Чертежи по токарному делу. Токарное дело и его история

Токарный станок и токарное дело*

Приспособление для выделки тел вращения из дерева и других твердых материалов, называемое "токарным станком" (un tour, turning lathe, Drehbank), известно с древнейших времен; только "гончарный круг", служащий для выделки круглых глиняных сосудов, древнее его. Точеные изделия находятся во множестве между египетскими древностями, а станки первобытного устройства еще и в наше время употребляются у разных народов. Станки эти двух типов: азиаты, привыкшие сидеть на корточках, устраивают и Т. станки, соответствующие этому обычаю, а европейцы приспособили их так, чтобы работать стоя. На табл. фиг. 1 представлены индусы , обтачивающие столбик: помощник приводит обрабатываемый предмет в попеременное вращательное движение помощью веревки, как веретено для добывания огня трением. Сам станок состоит из двух вбитых в землю колышков и привязанной к ним горизонтальной палки, служащей подручником, а обтачиваемый предмет вращается на остриях двух гвоздей. Подобное же приспособление употребляют и калмыки , но для вытачивания чашек у них существует и более сложный станок (табл. фиг. 2). Между укрепленными в земле кольями вращается деревянное подобие настоящего "шпинделя" с шейкою и выдающимся за нею утолщением, служащим "патроном" для прикрепления обрабатываемого куска. Чтобы обходиться без помощника при обработке небольших предметов, веревку натягивают на "смычок": тогда мастер одною рукою приводит работу во вращение, а другою должен держать инструмент. Такие смычковые станки распространены у персиян, арабов и др. В Европе предпочли сообщать вращательное движение ногою: на табл. фиг. 3 изображен такой станок в том виде, как его и теперь употребляют для выделки деревянных вещей в Италии , Швейцарии и др. местах. Вместо вбитых в землю кольев устроена целая станина с двумя горизонтальными параллельными брусьями, между которыми передвигаются и закрепляются клиньями обе "бабки" с остриями для обтачиваемого предмета. Вместо смычка к потолку прикрепляют упругий шест, а нижний конец веревки привязывают к "подножке". Переставная доска, параллельная оси станка, служит опорой для работника. На таких станках делают даже весьма чистую и тонкую работу; для шлифовки же дерева и для некоторых других случаев попеременное движение даже целесообразнее непрерывного. Смычок и попеременное вращение употребляются и часовщиками в их маленьких токарных станочках (см. Часы), но теперь его почти повсеместно заменяют вращением непрерывным, через посредство "махового колеса". Хотя есть указание, что маховое колесо (см.) употреблялось для приведения в движение Т. станка уже в XVI стол., но во всеобщее употребление оно начало входить лишь с XVIII ст. Маховое колесо стали помещать под станком, в движение его приводили при посредстве известного механизма, состоящего из качающейся подножки, "крючка", служащего шатуном, и выгнутого вала (табл. фиг. 4). Самый станок устраивался сначала наподобие предыдущего, и бесконечную веревку с окружности махового колеса накладывали прямо на обрабатываемый кусок. Но скоро стали делать особый "шпиндель" с двумя шейками, вращающимися в особых "бабках", в отверстиях, залитых оловом, чтобы уменьшить трение и истирание. Свободный конец шпинделя снабжали винтовой нарезкою, чтобы навинчивать на него разного рода "патроны" для закрепления обрабатываемого предмета. Иногда левую бабку снабжали неподвижным острием, на цилиндрическом стержне которого свободно вращался небольшой шкив для шнурка от маховика. В таком случае обрабатываемый предмет закреплялся "между центрами", как на фиг. 3, а особый штифт , выдающийся со стороны малого шкива, зацеплял за левый конец и сообщал работе вращение. Такой прием называется обтачиванием на "мёртвых центрах"; им пользуются и в современных станках, когда необходима возможно большая точность работы. На фиг. 4-й изображено устройство еще более сложное, так назыв. "патронный" винторезный станок . Шейки шпинделя сделаны значительно длиннее охватывающих их подшипников, так что он может при вращении двигаться и вдоль своей оси. На левом конце шпинделя нарезано несколько коротких винтов разного хода, а в бабке укреплены дощечки твердого дерева с соответственными гаечными нарезками. Когда дощечки эти опущены в соответственные прорезы бабки, а крайняя, не снабженная нарезками, поднята и вставлена в соответствующий кольцевой надрез шпинделя, он не имеет продольного движения и служит для обыкновенной точки. Когда же дощечка эта заменена другою, шпиндель может сделать несколько оборотов по винтовой линии, и помощью неподвижной "гребенки" на обрабатываемом предмете можно выточить соответственного хода винт, внешний или внутренний. В начале XIX ст., когда начали строить во множестве паровые машины, от Т. станка стали требовать точной и быстрой работы; вышеописанные типы пришлось заменить более совершенными и прочными. В этом отношении первыми деятелями были английский механик Маудсли (Maudsley, -) и немецкий механик Рейхенбах ( -). Рейхенбах, занимаясь конструкцией астрономических и геодезических инструментов, имел дело с небольшими предметами и поэтому лишь усовершенствовал конструкцию деревянного Т. станка