Токарный станок - Lathe

Не путать с планка, тонкий кусок дерева.
Для использования в других целях см. Токарный станок (значения).
Токарный станок по металлу 1911 г., показывающий комплектующие:
кровать
б - каретка (с поперечиной и резцедержателем)
c - бабка
г - задняя шестерня (другая зубчатая передача рядом с ведущим винтом привода)
е - шкив конический для ремень безопасности от внешнего источника питания
f - планшайба на шпинделе
г - задняя бабка
h - ходовой винт
А часовщик на токарном станке вырезать из меди деталь для часов

А токарный станок (/лeɪð/) это станок который вращает заготовку вокруг ось вращения для выполнения различных операций, таких как резка, шлифование, накатка, бурение, деформация, облицовка, и превращение, с инструментами, которые применяются к заготовке для создания объекта с симметрия около этой оси.[1]

Использует

Токарные станки используются в токарная обработка дерева, металлообработка, прядение металла, термическое напыление, рекультивация деталей и обработка стекла. Токарные станки можно использовать для придания формы керамика, самым известным дизайном является гончарный круг. Металлообрабатывающие станки с наиболее подходящим оснащением также могут использоваться для производства большинства твердые тела вращения, плоские поверхности и винтовая резьба или спирали. На токарных станках для декоративных работ можно производить трехмерные твердые тела невероятной сложности. Заготовка обычно удерживается на месте одним или двумя центры, по крайней мере, один из которых обычно можно перемещать в горизонтальном направлении, чтобы приспособить заготовки различной длины. Другие методы удержания заготовки включают зажим заготовки вокруг оси вращения с помощью патрона или цанга, или в лицевая панель, используя зажимы или клатч для собак.

Изделия токарные

Примеры объектов, которые могут быть изготовлены на токарном станке, включают: винты, подсвечники, стволы оружия, кий, Таблица ноги чаши, бейсбольные биты, музыкальные инструменты (особенно деревянные духовые инструменты ), коленчатые валы и многое другое.

История

Токарный станок токарные столбы на Храм Ченнакешава в Белуре
Мастер Грегорио Вара обрабатывает ножку стула на токарном станке в Тенансинго, штат Мексика.

Токарный станок - древний инструмент. Самые ранние свидетельства существования токарного станка относятся к Древний Египет около 1300 г. до н.э.[2] Есть также незначительные доказательства его существования на микенском греческом месте, датируемом 13 или 14 веками до нашей эры.[3]

Были найдены явные свидетельства перевернутых артефактов VI века до нашей эры: фрагменты деревянной чаши в Этрусский могила в Северной Италии, а также две плоские деревянные тарелки с декоративными точеными бортиками из современная Турция.[4]

В течение Период воюющих царств в Китай, c. В 400 г. до н.э. древние китайцы использовали токарные станки для заточки инструментов и оружия в промышленных масштабах.[5]

Первая известная картина с изображением токарного станка датируется III веком до нашей эры. древний Египет.[6]

Токарный станок был очень важен для Индустриальная революция. Он известен как мать станков, поскольку это был первый станок, который привел к изобретению других станков.[7] Первый полностью задокументированный токарный станок с цельнометаллической опорой скольжения был изобретен Жак де Вокансон около 1751 г. Он был описан в Энциклопедия.

Точный рисунок, сделанный с камера-обскура горизонтально-расточного станка Яна Вербруггена на заводе Woolwich Royal Brass Foundry ок. 1778 г. (рисунок 47 из 50 рисунков)

В 1718 г. русский инженер Андрей Нартов изобрел один из первых токарных станков с кареткой, поддерживающей механический режущий инструмент, и набором зубчатых колес (также известный как составная опора или скользящая опора), причем первый, кто изобрел такой токарный станок, вероятно, был Леонардо да Винчи.[8]

Важным ранним токарным станком в Великобритании был горизонтально-расточной станок, который был установлен Ян Вербрюгген в 1772 г. в Королевский Арсенал в Woolwich. Он был оснащен лошадьми и позволял производить гораздо более точные и мощные орудия, которые успешно использовались в Американская революционная война в конце 18 века. Одной из ключевых характеристик этого станка было то, что обрабатываемая деталь вращалась, а не инструмент, что технически превращало его в токарный станок. Генри Модслей, который позже разработал много усовершенствований токарного станка, работал в Королевском арсенале с 1783 года, подвергаясь воздействию этого станка в мастерской Вербрюггена.[9] Подробное описание токарного станка Вокансона было опубликовано за десятилетия до того, как Модслей усовершенствовал свою версию. Вероятно, что Модслей не знал о работе Вокансона, поскольку его первые версии суппорта имели много ошибок, которых не было в токарном станке Вокансона.

