Для обробки металу, дерева або пластику використовують токарні верстати. Їх принцип роботи полягає в різанні і обточуванні спеціально підготовлених для цього заготовок / болванок. Вони повинні мати певну форму, що дозволяє обертати заготовку при цьому обточуючи її різцем, хоча в ряді випадків і при використанні додаткових пристосувань на токарних верстатах можна виточувати вироби квадратної і всіляких інших форм, в тому числі деталі вкладені одна в одну, з болванок не тільки круглих, а й практично будь-якої форми.
Настільні токарні верстати
(Рис. 1) Такі верстати закріплюють і розміщують на столі. Зазвичай це невеликі за розміром і по вазі апарати. З їх допомогою обробляють заготовки з найрізноманітніших матеріалів (метал, дерево, пластик). Такі апарати здатні виконувати практично всі токарні операції. Також з їх допомогою можна виробляти розточування, свердління і фрезерування. Деякі моделі настільних верстатів можна доукомплектувати, розширюючи їх можливості.
З такими апаратами дуже зручно працювати над невеликими деталями, тому їх використовують не тільки в домашніх умовах, але і в промисловому (в основному дрібносерійне) виробництві, в автомайстерень, школах і т.п. Перевагами настільних токарних верстатів є низький рівень шуму, невелика вартість, низьке енергоспоживання і простота в експлуатації. Верстати часто можна переналагоджувати, при цьому сам процес переналагодження також не відрізняється великою складністю.
Токарні верстати з ЧПУ
(Рис. 2) Числове программированное управління (ЧПУ) здатне в значній мірі поліпшити роботу верстата, зробивши її більш точною, при цьому підвищивши продуктивність. ЧПУ являє собою набір різних програмних засобів, які взаємодіють між собою.
Існує три основних типи систем, що використовуються при ЧПУ:
• Розірвані. Задіяний один потік інформації. Апарат спочатку розшифровує інформацію, і тільки потім передає команди обробляє механізму.
• Замкнуті. Працюють на основі двох потоків інформації приймається від зчитувального і вимірює пристроїв.
• самоналагоджувальна. Виходячи з того як змінюється обробка деталей, здатні коригувати отриману інформацію.
Останній тип систем ЧПУ значно збільшує точність обробки деталей, оскільки всі зміни зберігаються в пам'яті пристрою. На підставі збережених даних формується керуючий сигнал.
Залежно від того яким чином відбувається управління рухом, верстати з ЧПУ ділять на: позиційні (точно встановлюють механізм для обробки в потрібне положення, після чого починається процес роботи),
• прямокутні (використовують при обробці заготовок ступінчастою форми, самі здатні перемикати поперечну і подовжню передачі),
• контурні (дозволяють управляти працюють елементами верстата безперервно).
Шкільні токарні верстати
(Рис. 3) Для занять в школах використовують легкі токарні верстати, з нормальною точністю (клас Н). Іноді, на заняттях застосовують напівавтоматичні апарати (наприклад, верстат ТВ-4, широко застосовувався за радянських часів). При невеликих габаритах шкільні верстати зазвичай мають досить непоганими функціональними можливостями. Ціна їх часто невисока. За допомогою цих верстатів можна виконати заточку і розточення, відрізку або підрізування, нарізку нескладної метричної різьби, свердління і т.д. Діаметр вироби зазвичай не перевищує 200 мм, при діаметрі точіння не більше 125 мм. На верстатах також можна обробляти прутки переважно діаметром до 15 мм. Вони підходять для роботи з металом, деревом, пластиком. Іноді шкільні верстати оснащують пристроями, що дозволяють, до всього іншого, фрезерувати метал.
Токарно-гвинторізний верстат
(Рис. 4) Токарно-гвинторізний верстат найчастіше знаходить застосування в роботі над металами (як кольоровими так і чорними). Це найбільш універсальний тип верстатів, застосовуваний як для одиничного виготовлення деталей, так і для виробництва невеликих груп.
З їх допомогою виробляються різні типи різьблення (прічевая, дюймова, метрична, модульна); точіння конусів та інше.
Конструкція різних верстатів даної групи практично не відрізняється, серед основних її елементів:
• станина (основа для монтування механізмів),
• дві бабки (передня і задня) з розміщеними на них коробками швидкостей, шпинделем, свердлами і т.д.,
• фартух (перетворювати обертання в поступальні рухи пристрій),
• супорт (на ньому закріплюють ріжучий інструмент).
Це універсальні верстати використовуються для всіх видів промислових работ.Основнимі типами токарно-гвинторізних верстатів є:
Легкі, використовують при виготовленні інструментів, деталей, приладів, годин.
Середні - найпоширеніші. Бувають з розділеним і нерозділеним приводом. Мають надійну систему управління. На них виконується 70 - 80% всіх токарних робіт.
Важкі мають неподілений привід, обробляють деталі діаметром 1250 мм і більше.
Бувають трьох рівнів точності: нормальної, підвищеної, високої. Додатково виділяють верстати особливо високої точності і майстер верстати.