типа фиг. 4, но первый прибавил к нему "суппорт" для режущего инструмента, позволяющий передвигать его винтами вдоль оси обтачиваемого предмета и по перпендикулярному к ней направлению. Маудсли стал делать Т. станки чугунные, с суппортом; Клеман, изобретатель строгательной машины, усовершенствовал конструкцию шпинделя, стал вводить строганые чугунные станины для станка и придал ему в общих чертах современный вид, который выработался, однако, лишь в шестидесятых годах XIX ст., трудами очень многих лиц. Современные Т. станки делаются чугунные: станина w (табл. черт. 5) отливается из одного куска и свинчивается с ногами s. Станина тщательно острогана на своей верхней поверхности, представляющей две плоские, параллельные линейки или плоскую линейку спереди и параллельную ей, заостренную, сзади, так что по ним можно передвигать параллельно самим себе и закреплять левую бабку D со шпинделем x , ручной суппорт Am , подручник Bn и правую бабку Сu . В станках, приводимых в движение ногою работника, под станиною укреплен вал с кривошипом h , обыкновенно вращающийся между двух заостренных винтов, укрепленных в ногах S ; на этом валу надет ступенчатый маховик l , передающий через посредство ремня I движение шкиву l 1 , надетому на шпиндель х. Подножка t через посредство крючка u , служащего шатуном, принимает качательное движение ноги токаря и превращает его известным образом в круговое. Шпиндель составляет главную часть Т. станка, его делают из хорошей стали, а шейки закаливают и потом тщательно шлифуют. На изображенном (ф. 5) станке средней величины шпиндель с двумя конусами, вращающимися в стальных закаленных кольцах, вставленных в чугунную бабку. Оба конуса имеют вершины влево, но разный угол наклона; с левого конца на шпиндель надевается цилиндрическая трубка и придерживается гайкой. Когда шпиндель с одним конусом, он делается толще винта, нарезанного на конце х , так что шпиндель можно вставить слева, когда в части k упорный винт D достаточно отвинчен. Для работы винт этот надо тщательно подвинтить, чтобы его плоский, закаленный и отполированный конец точно соприкасался со слегка выпуклым и тоже закаленным концом двухконусного шпинделя или аккуратно входил в коническое углубление на левом конце одноконусного (фиг. 5). Для смазки кольца просверлены сверху. Верхняя часть правой бабки просверлена по геометрической оси вращения шпинделя, так что в ней двигается, не вращаясь, при помощи винта у и гайки с маховичком z цилиндр со вставным "центром" у . Подручник для опоры ручных инструментов состоит из Т-образной вставки B , которую можно поднимать и поворачивать около вертикальной оси, и ее подставки i , снабженной горизонтальным прорезом, позволяющим выдвигать ее вперед и закреплять поворотом гайки n . Устройство суппорта А лучше видно на следующих чертежах (табл. черт. 8 и 9), представляющих его вертикальные разрезы вдоль оси вращения шпинделя и перпендикулярно к ней. Фундамент A , передвигающийся по станине Т. станка, представляет прочную раму, отстроганную в форме призмы , которую охватывает нижняя "каретка" В , снабженная подвижным клином v , тщательно устанавливаемым винтами, чтобы она двигалась винтом b и гайкою m без бокового шатания. На верхней поверхности этой каретки поворачивается продольная рамка - призма CD около шипа с и укрепляется под назначенным углом винтами Χ . Ее охватывает верхняя каретка E , приводимая в движение винтом l и гайкою n ; на ее верхней поверхности укрепляется резец 1, 2 при помощи болта YY , гайки его О , треугольника gg и опорного винта Р . Когда приходится обрабатывать лишь боковую поверхность длинных предметов, их снабжают небольшими воронкообразными углублениями на концах и устанавливают между "центрами" станка. Чтобы заставить предмет этот вращаться вместе со шпинделем, надевают на левый конец "хомутик" (табл. фиг. 13), прижимают его винтом и выдвигают сколько нужно крючок навинченного на шпиндель патрона, чтобы он захватывал хвост хомутика. Если нужно обработать также один из концов, высверлить в нем дырку или нарезать винт или гайку, то предмет этот завинчивают другим концом в винтовой патрон (табл., фиг. 6). Это подобие цилиндрическ. стакана, снабженного двумя рядами накрест расположенных винтов d и d 1 ; подвинчивая систематически эти винты, нетрудно "центрировать" предмет. Такой патрон употребляется преимущественно для вытачивания предметов из толстой латунной проволоки и из цилиндрических стальных и железных прутьев. Для дерева делают такого же вида патроны без винтов, но разного диаметра, из металла или твердого дерева; обрабатываемый кусок дерева просто заколачивают округленным концом в такой патрон. Удобнее, но держит менее крепко самоцентрирующий американский патрон (таблица, фиг. 7). Он снабжен тремя плашками 1, 2, 3, двигающимися в радиальных прорезах крышки патрона E , свинченной с кольцом Оm ; на самой же плоской поверхности этого патрона нарезана архимедова спираль , захватывающая зубцы на нижней стороне плашек. По свойству этой линии внутренние ребра плашек, пригнанные в одном положении, будут оставаться на одной и той же окружности концентрической с осью вращения и во всех других положениях, в которые их можно привести, вращая крышку относительно