В течение Индустриальная революция, механизированная энергия, генерируемая водяными колесами или Паровые двигатели передавалась на токарный станок через линейный валопровод, что позволяло работать быстрее и проще. Токарные станки по металлу превратились в более тяжелые станки с более толстыми и жесткими деталями. Между концом 19 и серединой 20 веков отдельные электродвигатели на каждом токарном станке заменили линейный вал в качестве источника энергии. Начиная с 1950-х годов, сервомеханизмы применялись для управления токарными станками и другими станками с помощью числового программного управления, которое часто соединялось с компьютерами для получения компьютеризированное числовое управление (ЧПУ). Сегодня токарные станки с ручным управлением и токарные станки с ЧПУ сосуществуют в обрабатывающей промышленности.

Описание

Запчасти

Токарный станок может иметь или не иметь ножки, также известные как самородок, которые располагаются на полу и поднимают станину токарного станка на рабочую высоту. Токарный станок может быть небольшим и располагаться на верстаке или столе, не требуя подставки.

Практически все токарные станки имеют станину, которая (почти всегда) представляет собой горизонтальную балку (хотя ЧПУ токарные станки обычно имеют наклонную или вертикальную балку для станины, чтобы гарантировать, что стружка, или щепки, падает с кровати). Токарные станки по дереву, предназначенные для токарной обработки больших чаш, часто не имеют станины или задней бабки, а имеют только отдельно стоящую переднюю бабку и консольную опору для инструмента.

На одном конце станины (почти всегда слева, когда оператор смотрит на токарный станок) находится передняя бабка. Передняя бабка содержит высокоточные вращающиеся подшипники. В подшипниках вращается горизонтальная ось с осью, параллельной станине, которая называется шпиндель. Шпиндели часто бывают полыми и имеют внутреннюю часть. Конус Морзе на передней части шпинделя (т. е. направо вправо / в сторону станины), с помощью которой вспомогательные приспособления могут быть установлены на шпиндель. Шпиндели также могут иметь приспособления для удержания заготовки на левом конце шпинделя с другими приспособлениями для конкретных задач. (т. е. обращен в сторону от основной кровати) или может иметь маховик или другой вспомогательный механизм на своем внешнем конце. Шпиндели приводятся в действие и сообщают движение заготовке.

Шпиндель приводится в движение либо ногой от педали и маховика, либо ременной или зубчатой ​​передачей от источника энергии, такого как электродвигатель или валы воздушной линии. В большинстве современных токарных станков этот источник питания представляет собой встроенный электродвигатель, часто либо в передней бабке, слева от передней бабки, либо под передней бабкой, скрытой в стойке.

Помимо шпинделя и его подшипников, передняя бабка часто содержит детали для преобразования скорости двигателя в различные скорости шпинделя. Это достигается различными типами механизма переключения скоростей, от конического шкива или ступенчатого шкива до конического шкива с задней передачей (который, по сути, имеет низкий диапазон, аналогичный по чистому эффекту двухскоростной задней части грузовика), до вся зубчатая передача аналогична автомобильной с ручным переключением коробка передач. Некоторые двигатели оснащены электронными регуляторами скорости в виде реостата, что позволяет избежать использования конических шкивов или шестерен.

Контрапунктом передней бабки является задняя бабка, которую иногда называют незакрепленной головкой, поскольку ее можно расположить в любом удобном месте на станине, сдвинув ее в требуемую область. Задняя бабка содержит цилиндр, который не вращается, но может выдвигаться и выдвигаться параллельно оси станины и прямо на одной линии со шпинделем передней бабки. Ствол полый и обычно имеет конус для облегчения захвата различных типов инструментов. Чаще всего он используется для удерживания центра из закаленной стали, который используется для поддержки длинных тонких валов при токарной обработке, или для удержания сверл для сверления осевых отверстий в заготовке. Возможны многие другие применения.[10]

Токарные станки для металлообработки имеют каретку (состоящую из седла и фартука), увенчанную поперечными салазками, которые представляют собой плоскую деталь, которая сидит поперек станины и может быть повернута под прямым углом к ​​станине. На поперечном суппорте обычно находится другой суппорт, называемый составной опорой, который обеспечивает 2 дополнительные оси движения, вращательную и линейную. Наверху находится стойка для инструментов, на которой режущий инструмент, удаляющий материал с заготовки. Может быть, а может и не быть ходовой винт, который перемещает поперечные салазки по станине.

Токарные станки по дереву и металлопрокатам не имеют поперечных суппортов, а имеют банджо, которые представляют собой плоские детали, которые располагаются на кровати крест-накрест. Положение банджо можно отрегулировать вручную; передача не задействована. Вертикально от банджо поднимается стойка для инструментов, в верхней части которой расположена горизонтальная опора для инструментов. При токарной обработке древесины ручные инструменты упираются в опору для инструмента и вставляются в заготовку. При прядении металла дополнительный штифт поднимается вертикально от опоры для инструмента и служит точкой опоры, на которую инструменты могут быть закреплены в заготовке.

