Передняя бабка токарного станка

Одним из очень важных универсальных узлов считается передняя бабка. Она есть во всех токарных металлообрабатывающих и станках по деревообработке. Её размер и технические свойства зависят от назначения станка, количества осуществляемых операций.

Устройство передней бабки токарного станка

Данное устройство расположено на левой части станины. Его состав устанавливается решаемыми задачами. Устройство передней бабки включает такие элементы:

• корпус;
• шпиндель;
• крепежные элементы заготовки;
• системой управления перемещением;
• коробку скоростей.

Детальное устройство передней бабки токарного станка приводится на чертеже и кинематической схеме. Они обоюдно восполняют друг друга и помогают понять существующие детали и их связь в рабочий период. Наиболее отличительной считается конструкция этого узла у токарного станка по металлу.

Корпус передней бабки сделан в форме цельной коробки из металла. Его важными функциями считаются: крепление важных элементов и их защита от воздействий извне, в том числе от попадания грязи. В виде материала для производства корпуса применяют прочную чугун либо сталь.

Шпиндель — одна из неотъемлемых деталей не только передней бабки, но и всего станка. Считается, что все другие конструкционные элементы должны обеспечить его надёжную и точную работу. Главным назначением шпинделя считается обеспечение качественной фиксации заготовки или нужного инструмента. Его конструкция зависит от назначения и типа станка, размеров обрабатываемых деталей, требуемых критериев точности обработки. Типовый узел состоит из стального вала, узла крепления, компонентов которые обеспечивают передачу вращательного момента от мотора, системы опор. В качестве опор применяются стойки, на которых закреплены подшипники скольжения большой точности с возможным отклонением не больше 1 мкм. Для отдельных станков используют роликовые или шариковые подшипники качения. В современных точных агрегатах шпиндель токарного станка оборудован магнитными или воздушными опорами. Это дает возможность добиться прецизионной точности с отклонением не больше 0,2 мкм.

С другой стороны крепление заготовки обеспечивает задняя бабка токарного станка. Вся крепежная конструкция заготовки и инструмента должна подходить таким требованиям:

• вращение с большой скоростью, с изменением передаточного числа (возможностью увеличения или понижения скорости вращения);
• надёжности крепления заготовок и обрабатывающего инструмента;
• долговечности всей конструкции;
• точность фиксации и вращательного движения без отклонения от пути движения и биений;
• высокая вибрационную устойчивость, это обеспечивает точность работы инструмента для резки (тем более это нужно для винторезного станка).
• поддержание необходимого режима температур, что не допускает перегрева и снижения точности обработки;
• допустимую несущую способность (поддержание во время эксплуатации разрешённого веса и габаритов используемых инструментов).

На шпинделе в передней бабке ставится крепежный узел. Это может быть планшайба или специализированные патроны. Требуемая точность работы обеспечивается специализированным регулирующим кольцом.

Коробка изменения частот вращения считается важной частью передней бабки. Она дает возможность уменьшать или увеличивать частота вращения шпинделя. Это нужно для задания самых разных режимов обработки.

Сегодняшние изготовители рекомендуют такие варианты конструкций коробок:

• Применение фрикционных муфт. Они включаются ручным способом или с использованием электромагнитного управляющего блока. Применение косозубых шестерёнок или шевронных колёс, дает возможность делать переключение скоростей в рабочий период.
• Включение в конструкцию кулачковых муфт. Они обладают ограниченными перемещениями и способны передавать малый вращающий момент. Однако подобные конструкции довольно простые и имеют небольшую цену.
• Установка сменяемых зубчатых колёс с малыми осевыми размерами. Подобная конструкция дает возможность осуществлять изменение частоты вращения в большом диапазоне. Она используется в специализированных станках имеющих автоматическую или полуавтоматическую конструкцию
• Применение скользящих блоков, в их состав входят два или три колеса с прямыми зубьями. Их перемещение выполняется при помощи направляющих втулок или специализированными шлицами.
• Включение в состав коробки механизма бесступенчатого регулирования вращательного момента. Данные устройства называются вариаторами (по конструкции схожи с КПП автомобилей). Основным плюсом считается возможность плавного изменения частоты вращения при обработке детали. Некоторые механизмы дают возможность делать изменение направления вращения.

Коробка считается передаточным механизмом между электрическим двигателем и шпинделем. На ходовой вал вращение от мотора передаётся через муфту. На нём размещается набор основных шестерёнок. Они при помощи механизма подачи соединяются с шестерёнками вторичного вала. Скорость конечного вращения зависит от передаточного числа каждой пары шестерён. Для комфорта управления (изменения частоты вращения) на внешнюю сторону корпуса передней бабки вынесены рычаги управления коробкой скоростей. Они дают возможность быстро задавать частота вращения шпиндельного узла. С лицевой стороны коробки рядом с рычагами крепится информационная табличка (шильдик) с рисунком кинематической схемы коробки скоростей (порядок переключения и очередность соединения самых разных шестерёнок).