патрона со спиралью. Кроме описанных, для разных целей устроено было еще большое число разнообразных патронов. Современный Т. станок весьма удобен и для сверления: когда предмет укреплен в патроне, можно просверлить его вдоль оси вращения: наметив предварительно центр, т. е. выточив от руки углубление в этом месте, вставляют в него острие сверла, вращают шпиндель и нажимают на сверло винтом правой бабки, задерживая при этом вращение самого сверла. Или же вставляют сверло в соответственный патрон, а на предмет нажимают винтом правой бабки, надев на правое острие особый патрон в виде кружка, нормального к оси вращения. Т. станок служит и для нарезывания винтов. Для оправ оптических стекол и вообще для соединения частей, приготовляемых из трубок, изделий из кости и твердого дерева приходится нарезать короткие винты и гайки разного диаметра и разной длины хода. Левая бабка такого патронного станка изображена на таблице, фиг. 10. Шпиндель ее с двумя цилиндрическими шейками, на заднем, левом конце его оставлен цилиндрический придаток, на который надеваются цилиндрические патроны с различною резьбою и закрепляются гайкою. Соответствующие гаечные нарезки сделаны на бронзовой звездообразной части, поворачивающейся на нижней части салазок, скользящих вниз и вверх по задней поверхности бабки при посредстве эксцентрика с рычагом. Когда надо нарезать винт, придвигают к патрону соответственную нарезку звезды, когда же надо просто точить, звезду опускают, а конец шпинделя опирают на винт в особой вилке, изображенный на фиг. 10 в приподнятом виде. На наружном винте шпинделя изображен надетым патрон со штифтом, служащий для захватывания хомутика, когда точат "на центрах"; сбоку, сзади шкива видна полоса, служащая для пользования круговыми делениями, нанесенными на передней его поверхности. Деления эти отмечены небольшими дырочками, в которые входит острие, укрепленное сбоку означенной полоски; они служат для нанесения делений на окружность обрабатываемого предмета (конечно, при снятом ремне). Для изготовления длинных и толстых винтов, особенно с прямоугольною нарезкою, служат "винторезные" Т. станки с маточным винтом, служащие также "самоточкою" для обтачивания цилиндров, плоскостей и конусов. Такой станок изображен на таблице фиг. 11. Он состоит из тех же частей, но несколько иной конструкции, станина его снабжена вырезом, так назыв. "гапом", чтобы можно было обтачивать колеса радиуса большего, чем высота его центров. Вдоль ее передней стороны идет длинный "маточный винт", сцепляемый со шпинделем системою переменных зубчатых колес, запас которых изображен под станком (слева лежит "универсальный" патрон с четырьмя переставными винтами, а справа шкив для передачи движения шпинделю от привода). Посредством разъединяемой гайки винт этот может двигать нижнюю каретку суппорта вдоль самой станины, по этой каретке скользит другая, поперечная, винт которой тоже может вращаться от шпинделя: в таком случае гайку его разъединяют и сообщают его с улиткою, сидящею на оси зубчатого колеса, передающего вращение поперечному винту каретки через посредство другого, видимого на фигуре. Чтобы не истирать напрасно винт, для установок передвигают каретку через посредство зубчатой полосы, шестерни и рукоятки, видных на фигуре. На поперечной каретке укрепляется ручной суппорт для удобной установки резца. Правее каретки виден "люнет": неподвижная подставка, в которую вкладывают деревяшки с вырезом для поддержания длинных предметов, чтобы они не гнулись при обтачивании. Левая бабка "с перебором": когда следует вращать шпиндель быстрее, ремень накидывают на шкив, а шкив скрепляют со шпинделем. Когда же необходимо вращение медленное, расцепляют шкив от шпинделя и придвигают к шестерне на его левом конце зубчатое колесо, укрепленное на особой оси, вращающейся в подшипниках, приготовленных на задней стороне бабки. Шестерня на правом конце этой оси сцепляется при этом с колесом на правом конце шпинделя и сообщает ему вращение в несколько раз более медленное. Чтобы нарезать винт данного хода, надо знать ход маточного винта. Положим, что он равен 1 см. Если винт будет вращаться с тою же скоростью, как и шпиндель, нарезываться станет его копия; чтобы получить винт в n раз меньшего хода, надо надеть такие колеса, чтобы он поворотился на один оборот при n оборотах шпинделя. Нетрудно вычислить, со сколькими зубцами надо взять для этого колеса, но на практике надо пользоваться имеющимся набором колес; так как набор этот ограничен, то иногда приходится довольствоваться приближением. Обыкновенно при станке прилагается таблица возможных и употребительных комбинаций. Если диаметры колес на шпинделе и на винте недостаточны для непосредственного сцепления, вводят вспомогательное колесо, сцепляющееся с ними обоими и не изменяющее поэтому передаваемого отношения числа оборотов. Введя еще второе такое колесо, переменим направление вращения винта и вместо правого винта станем нарезывать левый, или наоборот. Когда надо просто обточить цилиндр самоточкою, выбирают колеса как для винта с малым ходом. Иногда для упрощения конструкции в таких не винторезных самоточках вместо маточного винта устраивают зубчатую полосу с шестерней, получающей движение от шпинделя.