Аксессуары

Устойчивый отдых
Смотрите также: Токарный центр

Если на заготовке не нарезан конус, который идеально соответствует внутреннему конусу в шпинделе, или если на заготовке нет резьбы, которая идеально соответствует внешней резьбе на шпинделе (два условия, которые встречаются редко), необходимо использовать аксессуар для крепления заготовки к шпиндель.

Заготовку можно привинтить или прикрутить к лицевая панель, большой плоский диск, который крепится к шпинделю. В качестве альтернативы морда собаки может использоваться для закрепления изделия на лицевой панели.

Заготовку можно установить на оправка, или круглая заготовка, зажатая в патрон с тремя или четырьмя кулачками. Для заготовок неправильной формы обычно используется четырехкулачковый патрон (независимые подвижные кулачки). Эти удерживающие устройства монтируются непосредственно на шпиндель передней бабки токарного станка.

При прецизионной работе и в некоторых классах повторяющейся работы цилиндрические детали обычно удерживаются в цанга вставляется в шпиндель и фиксируется либо стяжкой, либо заглушкой цанги на шпинделе. Подходящие цанги также можно использовать для крепления квадратных или шестиугольных заготовок. При прецизионном производстве инструментов такие цанги обычно бывают втяжными, когда при затягивании цанги заготовка немного перемещается назад в шпиндельную бабку, тогда как для большинства повторяющихся работ предпочтительна разновидность мертвой длины, так как это гарантирует, что положение детали не перемещается при затягивании цанги.

Мягкую заготовку (например, дерево) можно зажать между центрами, используя прямой привод на передней бабке, которая вгрызается в дерево и передает ей крутящий момент.

Беговой центр (вверху); мертвая точка (внизу)

В шпинделе передней бабки используется мягкая мертвая точка, так как деталь вращается вместе с центром. Поскольку центр мягкий, его можно поправить перед использованием. Включенный угол составляет 60 °. Традиционно жесткий мертвая точка используется вместе с подходящей смазкой в ​​задней бабке для поддержки заготовки. В современной практике мертвую точку часто заменяют на беговой центр, поскольку он свободно вращается вместе с деталью - обычно на шарикоподшипниках - уменьшая тепло от трения, что особенно важно на высоких скоростях. При прозрачной облицовке материала большой длины его необходимо поддерживать с обоих концов. Это может быть достигнуто за счет использования передвижной или стационарный. Если люнет недоступен, обрабатываемая торцевая поверхность может поддерживаться мертвым (неподвижным) полуцентром. Половина центра имеет плоскую поверхность, обработанную на широком участке половиной его диаметра на заостренном конце. Небольшая часть конца мертвой точки сохраняется для обеспечения соосности. В этой точке контакта необходимо нанести смазку и снизить давление задней бабки. А токарный станок или токарный станок может также использоваться при повороте между двумя центрами.[11]

В токарной обработке древесины одним из вариантов бегового центра является центр чашки, который представляет собой металлический конус, окруженный кольцевым металлическим кольцом, что снижает вероятность раскола заготовки.

Круглая металлическая пластина с равномерно расположенными отверстиями по периферии, прикрепленная к шпинделю, называется «индексной пластиной». Его можно использовать для поворота шпинделя на точный угол, а затем его фиксации на месте, облегчая повторные вспомогательные операции, выполняемые с заготовкой.

Другие аксессуары, в том числе приспособления для токарной обработки конусов, накатные инструменты, вертикальные направляющие, неподвижные и подвижные опоры и т. Д., Повышают универсальность токарного станка и диапазон выполняемых им работ.

Режимы использования

Когда заготовка закреплена между передней бабкой и задней бабкой, говорят, что она находится «между центрами». Когда заготовка поддерживается с обоих концов, она более устойчива, и к заготовке можно приложить большее усилие с помощью инструментов под прямым углом к ​​оси вращения, не опасаясь, что заготовка может вырваться.

Когда заготовка закреплена только на шпинделе на конце передней бабки, такая работа называется «торцевой работой». Когда заготовка поддерживается таким образом, меньшее усилие может быть приложено к заготовке с помощью инструментов под прямым углом к ​​оси вращения, чтобы заготовка не рвалась. Таким образом, большая часть работы должна выполняться в осевом направлении, по направлению к передней бабке или под прямым углом, но осторожно.

Когда деталь устанавливается с определенной осью вращения, обрабатывается, а затем повторно устанавливается с новой осью вращения, это называется «эксцентриковым точением» или «многоосевым точением». В результате различные поперечные сечения заготовки являются осесимметричными, но заготовка в целом не осесимметрична. Эта техника используется для распредвалов, различных типов ножек стульев.

