III (см. также рис. 16) ленточный тормоз. Включение тормоза связано с переключением фрикционов. В нейтральном положении фрикционов рейка 10 выступом с нажимает на конец двуплечевого рычага 20, который затягивает ленту 22 на тормозном барабане 21 и останавливает привод станка. При включении одного из фрикционов выступ рейки 10 сходит с конца рычага 20 и последний освобождает ленточный тормоз.

На станке модели 1К62 предусмотрено реле времени для автоматического отключения электродвигателя от сети при работе станка на холостом ходу в течение более чем 3—8 мин. Для этой цели на валике 12 установлен кулачок 14, который при нейтральном положении фрикционов, т. е. при работе станка на холостом ходу, включает реле 13, заранее настроенное на определенное (в пределах 3—8 мин) время. По истечении этого времени реле отключает цепь питания электродвигателя.

При включенных фрикционах кулачок 14 отходит в сторону и реле времени блокируется.

Регулировка и ремонт

Регулировка включает обязательные этапы:

• установка величины люфта, который образуется между направляющими у станины и основанием задней бабки;
• минимальные зазоры в подшипниках пиноли, если она вращается;
• устранения смещения центра по отношению к шпинделю.

Как часто необходимо совершать проверку и ее порядок указаны в паспортной документации к каждому станку.

Если возникла необходимость, то проводятся восстановительные или ремонтные работы. Восстанавливают следующие параметры:

• точную стыковку станины с узлом задней бабки;
• высоту расположения шпинделя и пиноли.

Также часто приходится восстанавливать точность отверстия, куда закреплена пиноль.

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.

Суппорт

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.

Поперечные салазки

Назначение узла

Задняя бабка предназначена для фиксации деревянной заготовки в строго определённом положении. От этого зависят порядок и качество проводимых операций. Она представляет собой подвижный элемент и выполняет роль второй опоры. К ней предъявляют следующие требования:

• обладать высокой степенью устойчивости;
• обеспечивать строгое положение центра закреплённой заготовки;
• иметь хорошо отлаженную систему крепления, позволяющую быстро и надёжно крепить заготовку;
• точное движение шпинделя (пиноли).

Токарный станок для обработки деревянных заготовок имеет заднюю бабку, отличающуюся от подобного элемента у станка по обработке металла.

Устройство и принцип работы

У токарных агрегатов по дереву такие элементы имеют различную конструкцию. Однако, несмотря на всё многообразие можно выделить следующие элементы:

• корпус;
• элемент управления;
• маховик, осуществляющий перемещение пиноли вдоль центральной линии;
• винт подачи (производится регулировка направления движения заготовки);
• шпиндель.

Корпус представляет цельнометаллическую деталь, которая обеспечивает надёжность крепления всех элементов. Подвижная деталь задней бабки токарного станка должна обеспечивать надёжное крепление заготовки во время всего процесса обработки. Размеры этого элемента токарного агрегата определяют диаметр разрешённой заготовки, которую можно закрепить для обработки. Конус задней бабки станка для обработки древесины выполняет роль фиксирующего элемента. Его центр направлен на середину заготовки. Ось центра должна точно совпадать с осью симметрии.

Устройство задней бабки во многом определяет технические возможности станка. Каждый узел выполняется в соответствии с требованиями принятых стандартов.