ТОКАРНОЕ ДЕЛО.

Мягкое дерево требует быстрого вращения, около 10 оборотов в секунду для нетолстых предметов; инструментами служат главным образом полукруглая и плоская стамески ("рера" и "мензель"). Обе отличаются от столярных большею длиною, отсутствием "гайки" на хвосте, вставляемом в рукоятку, и тем, что полукруглая оттачивается не прямо, как столярная, а углы ее стачивают больше середины; плоская затачивается с обеих сторон так, что лезвие наклонно к длине и один угол острый, а другой тупой. При работе инструмент опирают на "подручник" и прикладывают к обрабатываемой поверхности так, чтобы нижняя фаска лезвия была почти касательна к ней. Если слегка приподнимать рукоятку так, чтобы между этой фаской и касательной образовался угол в несколько градусов, стружки сначала становятся толще, а затем инструмент начинает скоблить: вместо стружек получаются крошки , а поверхность остается негладкою. Для получения гладкой поверхности приходится всегда резать "по слоям" дерева, а не против них, как и при строгании ножом; после обточки шлифуют "шкуркою" (см. Наждак) и потом крепко вытирают стружками того же дерева, отчего получается легкий блеск на поверхности. Режущий угол для мягкого дерева - между 20 и 30°; для твердых сортов он может быть и 45°, а инструменты можно намеренно заставлять скоблить, а не резать: работа при этом идет тише, но легче выделывать сложные формы и узоры. Для точки латуни , железа, а также кости от руки пользуются немногими простыми инструментами: "штихель" состоит из стального прута квадратного сечения, заостренного одною диагональною плоскостью, вследствие чего получаются один острый трехгранный угол и два режущих лезвия. Если поставить штихель на подручник так, чтобы короткая диагональ его фаски была почти вертикальна, и заставить его острие резать несколько ниже линии центров, то он действует очень сильно, особенно на железе и стали, но оставляет рубчатую поверхность, которую можно сглаживать его лезвием. Для латуни удобнее прямой инструмент с округленным или заостренным двумя фасками концом. Режущий угол для железа около 60°, а для латуни тупее, от 70° до 80° и даже до 90° для окончательного сглаживания. Скорость вращения для латуни может быть лишь немного менее, чем для дерева, но для железа она должна быть раза в 3 или 4 меньше, иначе инструмент тупится и работа идет плохо. Для тяжелой работы по металлу, когда еще не было станков с суппортами, употребляли "крючки": режущий конец инструмента отгибался под прямым углом, длинную ручку можно было опирать на плечи, а "пяту" на подручник. Таким образом все сопротивление передавалось подручнику, а работнику становилось легко удерживать и направлять инструмент. Токарный крючок был специальным инструментом английских "мильрайтов" (см.) первой половины XIX ст., теперь он вышел из употребления. Форма инструментов для обработки металла при помощи суппорта выработана тщательно. Прежде всего заметим, что всякий инструмент в самоточке будет оставлять на боковой поверхности обтачиваемого предмета винтовую бороздку, а на плоскости, нормальной к оси вращения, бороздку в форме архимедовой спирали. Если острие округлое или треугольное, то бороздка будет выходить сравнительно глубокая, но выдающиеся части каждого оборота будут срезываться при образовании следующего, когда ход винтовой линии значительно меньше ширины снимаемой стружки. Еще отложе будут выходить бороздки, если острие заточено так, что состоит из двух почти взаимно перпендикулярных лезвий, из которых одно почти касательно к образуемой поверхности, а другое, почти нормальное, идет вперед и производит большую часть работы. Такие "боковые резцы" необходимы для вытачивания шеек и выступов с входящими углами. Но при такой форме острый угол пересечения обоих лезвий легко притупляется на стали и железе, поэтому для обточки гладких поверхностей предпочитают резец с одним прямолинейным лезвием, наклоненным градусов на 30 к оси вращения, которое заставляют резать не углом, а серединой. Подвигаясь лишь вдоль радиуса обтачиваемого предмета, такой резец образовал бы линейчатый гиперболоид вращения (см.), касательный к цилиндру в своей шейке, поэтому-то при продольном движении такой резец и оставляет очень гладкую поверхность. Латунь и чугун точат насухо, но железо и сталь дают гладкую поверхность лишь при смачивании их маслом, смесью растительного масла и скипидара или раствором мыла с примесью масла. При снимании наружной коры отливок, содержащей окалину и песчинки, предпочитают простой резец с округлым концом. Для больших Т. станков находят выгодным не выковывать весь резец из стали, а употреблять небольшие куски стальных прутков , прокатанных по разным соответственным надобности профилям сечения, закаленные и вставляемые в особые "державки", завинчиваемые в свою очередь в суппорт. При этом не только получается экономия в материале, но соблюдается точно форма лезвия, потому что режущие брусочки оттачивают лишь на их поперечной поверхности. Обыкновенно поверхность обрабатывают еще шлифным напилком во время вращения на станке, хотя правильность формы при этом нарушается; если же поверхность не будет подвергаться стиранию, то ее можно шлифовать наждаком и полировать обыкновенными приемами. Успех работ зависит от правильной установки инструмента. Желательно заставлять острие резки работать в горизонтальной плоскости, проходящей чрез ось вращения, иначе "угол уклона" DAQ (фиг. I сверху) будет изменяться по мере стачивания предмета, а если обрабатывается его поверхность, перпендикулярная к оси, то около центра лезвие перестанет работать и пройдет или ниже, или выше его.

Это положение вместе с тем и самое выгодное для условий работы: сопротивление тонкой стружки направлено по касательной и может быть выражено силою AQ , а реакция острия - силою АР , прямо противоположною первой. Эти силы при равномерном движении взаимно уничтожаются, не вызывая составляющих, стремящихся надвинуть обрабатываемый предмет на резец или отодвинуть его. Если резец прикасается выше центральной плоскости (ф. I сред. черт.), появится равнодействующая АВ , стремящаяся отдалить его от обрабатываемого предмета; если же он работает ниже, то эта сила будет направлена в обратную сторону, резец будет иметь стремление "заедать", врезываться глубже, если стружка станет толще оттого ли, что встретится неровность, или вследствие неосторожного подвигания винта суппорта. Чтобы соединить оба преимущества, верхнюю поверхность резца AB обыкновенно делают наклонною (фиг. I нижн. черт.) и устанавливают его на линии центров. При снимании толстой стружки на ее отгибание идет больше работы, чем на разъединение частиц металла, в таком случае направление силы Q будет приближаться к АЕ , линии, делящей пополам режущий угол BAD , как для клина. Это обстоятельство заставляет непременно поднимать острие резца или делать его поверхность наклонною, насколько это возможно при необходимости придавать углу уклона DAQ от 3° до 4°, а режущему углу BAD от 51° до 60° для железа, от 51° до 70° для чугуна и от 66° до 80° для бронзы и латуни. Опыт показал, что наибольшее количество стружек получается при наименьшей затрате работы двигателя при скоростях на окружности в стм в секунду: 5,5 для железа, 4,0 для чугуна и 6,5 для бронзы. Стружки при этом имели 0,3 мм толщины и ширину от 10 до 40 мм. Но на деле движущая сила стоит гораздо дешевле времени мастера, поэтому выгодно ускорить работу, затрачивая больше силы и снимая более толстую стружку при большей скорости. Поэтому на практике сильно отступают от этих скоростей. По Дежонку (Dejonc), скорости эти:

Брать еще большие скорости нельзя потому, что резец нагревается, а инструмент и обтачиваемый предмет начинают дрожать и поверхность получается неровная. Поэтому для ускорения работы больших Т. станков, напр. при обточке вагонных колес, недавно применены были с успехом "шарошки" (или "фрезеры", см.) вместо резца (станок Рота в Флорисдорфе, близ Вены). Это вращающиеся режущие колески со многими остриями; работа поэтому распределяется на большую поверхность и при затрате достаточной рабочей силы идет во много раз быстрее. Другое средство для ускорения работы тяжелых Т. станков придумано в Америке : это резцы из особого сорта стали, не теряющей своей твердости и при нагревании до темно-красного каления; поэтому сталь можно обтачивать для "обдирки" при скорости на окружности в 10 стм, мягкое литое железо при 96 стм, серый чугун при 50 стм, а латунь при 100 стм в 1 секунду. Вероятно, что это один из сортов так называемой натурально-твердой стали: сорта эти содержат обыкновенно, кроме углерода, еще вольфрам , титан , молибден и др. элементы. Будучи нагреты выше определенной для каждого сорта температуры, они становятся по охлаждении твердыми, даже если это охлаждение совершалось медленно. Если же их нагреть вторично до другой определенной, но менее высокой температуры, то по охлаждении они оказываются значительно мягче. Нагревание же, не достигающее этой второй "критической температуры", остается без значительного влияния на твердость. Применение таких резцов требует Т. станков более прочной конструкции, так как не все существующие допустят снимание толстых стружек при большой скорости без вредных дрожаний. Очень важную роль в современной массовой фабрикации металлических изделий играют так наз. "револьверные Т. станки". При изготовлении оружия, швейных машин, велосипедов, дамских часов, электрических принадлежностей и т. п. требуются десятки тысяч одинаковых винтов и других мелких точеных частей, которые должны быть настолько близки к тождественности, чтобы заменять одна другую без всякой пригонки. Для изготовления таких предметов из проволоки до 3 стм диам., преимущественно латунной, шпиндель станка (таблица, фиг. 12) делают просверленным насквозь, чтобы пропускать длинную проволоку и уменьшить число обрезков (опорный винт, изображенный на фигуре, вставляется лишь тогда, когда обрабатывают короткие, литые или кованые предметы, закрепляемые в изображенном под станком патроне, в который можно вставлять и губы в виде коробок для заливания мягким металлом предметов неправильной формы). Выставив из патрона сколько нужно проволоки, пускают шпиндель в движение и придвигают к нему первый инструмент револьверного суппорта, пока не будет достигнут особый упорный винт. Тогда отодвигают суппорт назад, при этом особая собачка поворачивает верхнюю часть суппорта, как барабан револьвера, на шестую часть оборота, так что на место первого инструмента становится второй и т. д. Для нарезывания винта или для отрезывания готовой работы служит рычаг, вращающийся в бабке шпинделя. На левом его конце укреплена часть гайки: когда она приведена в прикосновение с винтовым патроном, надетым на левый конец шпинделя, острие на правом конце рычага нарезывает винт, а опорный винт, скользя по платформе, ограничивает глубину нарезки. Устройство Т. станков чрезвычайно разнообразно, часто такой станок приспособлен лишь для одной определенной работы, другие же действуют совершенно автоматически. К Т. станкам надо причислить и "копировальный станок", употребляемый преимущественно для изготовления деревянных ружейных лож, сапожных колодок и др. округлых предметов. Обрабатываемый предмет С (табл. фиг. 4 может поворачиваться около горизонтальной оси, параллельной оси модели А , с которой ось предмета сцеплена зубчатыми колесами, так что вращается с равною скоростью и в одну и ту же сторону. Обрабатывающая шарошками В вращается около оси, параллельной двум первым, но укрепленной на салазках, скользящих перпендикулярно к ним. При медленном вращении модели и предмета шарошки срезывают его, пока упорный винт, связанный с салазками, не станет опираться о поверхность модели и не задержит дальнейшего движения. Тогда тот же процесс начинается в другом сечении модели. Принцип копировального Т. станка применяется в очень разнообразных видах.

Литература обильна, но книг, содержащих применимые сведения, мало. Основная книга: Holtzapffel, "Turning and mechanical manipulation" (т. IV, ). Первый том вышел в г., но существует новое продолженное издание, вышедшее в девяностых годах. Тиме, "Основы машиностроения" (); Найденко, "Руководство для токарей" (Екатеринослав , ; многое пригодно для учеников; в объяснения автор не вдается); такого же характера, но содержит очень много ценных сведений: Е. Dejonc, "La Mechanique pratique" (П., ); Joshua Rose, "The practical Machinist".

В книге рассмотрена технология обработки деталей на токарных станках; приведены сведения об оборудовании, инструментах, приспособлениях и выборе наиболее рациональных режимов резания; освещены вопросы механизации и автоматизации процессов обработки деталей на токарных станках, а также вопросы техники безопасности при работе на этих станках; приведены примеры работы токарей-новаторов.
Книга предназначена в качестве учебника для подготовки токарей в городских профессионально-технических училищах и может быть использована в сети индивидуального и бригадного обучения на промышленных предприятиях.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ ТОКАРНО - ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА. НАЗНАЧЕНИЕ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ.
Наиболее распространенным методом обработки материалов резанием является обработка на токарных станках. На токарных станках обрабатывают детали, имеющие преимущественно форму тел вращения (валики, оправки, втулки, заготовки для зубчатых колес и др.). При изготовлении таких деталей приходится обрабатывать цилиндрические, конические, фасонные поверхности, нарезать резьбы, вытачивать канавки, обрабатывать торцовые поверхности, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия и др. При выполнении этих работ токарю приходится пользоваться самыми разнообразными режущими инструментами: резцами, сверлами, зенкерами, развертками, метчиками, плашками и др.