Размеры

Токарные станки обычно подбираются по мощности, которую они могут выдержать. Обычно большая работа удерживается с обоих концов либо с помощью патрона, либо с помощью другого привода в передней бабке и центра в задней бабке. Чтобы увеличить размер, поворот между центрами позволяет работать как можно ближе к передней бабке и используется для определения самой длинной детали, которую токарный станок будет поворачивать - когда основание задней бабки совмещено с концом станины. Расстояние между центрами дает максимальную продолжительность работы, которую токарный станок официально может выдержать. Если задняя бабка выступает за край станины, можно вставить немного более длинные предметы, но это не рекомендуется.

Другой размер заготовки - насколько далеко она может быть смещена от центра. Это известно как «качели» («расстояние от центра головки токарного станка до станины или путей, или до остальной части. Качели определяют диаметральный размер объекта, который можно повернуть на токарном станке; что угодно больший размер будет мешать кровати. Этот предел называется раскачиванием кровати. Раскачивание остальной части - это размер, который будет вращаться над остальной частью, которая лежит на кровати ").[12] из того, что произведение «качается» из центра, на котором оно установлено. Это имеет больше смысла для обработки нестандартной формы, но поскольку токарный станок чаще всего используется для цилиндрической обработки, полезно знать максимальный диаметр работы, которую токарный станок может выдержать. Это просто значение качания (или высоты центра над кроватью), умноженное на два. По какой-то причине в США принято считать, что качели имеют диаметр, но это неверно. Поэтому для ясности в отношении размера лучше описать его как «центральную высоту над кроватью». Поскольку части токарного станка снижают производительность, могут быть обнаружены такие измерения, как «поворот над поперечным суппортом» или другие названные части.

Разновидности

Самые маленькие токарные станки - это «токарные станки для ювелиров» или «токарные станки для часовщиков», которые, хотя часто достаточно малы, чтобы их можно было держать одной рукой, обычно прикреплены к верстаку. Заготовки, обработанные на токарном станке ювелира, часто бывают металлическими, но можно обрабатывать и другие более мягкие материалы. Токарные станки ювелиров можно использовать с ручными «резцами» или с «составной опорой», которая прикрепляется к станине токарного станка и позволяет зажимать инструмент на месте и перемещать его с помощью винта или рычага подачи. Инструменты Graver обычно поддерживаются Т-образной опорой, а не крепятся к поперечным суппортам или составной опоре. Работа обычно выполняется в цанговом патроне, но также часто используются высокоточные 3- и 6-кулачковые патроны. Обычные размеры отверстий шпинделя 6 мм, 8 мм и 10 мм. Термин WW относится к цанговому патрону Webster / Whitcomb и токарному станку, изобретенному компанией American Watch Tool из Уолтема, штат Массачусетс. Большинство токарных станков, обычно называемых часовыми мастерами, имеют такую ​​конструкцию. В 1909 году компания American Watch Tool представила цангу типа Magnus (цанга размером 10 мм) на токарном станке той же базовой конструкции Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. сохраняет торговые марки Webster / Whitcomb и Magnus и до сих пор производит эти цанги.) Распространены два типа станины: станина WW (Webster Whitcomb), усеченная треугольная призма (встречается только у часовщиков 8 и 10 мм токарные станки); и прутка континентального типа D (используется на токарных станках диаметром 6 и 8 мм таких фирм, как Lorch и Star). Были использованы другие конструкции станины, такая как треугольная призма на некоторых токарных станках Boley 6.5 мм и станина с V-образной кромкой на 8-миллиметровых станках IME.

Меньшие токарные станки для металлообработки, которые больше, чем токарные станки ювелиров, могут располагаться на скамейке или столе, но обладают такими функциями, как держатели инструмента и зубчатая передача для нарезания резьбы, называются токарными станками для любительских работ, а более крупные версии - «настольными токарными станками» - этот термин также обычно применяется на специальных высокоточных токарных станках, используемых инструментальщиками для разовых работ.[13] Даже более крупные токарные станки, предлагающие аналогичные функции для производства или модификации отдельных деталей, называются «токарными станками для двигателей». Токарные станки этих типов не имеют дополнительных встроенных функций для серийного производства, а используются для производства или модификации отдельных деталей в качестве основной роли.

Токарные станки такого размера, предназначенные для массового производства, но не обеспечивающие универсальных возможностей нарезания резьбы двигателя или настольного токарного станка, называются токарными станками «второй операции».

Токарные станки с очень большим отверстием шпинделя и патроном на обоих концах шпинделя называются "токарными станками нефтяного месторождения".

Полностью автоматические токарные станки, использующие кулачки и зубчатые передачи для контролируемого движения, называются винтовые машины.

Токарные станки, управляемые компьютером, Токарные станки с ЧПУ.

Токарные станки со шпинделем, установленным в вертикальном положении, а не в горизонтальном, называют вертикальными токарными станками или вертикально-расточными станками. Они используются там, где требуется точить очень большие диаметры, а заготовка (сравнительно) не очень длинная.