У станков с числовым программным управлением есть основное отличие передней бабки (энкондера) от обычного узла данного типа. В его функции входит задача передачи электрического импульса в модуль числового программного управления. Он дает возможность выполнять управление сервоприводом мотора, что дает возможность настраивать скорость оборота шпинделя.

Надёжная работа всех механизмов передней бабки обеспечивается благодаря смазочной системе любого из компонентов. В большинстве станков предусматривается циркуляционная система. Смазка поступает из специализированного резервуара под давлением через распылительное устройство. Давление обеспечивается электрическим насосом с фильтрационной системой. Она обеспечивает непрерывную подачу необходимого объёма материала для смазки. Это обеспечивает прочность и долговечность работы всего станка.

Назначение узла

Такой элемент металлообрабатывающих и станков для деревообработки делает очень много функций. По этому назначение передней бабки включает:

• закрепление отделываемой детали;
• передачи вращательного движения от ключевого электродвигателя станка к крепёжной головке;
• изменению частоты вращения (за счёт установленной коробки передач);
• крепление нескольких инструментов для резки (для станков с числовым программным управлением).

Переднюю бабку используют одновременно с задней бабкой для жёсткой фиксации отделываемой детали. Тыльную бабку располагают на правой части станины. На ней помимо края детали прикрепляют режущий инструмент. Для металлорежущих и обрабатывающих станков это могут быть резцы, фрезы, шлифовальные инструменты. Для станков для деревообработки используют инструмент для обработки более мягких (древесных) заготовок.

Любой компронент передней бабки делает заданные функции. Шпиндель предназначается для закрепления элемента крепежа. Они разделяют на резьбовые и фланцевые. В качестве зажимного устройства применяется:

• патрон (кулачковый или поводковый);
• планшайбы;
• байонетные поворотные шайбы.

Коробка скоростей и служит для изменения числа оборотов шпинделя. В современных станках используют следующие способы изменения данного параметра:

• при помощи мобильных колёс или блоков;
• изменение частоты оборотов с помощью муфт (фрикционных или кулачковых).

Кулачковые муфты обладают конструктивной простотой, большой надёжностью и ремонтопригодностью. Но они имеют серьёзный недостаток. Включений новой частоты может быть только после полной остановки мотора.

Самое большое распространение получили агрегаты, в их состав входят мобильные колёса или блоки. Кол-во переключений устанавливается числом шестерёнок, их передаточными числами и размерами.

Передняя бабка токарного станка собственными руками

Изготовление такого узла токарного станка связано с решением определённого ряда сложностей:

• разработка документации (составление чертежа, технологичной карты и кинематической схемы);
• поиск требуемых материалов и нужных деталей;
• навык в проведении таких работ (изготовление деталей, их обработка, остаточная сборка и наладка всего узла).

Передняя бабка токарного станка может быть сделана только с использованием металлорежущих и обрабатывающих станков. Рукодельная бабка должна удовлетворять всем необходимым потребностям, предъявляемым этому узлу. Сегодня предлагается большое количество разновидностей решения данной задачи. Передняя бабка токарного станка собственными руками может быть сделана в мастерской дома или в оснащенных помещениях оборудованных нужными станками.

Прежде чем приступить к изготовлению этого узла для самодельного токарного станка, нужно составить очередность проводимых операций. Полная технологическая карта даст возможность тщательно выполнить все операции с соблюдением требуемых технологий. Эта карта должна включать:

• очередность проводимых работ;
• графическое изображение состояния заготовки и проводимой операции;
• список применяемых станков, инструмента, дополнительного оборудования.

Ключевым дополнением к технологичной карте считается детальный чертёж любого элемента и всей конструкции в сборе.

Важным узлом в составе передней бабки считается коробка передач. Для её сборки понадобятся шестерёнки. Изготовление таких элементов невозможно без специализированных станков. По этому для сборки данного механизма применяют 2 варианта реализации:

• изготовление шестерни в переднюю бабку на зуборезных станках из заготовок;
• выбор нужных шестерён уже готовых и имеющихся в продаже.

В другом варианте бывает весьма не легко выбрать нужное передаточное число и обеспечить требуемую частота вращения. По мимо этого нужно обеспечить изменение частоты вращения. Для этого необходимо создать механизм управления. Подобным механизмом может послужить система подачи шестерёнок разнообразного диаметра, размещенных на вторичном валу. На основном (ведущем) валу следует жёстко зафиксировать одну или несколько шестерёнок.

Одним из обычных вариантов изменения частоты вращения считается установка самых разных шкивов на центральный вал. Обладая разным диаметром, они будут передавать изменяющийся вращающий момент. Главным минусом данного устройства считается необходимость обеспечить каждый шкив частным ремнём.

Очень простым самодельным устройством, которое можно назвать передней бабкой, считается патрон электродрели. Он одновременно исполняет роль шпинделя. Для изменения частоты вращения нужно создать электрическую схему управления подаваемого напряжения.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.