ТИПЫ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ. Токарные станки составляют наиболее многочисленную группу металлорежущих станков на машиностроительных заводах и являются весьма разнообразными по размерам и по типам. Основными размерами токарных станков являются: наибольший допустимый диаметр обрабатываемой заготовки над станиной, или высота центров над станиной; расстояние между центрами, т. е. расстояние, равное наибольшей длине детали, которая может быть установлена на данном станке.

Все токарные станки по высоте центров над станиной могут быть разделены на:
мелкие станки - с высотой центров до 150 мм; средние станки - с высотой центров 150-300 мм; крупные станки - с высотой центров более 300 мм. Расстояние между центрами у мелких станков не более 750 мм, у средних 750, 1000 и 1500 мм, у крупных от 1500 мм.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Токарное дело, Бруштейн Б.Е., Дементьев В.И., 1967 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Подготовка специалистов для атомной промышленности зарубежных стран в НИЯУ «МИФИ», Дмитриев Н.М., Арефьев П.А., 2018
Теория автоматического управления, Учебник и практикум для бакалавриата и специалитета, Ягодкина Т.В., Беседин В.М., 2019
Шрифты, Шрифтовая графика, Безрукова Е.А., Мхитарян Г.Ю., 2019

Следующие учебники и книги.

Вопросы по токарному делу

К атегория:

Токарное дело

Вопросы по токарному делу

1. Чем характеризуются детали, получаемые обработкой на токарном станке?
2. Назовите основные узлы токарно-винторезного станка и укажите их назначение.
3. В чем заключается сущность процесса резания металлов?
4. Какие поверхности различают на обрабатываемой заготовке?
5. Назовите основные части, элементы и углы токарного резца.
6. Что такое глубина резания, скорость резания?
7. Как зависит частота вращения шпинделя от допускаемой скорости резания и диаметра заготовки?
8. Для чего применяются смазочно-охлаждаю-щие жидкости?

1. Какие требования предъявляются к цилиндрическим поверхностям?
2. Назовите основные части трехкулачкового самоцентрирующего патрона.
3. Для чего применяются и как устроены жесткие и вращающиеся центры?
4. Какие резцы применяются для обработки наружных цилиндрических поверхностей?
5. Назовите виды и меры предупреждения брака при обтачивании наружных цилиндрических поверхностей.
6. Для чего предназначен и как устроен плавающий центр?
7. Как и чем контролируют наружные поверхности?

1. Что такое технологический процесс и из каких элементов он состоит?
2. Что такое припуск, из каких соображений назначается припуск на обработку?
3. Что такое установочная база, в каких случаях
4. Назовите правила выбора черновых и чисто вых баз.

1. Назовите основные части и элементы спирального сверла.
2. Назовите основные причины поломок сверла, виды брака при сверлении и меры их предупреждения.
3. Как контролируют длину и диаметр растачиваемого отверстия?
4. Как растачивают внутренние канавки?
5. Назовите основные причины и меры предупреждения брака при зенкеровании и развертывании.
6. Как обеспечивается концентричность наружной поверхности и отверстия при обработке простых втулок из прутковой заготовки?

1. Какими элементами характеризуется резьба?
2. Чем отличается метрическая резьба от дюймовой?
3. Как устроена и работает резьбонарезная головка?
4. Назовите части, элементы и укажите особенности геометрии ме гчнка.
5. Какие достоинства имеет накатывание резьбы?
6. Как и чем контролируют наружные и внутренние резьбы?

1. Назовите основные данные технической характеристики стайка 1К62.
2. Покажите на кинематической схеме станка 1К62 устройства для регулирования частоты вращения шяннделя.
3. Сколько ступеней частот вращения при прямом и при обратном вращении шпинделя обеспечивает коробка скоростей станка 1К62?
4. Сколько электродвигателей 1К62?
5. Покажите на кинематической цепи продольных и подач.
6. Для чего предназначена и как работает предохранительная муфта фартука?
7. Как устроена задняя бабка станка 1К62?

1. Как настраивается станок 16К20 на нарезание метрических, дюймовых, модульных и пит-чевых резьб?
2. Назовите основные конструктивные особенности узлов станка 16К20.

1. Как проверяют токарный станок на радиальное биение шпинделя, соосность осей шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки? 2 Назовите основные направления модернизации старых токарных станков.
2. Сменой смазки в коробке скоростей, коробке подач и фартуке суппорта.
3. Во время работы не класть заготовки, детали, режущие и измерительные инструменты на направляющие станины, использовать для этой цели деревянные или пенопластовые планшеты.
4. Для надежного закрепления резцедержателя не допускается постукивание молотком или металлическим стержнем по рукоятке. Периодически резцедержатель снимают, очищают опорную поверхность от грязи, промывают керосином и протирают гнезда фиксаторов.
5. Не оставлять двигатель станка включенным на продолжительное время, останавливать станок при измерении обрабатываемых заготовок (деталей), при перерывах в подаче электроэнергии, при наладочных или ремонтных работах у станка. При выполнении ручных работ (развертывание, нарезание. резьбы метчиком, сверление с ручной подачей пиноли, полирование), когда не требуется автоматическая подача суппорта, отключать механизм подачи, поставив рукоятку трензеля в нейтральное положение.
6. Тщательно убирать станок после работы, следить, чтобы на направляющих станины и суппортов не оставалась стружка, грязь, влага. Обтирочные материалы, которыми очищают стружку, не должны оставлять следов и ворса на протираемых поверхностях.