Токарный станок с резцедержателем, который может вращаться вокруг вертикальной оси, чтобы подавать различные инструменты к передней бабке (и заготовке). револьверные станки.[14]

Токарный станок, оснащенный делительными пластинами, профильными фрезами, спиральными или винтовыми направляющими и т. Д., Чтобы токарная обработка является токарный станок.

Возможны различные комбинации: например, вертикальный токарный станок также может иметь возможности ЧПУ (например, ЧПУ VTL ).

Токарные станки можно комбинировать с другими станками, такими как сверлильный станок или вертикальный фрезерный станок. Их обычно называют комбинированные токарные станки.

Основные категории

Станки деревообрабатывающие

Современный токарный станок по дереву

Станки деревообрабатывающие - древнейшая разновидность. Все остальные разновидности произошли от этих простых токарных станков. Регулируемая горизонтальная металлическая направляющая - подставка для инструмента - между материалом и оператором позволяет размещать формовочные инструменты, которые обычно переносятся вручную. После формования обычно прижимают и скользят наждачной бумагой по все еще вращающемуся объекту, чтобы сгладить поверхность, сделанную с помощью металлических формующих инструментов. Опору инструмента обычно снимают во время шлифовки, так как держать руки оператора между ней и прядильной древесиной может быть небезопасно.[нужна цитата ]

Многие токарные станки по дереву также могут использоваться для изготовления чаш и тарелок. Чашу или тарелку нужно удерживать только за дно токарного станка с одной стороны. Обычно он прикреплен к металлической лицевой панели, прикрепленной к шпинделю. На многих токарных станках эта операция выполняется с левой стороны передней бабки, где нет направляющих и, следовательно, больше зазора. В этой конфигурации деталь может иметь форму внутри и снаружи. Специальная изогнутая опора для инструмента может использоваться для поддержки инструментов при формировании внутренней части. Более подробную информацию можно найти на токарная обработка дерева страница.

Большинство токарных станков по дереву рассчитаны на работу со скоростью от 200 до 1400 оборотов в минуту, при этом оптимальной для большинства таких работ считается чуть более 1000 об / мин, а для больших заготовок требуются более низкие скорости.[15]

Дублирующие токарные станки

Токарный станок Blanchard с водяным приводом, используемый для дублирования ложа ружей 1850-х годов. Харперс Ферри Оружейная.

Один из видов специализированных токарных станков - это токарный станок-копировщик, также известный как токарный станок Бланшара в честь его изобретателя. Томас Бланшар. Этот тип токарного станка был способен создавать формы, идентичные стандартному шаблону, и произвел революцию в процессе изготовления пистолета. акции изготовление в 1820-х годах, когда он был изобретен.[16]

Токарные станки моделистов

Двойной токарный станок по моделированию (Плотницкие и столярные изделия, 1925 г.)

Используется для изготовления шаблон для литейные заводы, часто из дерева, но также и из пластика. Токарный станок лекала похож на тяжелый токарный станок по дереву, часто с револьверной головкой и либо ходовой винт или стойка и шестерня вручную установить турель. Револьверная головка используется для точной резки прямых линий. Часто они имеют возможность поворачивать очень большие детали на другом конце передней бабки с помощью отдельно стоящей подставки для инструментов. Другой способ поворота больших деталей - это скользящая платформа, которая может отодвигаться от передней бабки и, таким образом, открывать зазор перед передней бабкой для крупных деталей.

Станки металлообрабатывающие

Металлообрабатывающий станок с ЧПУ
Основная статья: Токарный станок по металлу

В токарный станок по металлу, металл снимается с заготовки закаленным режущий инструмент, который обычно крепится к твердой подвижной опоре, либо стойке для инструментов, либо револьверной головке, которая затем перемещается по заготовке с помощью маховиков или двигателей с компьютерным управлением. Эти режущие инструменты бывают самых разных размеров и форм в зависимости от их применения. Некоторые распространенные стили - ромбовидный, круглый, квадратный и треугольный.

Стойка для инструментов приводится в действие ходовыми винтами, которые могут точно позиционировать инструмент в различных плоскостях. Резцедержатель может приводиться в движение вручную или автоматически для выполнения черновых и чистовых проходов, необходимых для очередь заготовку нужной формы и размеров, либо для резки потоки, червячные передачи, так далее. Смазочно-охлаждающая жидкость также может перекачиваться к месту резки для обеспечения охлаждения, смазки и очистки стружка от заготовки. Немного токарные станки может работать под контролем компьютер для массовое производство частей (см. "Компьютерное числовое управление ").