Токарні верстати з б / с приводом
(Рис. 5) Безступінчатий привід (б / с) дозволяє плавно і безперервно змінювати частоту обертання шпинделя. Використання верстатів з б / с, дозволяє обробляти заготовки зовні і всередині з оптимальною подачею на найвигідніших для цього швидкостях. Такі апарати надійні і довговічні, що пояснюється відсутністю коробки швидкостей. При цьому верстати з б / с дуже прості в обслуговуванні. Їх швидкість може регулюватися трьома різними варіантами:
За допомогою верстата з б / с приводом обробляють не тільки металеві вироби, а й дерев'яні або пластикові. Більшість апаратів підлягають переналадке, що дозволяє, виконають найрізноманітніші технологічні завдання. Процес переналагодження зовсім простий. Ці верстати використовують як в промисловому виробництві, так і в домашніх умовах. Вони виконують найрізноманітніші функції: фрезерування, заточування, свердління та інші.
Токарно-карусельні верстати
(Рис. 6) Карусельні верстати призначені для роботи з важкими деталями великого діаметра при невеликій довжині (зубчасті колеса, маховики та інше). Оброблювану заготовку закріплюють на планшайбе. Вона розміщена горизонтально. Це властивість полегшує процес закріплення. Зараз ці верстати застосовуються досить рідко через їх низьку продуктивність і складнощів пов'язаних з установкою і обслуговуванням.
Крім стола і планшайби карусельний верстат оснащений:
У конструкції задіяні супорти трьох видів:
• револьверний (при роботі з зовнішніми поверхнями);
• розточувальному супорт (для розточування поверхонь, прорізання канавок);
• бічний супорт (також застосовується для роботи з зовнішніми поверхнями).
Апарат працює на підставі трьох рухів: обертання планшайби і переміщення супортів і траверси.
По діаметру планшайби карусельні верстати ділять на одностоєчні (D<200см), двустоечные (D> 200 см). Залежно від точності - на високоточні, стандартні, важкі.
Токарно-карусельні верстати з ЧПУ
(Рис. 7) Карусельні верстати, оснащені ЧПУ, можуть виробляти деталі мінімальними зусиллями з боку оператора. Їх використовують і в чистової, і в чорновій обробці. Виконує найрізноманітніші функції (від обточування до фрезерування). Використання даного верстата дозволяє працювати з чорними і кольоровими металами. Крім того на ньому можна обробляти і неметалеві вироби (разом зі сплавами, керамікою).
Зазвичай в конструкції такого верстата передбачена заземлена коробка передач, кілька приводів (причому головний може управлятися мотором зі змінним струмом). Стіл, на якому кріпиться верстат, часто володіє термічними властивостями. Іноді передбачена функція автоматичного регулювання зазору між роликами шпинделя.
Системи числового керування в деяких моделях можуть встановлюватися залежно від побажань замовника. Також апарати можна додатково доукомплектувати (транспортером для стружки, додатковими інструментами і т.д.).
трубонарізні верстати
(Рис. 8) Виходячи з назви верстатів основний напрямок їх застосування - обробка сталевих труб. З їх допомогою обробляють торці труб, наносять різьблення і т.п. Даний тип верстатів використовується в усіх галузях металообробної промисловості, які працюють з заготовками у вигляді труб, також в галузях, які займаються їх ремонтом і виготовленням. Особливості будови верстатів дозволяють без зусиль обробляти заготовки великої довжини. А вироблені з їх допомогою деталі, знаходять застосування в нафтовій і газовій промисловостях і навіть в геологорозвідці.
Трубонарізні верстати з ЧПУ
(Рис. 9) При роботі з Трубонарізний верстатом оснащеним ЧПУ, заготівля закріплюється двома кінцями в патроні (попередньо пропуску через шпиндель) і люнете (на ньому вона встановлюється). Далі закладається програма, яка може автоматично відрізати дефектні частини (зазвичай кінці) вироби. Напрямні елементи апарату зазвичай проходять загартування і шліфування. Це значно збільшує як надійність агрегату, так і його термін служби, при цьому зберігаючи його точність. Трубонарізні верстати з ЧПУ крім усього часто оснащують револьверними головками (з горизонтальною віссю), гідравлічними, пневматичними, механічними патронами, резцерезкой, керованої ЧПУ. Наявність ЧПУ дозволяє також застосовувати різні види токарних операцій.
Токарно-револьверні верстати
(Рис. 10) Якщо необхідності працювати з каліброваним прутком або патроном найчастіше використовують, токарно-револьверні верстати. З його допомогою роблять обточування, підрізування, зенкування, точіння і інші операції. Апарати такого типу дозволяють виготовляти деталі дуже складних конструкцій.
Назва пов'язана зі способом кріплення ріжучих інструментів. Їх, попередньо закріпивши в тримачі, встановлюють в спеціальний барабан. Такі власники або блоки бувають статичними і приводними. Їх кріплять сухарем або болтами.
Статичні використовують для невращающихся інструментів, приводні - під час свердління отворів відступаючих від осі деталі, фрезеруванні, точіння і т.д. Такими блоками оснащені тільки деякі револьверні верстати.
Якщо верстат додатково оснастити контршпінделем, це дасть можливість змінювати положення деталі не преющая роботи всього механізму, обробляючи заготівлю з усіх боків.