1. Как обрабатывают фасонные поверхности сочетанием двух подач?
2. Какие копировальные приспособления применяют для обработки фасонных поверхностей?
3. Как контролируют фасонные поверхности?
4. В чем заключается способ обработки сферических (шаровых) поверхностей при помощи мерного штихмаса?
5. Перечислите основные виды брака при обработке фасонных поверхностей и укажите меры его предупреждения.

1. Какими способами осуществляют притирку и полирование на токарном станке?
2. В чем заключается сущность поверхностного пластического деформирования и какие инструменты применяют для его выполнения?
3. Как накатывают рифления?
4. Назовите основные виды, причины и меры предупреждения брака при накатывании рифлений.

1. Какую геометрию должен иметь резьбовой резец?
2. Для каких работ применяют резьбовые гребенки?
3. Выведите формулу для расчета передаточного отношения сменных зубчатых колес гитары для настройки станка «напрямую» при нарезании резьбы.
4. Подберите сменные зубчатые колеса гитары для нарезания резьбы шага 3 мм.
5. Как нарезают трапецеидальную и прямоугольные резьбы?
6. Поясните принцип скоростного («вихревого») нарезания резьбы.
7. Перечислите основные виды брака при нарезании резьбы резцом, их причины и меры предупреждения.

1. Как закрепляют заготовку за коническую или за фасонную поверхность?
2. При каких условиях возможно объединение обработки сложной поверхности с обработкой цилиндрических поверхностей в одной операции?
3. Как закрепляют заготовки сложной формы на планшайбе?
4. Для чего и как уравновешивают заготовку на планшайбе?
5. Какие У СП применяют на токарных станках?
6. Как классифицируются валы по жесткости?
7. Как обрабатывают эксцентриковые и коленчатые валы?

1. Объясните сущность процесса образования стружки.
2. Отчего возникает и как распределяется теплота резания?
3. Что такое наклеп?
4. Почему образуется нарост и как он влияет на качество поверхности?
5. Отчего возникают вибрации в процессе резания и какими способами преодолевают их вредное воздействие?

1. Какие требования предъявляются к инструментальным материалам?
2. Перечислите основные марки и свойства быстрорежущих инструментальных сталей.
3. Назовите основные марки твердых сплавов для обработки чугуна и стали.
4. Какие части и элементы имеет токарный резец?
5. Назовите углы резца в плане и в главной секущей плоскости.
6. От каких факторов зависит выбор величины заднего угла?
7. В каких случаях применяют резец с отрицательным передним углом?
8. Как влияет установка резца относительно центра на углы резца?
9. Что такое угол наклона режущей кромки и в каких случаях его принимают с положительным значением?
10. Какие преимущества имеет алмазная заточка и доводка резцов?
11. Как контролируют геометрию резца?
12. Какие преимущества имеют резцы с механическим креплением многокромочных непере-тачиваемых пластинок твердого сплава?

1. Как происходит и чем объясняется износ резца?
2. Как зависит стойкость инструмента от скорости резания?
3. Как влияет на скорость резания главный угол в плане?
4. Почему увеличение глубины резания меньше влияет на падение стойкости инструмента, чем увеличение подачи?
5. Как влияют на скорость резания механические свойства обрабатываемого материала, размеры сечения державки и смазочно-охлаждаю-щаи жидкость?
6. На какие составляющие разделяется сила сопротивления резанию, каково их соотношение?
7. Напишите формулу силы резания, поясните влияние глубины резания и подачи на силу резания.

1. Дайте общую классификацию деталей, заготовки которых обрабатывают на токарных станках.
2. Как обрабатывают заготовки деталей типа стаканов и тонкостенных втулок?
3. Как изготавливают на токарном станке детали типа дисков и колец?
4. В чем заключается сущность обработки по типовому технологическому процессу?

1. Назовите основные ну ги повышения производительности труда при токарной обработке.
2. В чем заключаются преимущества силовою и ротационного точения?
3. Как устроен пневматический патрон?
4. Расскажите о способах многорезцовой наладки юкарного станка.
5. Приведите примеры рационального использования заднего резцедержателя.
6. Как осуществляю ускоренную замену режущих инструментов, закрепляемых в резцедержателе и в пиноли задней бабки?
7. В какой последовательности ведут наладку токарного станка на работу по барабанному упору?

1. Какие особенности имеют лобовые и карусельные станки?
2. Расскажите об уст ройстве и работе револьверных станков.
3. Чем отличается гидрокопировальный полуавтомат 1722 от полуавтомата 1А730? 4 Как осуществляется движение подачи на ю-карном автомате?

1. Что такое механизация производства?
2. Чем отличается автоматизация от механизации?
3. Охарактеризуйте средства внурицехового транспорта.

1. Из каких устройств состоит система автоматического управления?
2. В чем отличие ЧПУ от других систем программного управления?
3. Как устроен и работает шаговый электродвигатель?

1. Какие правила безопасности должны соблюдаться на территории предприятия и в механических цехах?
2. Перечислите основные правила техники безопасности при работе на токарном станке.
3. Какие правила техники безопасности следует соблюдать при затачивании инструмента?

О бучение токарному делу - это раздел сайта, который содержит информацию не только для профессиональных токарей, но и для учеников токарному делу. Токарное дело является очень перспективным, так как настоящего токаря в наше время попробуй найди.