Токарные металлообрабатывающие станки с ручным управлением обычно оснащены зубчатой ​​передачей с регулируемым передаточным числом для привода главного ходового винта. Это позволяет разным шаг резьбы быть вырезанным. На некоторых старых токарных станках или более доступных новых токарных станках зубчатые передачи заменяются заменой шестерен с разным количеством зубьев на валы или с них, в то время как более современные или дорогие токарные станки с ручным управлением имеют коробка быстрой смены чтобы обеспечить обычно используемые передаточные числа с помощью рычага. Токарные станки с ЧПУ используют компьютеры и сервомеханизмы для регулирования скорости движения.

На токарных станках с ручным управлением шаг резьбы, которую можно нарезать, в некотором смысле определяется шагом ходового винта: метрика ходовой винт легко нарезает метрическую резьбу (включая BA ), а винт с имперским ходовым винтом - легко разрезать имперская единица -основные потоки, такие как BSW или UTS (UNF, UNC). Это ограничение не является непреодолимым, потому что 127-зубчатая шестерня, называемая транспозиционной шестерней, используется для перевода между метрическим и дюймовым шагом резьбы. Однако это дополнительное оборудование, которым многие владельцы токарных станков не владеют. Это также более крупное сменное колесо, чем другие, и на некоторых токарных станках оно может быть больше, чем способно установить банджо для сменного колеса.

Заготовка может поддерживаться между парой точек, называемых центры, или он может быть прикреплен болтами к лицевой панели или удерживаться в чак. Патрон имеет подвижные губки, которые могут надежно удерживать заготовку.

При использовании токарного станка по металлу некоторые свойства материала влияют на свойства материала. Химических или физических эффектов мало, но есть много механических эффектов, включая остаточное напряжение, микротрещины, деформационное упрочнение и отпуск в закаленных материалах.

Кий токарные станки

Токарные станки с кием работают так же, как токарные и прядильные станки, обеспечивая идеально радиально-симметричный рез для бильярдные кии. Их также можно использовать для полировки киев, которые носили годами.

Стеклообрабатывающие станки

Стеклообрабатывающие станки похожи по конструкции на другие токарные станки, но заметно отличаются способом модификации заготовки. Токарные станки для обработки стекла медленно вращают полый стеклянный сосуд над пламенем с постоянной или переменной температурой. Источник пламени может быть либо ручным, либо установленным на банджо / поперечных суппортах, которые можно перемещать по станине токарного станка. Пламя служит для смягчения обрабатываемого стекла, так что стекло в определенной области заготовки становится пластичным и подвержено формованию за счет надувания ("выдувание стекла ") или деформацией с помощью термостойкого инструмента. Такие токарные станки обычно имеют две передние бабки с зажимными патронами, удерживающими работу, расположенными так, что они оба вращаются вместе в унисон. Воздух может поступать через шпиндель патрона передней бабки для выдувания стекла. Инструменты для деформации стекла и трубок для надувания (надувания) стекла обычно используются ручные устройства.

В алмазная токарная обработка токарный станок с компьютерным управлением и алмазным наконечником используется для изготовления прецизионных оптических поверхностей из стекла или других оптических материалов. В отличие от обычного оптического шлифования, сложная асферический поверхности легко обрабатываются. Вместо «ласточкин хвост», используемых на суппорте инструмента на токарном станке по металлу, пути обычно плавают на воздушных подшипниках, а положение инструмента измеряется с помощью оптической интерферометрии для достижения необходимого стандарта точности для оптических работ. Готовая заготовка обычно требует небольшого количества последующей полировки обычными методами для достижения готовой поверхности, подходящей для использования в линзах, но время грубой шлифовки значительно сокращается для сложных линз.

Станки токарные по металлу

Основная статья: прядение металла

В прядение металла, перпендикулярно главной оси токарного станка держится диск из листового металла, а инструменты с полированными наконечниками (ложки) или роликовые наконечники удерживаются вручную, но прижимаются рукой к неподвижным стойкам, чтобы создать давление, которое деформирует вращающийся лист металла.

Токарные станки по металлу почти так же просты, как токарные станки по дереву. Обычно для прядения металла требуется оправка, обычно сделанная из дерева, которая служит шаблоном, на котором формируется заготовка (можно изготавливать асимметричные формы, но это очень продвинутая технология). Например, чтобы сделать листовой металл чаша, требуется цельный брусок в форме чаши; аналогично, чтобы сделать ваза, требуется цельный шаблон вазы.

С появлением высокоскоростной промышленной штамповки под высоким давлением формование металла в настоящее время стало менее распространенным, чем когда-то, но по-прежнему является ценным методом для производства единичных прототипов или небольших партий, где штамповка была бы неэкономичной.

Станки токарные декоративные

Основная статья: Орнаментальное точение

Токарно-винторезный станок был разработан примерно в то же время, что и промышленный токарно-винторезный станок в девятнадцатом веке. Его использовали не для изготовления практических предметов, а для декоративный Работа - токарная обработка. Используя аксессуары, такие как горизонтальный и вертикальный резка рам, эксцентричный чак и эллиптический патрон, твердые тела необычайной сложности могут быть получены с помощью различных генеративных процедур.