П рофессия токаря высоко оплачиваемая, поэтому, если вы не лентяй, и хотите зарабатывать хорошие деньги за свой труд, начинайте изучать основы токарного дела на нашем сайте.

Токарный станок предназначен для обработки резанием тела вращением, в том числе вращающихся торцевых плоскостей и винтовых поверхностей. Кроме этого на токарных станках могут выполняться работы не связанные с обработкой резанием.

Перечень всех возможностей токарного станка очень большой и рассмотрение функций токарного станка займет немало времени. И изучить все функции токарного станка за одно занятие практически не реально, но постепенно мы с вами будем знакомиться со всеми тонкостями токарного дела . Обучение токарному делу мы начнем, используя следующий перечень уроков по токарному делу.

Уроки токарного дела :

Урок №1. Устройство токарного станка

Урок №2. Работа на токарном станке или управление токарным станком

Содержание:

1. Т окарные резцы

Т окарные резцы - это специальные режущие инструменты, которые используются для токарной обработки деталей.

Т окарные резцы применяются, как основной инструмент для токарных, строгальных, и других работ на станках.

Д ля качественной и точной обработки детали и достижения требуемых форм и размеров изделия используют токарный резец, с помощью которого последовательно срезаются слои материала.

В процессе срезания слоя материала резец врезается в него, снимая с его поверхности стружку.

О страя кромка резца является его основным рабочим элементом.

С о временем работы резец подвергается износу, о чем говорит выкрашивание режущей части (кромки). Для использования токарного резца в дальнейшем требуется его переточка.

1.1 Устройство токарного резца

1.2 Подача токарного резца

1.3 Срез металла токарным резцом

1.4 Поверхность резания

1.5 Конструкция резца

1.6 Углы токарного резца

1.7 Износ и стойкость резца

1.8 Резцы для токарных станков

1.9 Материалы токарных резцов

1.10 Конструкции токарных резцов

1.11 Изготовление твердосплавных резцов

1.12 Изготовление резцов с пластинками

1.13 Изготовление быстрорежущих и углеродистых резцов

2. Т окарный станок

Т окарный станок - это станок для обработки деталей способом резания и точения.

О сновные работы, выполняемые на токарных станках: точение, расточка и обточка разных типов поверхностей, нарезка резьбы, обработка торцов детали, сверление, зенкерования и нарезание отверстий.

З аготовка устанавливается в центра, и вращается при помощи шпинделя, далее механизм подачи перемещает режущий инструмент резец вместе с суппортом ходового вала.

Д ля совершения дополнительных видов операций на станке, таких как шлифование, сверление, фрезерование отверстий на станки устанавливается дополнительное оборудование.

Т окарно-винторезный станок предназначен для осуществления токарной работы с цветными и черными металлами.

Т окарно-винторезный станок состоит из:

С танина – основная часть станка, которая является остовом для монтирования всех механизмов станка.
П ередняя бабка – еще ее называют шпиндельной, из-за размещения в ней шпинделя, коробки скоростей и других элементов.
К оробка подач обеспечивает движение от шпинделя к суппорту.
С уппорт – предназначен для закрепления режущего инструмента и его подачи.
Ф артух – необходим для преобразования вращения валика в движение суппорта.
Ц ентр – установка для поддержания обрабатываемой детали или инструмента.

2.1 Токарно-винторезный станок модели 1А62

2.2 Фрикционная муфта токарного станка модели IA62

2.3 Устройство задней бабки

2.4 Устройство токарно-винторезного станка

2.5 Уход за токарным станком

2.6 Регулировка токарного станка

2.7 Безопасность работы на токарном станке

2.8 Приспособления для закрепления деталей, обрабатываемых в центрах

2.9 Точность токарного станка

З десь вы узнаете как определить и настроить точность токарного станка , освоите понятия такие как жесткость при токарной обработке, обработка на оправках, работы с оправкой.

П равила работы с шпиндельными оправками . В разделе токарное дело рассмотрены токарно-винторезные станки , такие как токарно-винторезный станок 1А62 . Более подробно рассказано о токарных резцах , их видах, материалы токарных резцов их конструкция. Износ и стойкость резца тоже оказывают не малое влияние на токарную обработку.

П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор

Токарное дело

Издание третье, переработанное

Одобрено Ученым советом Государственного комитета СССР по профессионально-техническому образованию в качестве учебного пособия для средних профессионально-технических училищ

Москва «Высшая школа» 1979

УДК 621.941.1

Денежный П.М. и др. Токарное дело: Учебное пособие для средних профессионально-технических училищ / П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор. - 3-е издание, переработанное. - М.: Высшая школа, 1979. - 199 с., ил. - (Профтехобразование. Обработка резанием).

В книге описаны принцип действия токарных станков, серийный станок 16К20, приемы токарной обработки; приведены сведения об организации рабочего места токаря, о построении технологического процесса токарной обработки, выборе режима резания, инструментов и приспособлений, экономичной обработке типовых деталей, показаны пути повышения производительности труда и качества продукции, рассмотрены вопросы техники безопасности при работе на токарных станках.

Введение (3).

Часть первая. ОСНОВЫ ТОКАРНОГО ДЕЛА (4).

Глава 1. Основные сведения о токарной обработке (4).

Глава 2. Обработка наружных цилиндрических поверхностей (15).

Глава 3. Технологический процесс токарной обработки (36).

Глава 4. Обработка цилиндрических отверстий (42).

Глава 5. Технологический процесс изготовления деталей типа втулок (61).

Глава 6. Нарезание резьбы плашками и метчиками (64).

Глава 7. Обработка конических поверхностей (73).

Часть вторая. ТОКАРНЫЕ СТАНКИ (80).

Глава 8. Типовые механизмы станков (80).

Глава 9. Общий обзор токарных станков (86).