Станок токарный специальный, Токарный станок для двигателей Rose, также используется для декоративной токарной обработки, в частности, для токарной обработки двигателей, обычно в драгоценных металлах, например, для украшения корпусов карманных часов. Помимо широкого набора принадлежностей, эти токарные станки обычно имеют сложное устройство деления, обеспечивающее точное вращение оправки. Резка обычно выполняется вращающимися фрезами, а не непосредственно вращением самой работы. Из-за сложности полировки такой работы обрабатываемые материалы, такие как дерево или слоновая кость, обычно довольно мягкие, а резак должен быть исключительно острым. Лучшими декоративными токарными станками обычно считаются те, которые производятся Holtzapffel на рубеже 19-го века.

Токарный редуктор

Многие типы токарных станков могут быть оснащены вспомогательными компонентами, позволяющими воспроизводить предмет: исходный предмет устанавливается на один шпиндель, заготовка устанавливается на другой, и, когда оба вращаются синхронно, один конец руки "считывает" оригинал и другой конец руки «вырезают» дубликат.

А токарный редуктор представляет собой специализированный токарный станок с этой функцией и механизмом, аналогичным механизму пантограф, так что, когда «считывающий» конец руки считывает деталь размером один дюйм (например), режущий конец руки создает аналогичную деталь, которая (например) составляет четверть дюйма (4: 1 снижение, хотя при наличии соответствующего оборудования и соответствующих настроек возможно любое уменьшение).

Редукционные токарные станки используются при изготовлении монет, где гипсовый оригинал (или эпоксидный мастер, сделанный из гипсового оригинала, или мастер с медной оболочкой, сделанный из гипсового оригинала, и т. Д.) Дублируется и измельчается на редукционном токарном станке, создавая мастер умереть.

Токарные станки

Токарный станок, на котором мягкая древесина, например ель или сосна, или лиственных пород, например береза, бревна поворачиваются против очень острого лезвия и снимаются одним непрерывным или полунепрерывным рулоном. Изобретенный Иммануил Нобель (отец более известного Альфред Нобель ). Первые такие токарные станки в США были созданы в середине 19 века. Товар называется шпон и он используется для изготовления фанера и как косметический шпон на некоторых сортах ДСП.

Токарные станки для часовщиков

Токарные станки для часовых мастеров - это хрупкие, но точные токарные станки по металлу, обычно не требующие завинчивание, и до сих пор используются часовщики для таких работ, как точение балансировочных рейок. Ручной инструмент под названием гравер часто используется вместо скользящего инструмента. Повороты оригинального часовщика были простыми токарный станок с мертвой точкой с подвижной опорой и двумя незакрепленными подножками. Заготовка поворачивается с помощью лука, обычно конский волос, обернутый вокруг него.

Транскрипция, или запись, токарные станки

Токарные станки для транскрипции или записи используются, чтобы делать канавки на поверхности для записи звуков. Они использовались для создания звуковых канавок на восковых цилиндрах, а затем на плоских записывающих дисках, первоначально также сделанных из воска, но позже лаки на субстрате. Первоначально токарные станки приводились в движение звуковыми колебаниями через рог в процессе, известном как Акустическая запись и позже приводится в действие электрическим током, когда микрофоны впервые были использованы в звукозаписи. Многие такие станки были профессиональными моделями, но другие были разработаны для домашней записи и были распространены до появления домашней магнитофонной записи.

Галерея

Примеры токарных станков

  • Токарный станок с педалями

  • Токарные станки для изготовления стволов, Завод Naval Gun Factory, Вашингтон, округ Колумбия

  • Большой старый токарный станок

  • Малый токарный станок по металлу

  • Станок металлообрабатывающий с ременным приводом в механическом цехе г. Музей Хэгли

  • Одновинтовой токарный станок

Примеры работ, произведенных на токарном станке

  • Токарный упражнение

  • Точеные шахматные фигуры

Оценка эффективности

Национальные и международные стандарты используются для стандартизации определений, требований к окружающей среде и методов испытаний, используемых для оценки рабочих характеристик токарных станков. Выбор стандарта, который будет использоваться, является соглашением между поставщиком и пользователем и имеет определенное значение при проектировании токарного станка. В США ASME разработал стандарт B5.57 под названием «Методы оценки производительности токарных станков с ЧПУ и токарных центров», который устанавливает требования и методы для определения и тестирования производительности токарных станков с ЧПУ и токарных центров.[17]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Токарные станки в главе 7 учебного пособия армии США, опубликованного в 1996 г. (Департамент химического машиностроения, Университет Карнеги Мелон интернет сайт)
  2. ^ «Что такое токарный станок? История, детали и работа». Brighthub Engineering. Получено 26 марта 2018.
  3. ^ Клиффорд, Брайан. «Краткая история токарной обработки древесины». Мастерская Вудтурнера. Гильдия деревообрабатывающих станков Онтарио. Получено 2018-07-24. Первые свидетельства существования токарного станка относятся к III веку до нашей эры, но известно, что он использовался задолго до этого. Плоское деревянное блюдо, которое стояло на деревянных ножках, было найдено в яме в могиле в Микенах, датируемой 1100–1400 гг. До н.э ... [свидетельство из artifcat] предполагает, что оно могло быть повернуто на оправке, зажатой между центрами в токарном станке. С этой точки зрения следует противопоставить тот факт, что на детали нет следов точеных канавок.
  4. ^ Клиффорд, Брайан. «Краткая история токарной обработки древесины». Мастерская Вудтурнера. Гильдия дровосеков Онтарио. Получено 2018-07-24. Самый ранний фрагмент из этой [Северной Италии] был найден на месте, известном как «Могила воина» в Корнето. Это фрагмент деревянной чаши, датируемый примерно 700 г. до н.э., который демонстрирует «явные свидетельства округления и полировки на ее внешней поверхности и полого точения ...» (Вудбери) На этом месте были найдены другие этрусские точеные сосуды. ... При раскопках курганной могилы в Малой Азии (ныне Турция) обнаружены две плоские деревянные тарелки с декоративными точеными бортиками. Они были датированы 7 веком до нашей эры.
  5. ^ Призрачная армия императора (Документальный). PBS. Событие происходит в 26:00. В архиве из оригинала от 15.01.2016.
  6. ^ Клиффорд, Брайан. «Краткая история токарной обработки древесины». Мастерская Вудтурнера. Гильдия деревообрабатывающих станков Онтарио. Получено 2018-07-24. Самые ранние сведения о токарном станке относятся к III веку до нашей эры. Это резьба по барельефу на стене могилы египтянина по имени Петросирис.
  7. ^ Мурти, С. Трюмбака (2010). Учебник элементов машиностроения. ISBN  978-9380578576.
  8. ^ https://books.google.co.uk/books?id=yohhbGnoHagC&pg=PA14&lpg=PA14&dq=da+Vinci+Slide+Rest+Lathe&source=bl&ots=Y_iyEXsam6&sig=ACfU3U3lD4ChJ1uhZH584wE4VjymNo6JeA&hl=en&sa=X&ved=2ahUKEwig67b1wrPqAhWST8AKHUGzCB8Q6AEwEXoECAEQAQ#v=onepage&q=da% 20Vinci% 20Slide% 20Rest% 20 Токарный станок & f = false
  9. ^ Томияма, Тестуо (16.02.2016). «Развитие технологий производства и станков (презентация)» (PDF). OpenCourseWare: TUDelft. TUDelft. С. 18–21. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-07-25. Получено 2018-07-24. 1770 Ян Вербрюгген бежал в Англию со своим сыном Питером Вербрюггеном (1734-1786) и стал главным основателем Woolwich Arsenal. Томияма, Тестуо (2011). 02. Ontwikkeling Fabricagetechnologie [02. Развитие технологии производства] (Лекция). Делфт, Нидерланды: TUDelft.
  10. ^ Руттан, Ховард. "Подождите минуту..." Архивировано из оригинал на 2009-01-08.
  11. ^ «Советы и подсказки по использованию токарного станка». Советы и подсказки Джорджа Уилсона - дата публикации неизвестна. Lathes.co.uk. В архиве из оригинала от 1 декабря 2010 г.. Получено 29 ноябрь 2010.
  12. ^ Найт, Эдвард Х. (1875). Практический словарь по механике. Лондон / США: Cassell & co / Houghton Mifflin. п. 2469.
  13. ^ Гриффитс, Тони. "Изготовители" стендовых прецизионных "токарных станков". LATHES.CO.UK. В архиве из оригинала 27 декабря 2017 г.. Получено 5 февраля 2018.
  14. ^ Паркер, Дана Т. Победа в строительстве: производство самолетов в районе Лос-Анджелеса во время Второй мировой войны, п. 81, 123, Сайпресс, Калифорния, 2013. ISBN  978-0-9897906-0-4.
  15. ^ Эрни Коновер (2000), Переверните чашу с Эрни Коновером: как добиться отличных результатов с первого раза, Тонтон, стр. 16, ISBN  978-1-56158-293-8
  16. ^ Смит, Мерритт Роу (2015). Harpers Ferry Armory и новые технологии: вызов перемен. Издательство Корнельского университета. ISBN  9780801454394. Получено 30 июн 2016.
  17. ^ «Методы оценки производительности токарных станков с ЧПУ и токарных центров». asme.org. Американское общество инженеров-механиков. В архиве из оригинала 7 ноября 2017 г.. Получено 5 февраля 2018.

дальнейшее чтение

внешние ссылки