Подробный обзор токарно-винторезного станка 16К20: технические характеристики, схемы, чертежи

Токарно-винторезный станок 16К20 — это легендарное оборудование, которое заслужило репутацию универсального и надежного помощника на производстве и в мастерских. Его конструкция продумана до мелочей, чтобы справляться с задачами любой сложности: от точной обработки деталей до нарезания резьбы различного типа.

В этом обзоре мы детально разберем технические характеристики станка токарно-винторезного 16К20, его конструктивные особенности, а также изучим схемы и чертежи, чтобы понять, что делает его таким востребованным даже спустя десятилетия. Если вы хотите глубже разобраться в возможностях 16К20, это руководство станет вашим лучшим источником информации.

Краткая история серии

Московский станкостроительный завод Красный Пролетарий, решил начать разработку и производство новых токарных станков в 1930 году. Им стал ДИП 200, а за прототип взяли немецкую фирму с их моделью VDF.

Уже весной 32 года, компания начинает подготовку выпуска первых партий. К завершению того же года, фирма выпустила порядка двадцати пяти экземпляров. Еще два года спустя, в 1934 году, происходит запуск производства таких моделей, как токарный станок ДИП-300, ДИП-400, ДИП-500.

К 1937 году разрабатывают специальные типажи по номенклатуре и размерам. Принимают единую систему условных обозначений. Таким образом, первый выпущенный заводом станок получил название 1Д62, но аббревиатуру ДИП – 20 сохранили. 1940 год ознаменовался созданием станка 162К 26А, как одного из версий ДИП-200.

И, наконец в 1971 году, изготавливается первый опытный образец станка 16 к 20. Станок даже получил золотую медаль на ярмарке в 72 году.

С 1972 по 1973 года производят реконструкцию на заводе, связано это с масштабным выпуском новых моделей 16К20. Компания занимается освоением серийного производства этой модели и вот в конце 1973 года месячный оборот производства достигает 1 тыс. экземпляров. Экспортируется порядка 10% от общего числа.

Затем появились различные модификации модели 16 к 20, среди которых 16 К 25, 16 К2 0М, 16 К2 0П, 16 К 20В, 16 К 20Г, 16 К 20К, 16К20Ф1, 16К20ПФ1, 16К20ВФ1 и другие. Все они были основаны на базовых стандартах модели 16 к 20. 1988 год ознаменует прекращение производства станков этой модели. Его сменила серия МК.

Читайте также: особенности токарного станка ДИП-500, технические характеристики.

Общий вид

Назначение и область применения токарно-винторезного станка по металлу

Станок токарный 16К20 стал значимым этапом в развитии отечественного станкостроения. Придя на смену модели 1К62 в 1972 году, он продемонстрировал существенный прогресс по всем ключевым параметрам: эффективности работы, точности обработки, сроку службы и надежности функционирования. Станок успешно эксплуатировался до 1988 года, когда его сменили более современные модификации МК6056, МК6057 и МК6758.

16К20 достойно продолжил линейку средних токарных станков с межцентровым расстоянием 200 мм, начало которой было положено в 1932 году станком ДИП-200. Оборудование разработано для выполнения широкого спектра токарных операций, включая нарезание различных типов резьбы: метрической, модульной, дюймовой и питчевой. Конструкция позволяет закреплять обрабатываемые детали как в центрах, так и в патроне, что обеспечивает универсальность применения.

Что может токарный 16К20 — видео

Расшифровка маркировки модели

• Цифра «1» указывает на соответствующую группу, к которой принадлежит станок (это универсальная токарно-винторезная модель, по общепринятой российской классификации ЭНИМС).
• Цифра «6» — описывает подгруппу (токарно-винторезную в этом случае).
• Буква «К» — это расшифровка завода, изготовившего станок, и обозначение поколения.
• Цифра «20» показывает высоту центра в 220 мм.

Читайте также: токарный станок 16Б16КП описание, технические характеристики

Принцип работы и конструкционные особенности

Конструктивные особенности шпинделя станка соответствуют требованиям ГОСТ 12593, что также согласуется с международными стандартами DIN 55027 и ИСО 702-3-75. Шпиндель оснащен центрирующим конусом с соотношением 1:4 и углом 7°7′30″.

Особую надежность станку придает использование высокоточных подшипников качения в шпиндельном узле. Их уникальная особенность заключается в отсутствии необходимости дополнительной регулировки во время работы. Благодаря этому станок, относящийся к классу точности Н согласно ГОСТ 8-82, демонстрирует превосходные показатели жесткости и точности даже при обработке с ударными нагрузками.

Система регулировки скорости реализована через коробку передач, управляемую двумя рукоятками на шпиндельной бабке. Правая рукоятка (10) обеспечивает выбор одного из четырех диапазонов передаточных отношений: 1:32, 1:8, 1:2 и 1,25:1. Левая рукоятка (3) позволяет выбирать одну из шести доступных скоростей в каждом диапазоне. Таким образом достигается 22 уникальные скорости вращения (общее количество комбинаций — 24, при этом скорости 500 и 630 об/мин дублируются).

Управление работой шпинделя осуществляется посредством фрикционной муфты, позволяющей производить включение, выключение, изменение направления вращения и торможение без остановки основного электродвигателя.

Для управления фрикционной муфтой предусмотрены две взаимосвязанные рукоятки (11 и 17), обеспечивающие три режима работы:

• При установке в левую позицию активируется прямое вращение шпинделя
• Среднее положение активирует ленточный тормоз и отключает шпиндель от входного вала
• Правая позиция запускает обратное вращение шпинделя

Важно отметить, что все эти операции выполняются при непрерывной работе электродвигателя в одном направлении.

Силовая передача в станке организована таким образом, что выходной вал коробки скоростей взаимодействует с коробкой подач через систему сменных шестерен. Такая компоновка обеспечивает широкий спектр возможностей для перемещения суппорта: как при обычном точении (от ходового вала), так и при нарезании резьбы (от ходового винта). Для изготовления особо точных резьбовых соединений предусмотрена возможность прямого подключения ходового винта к входному валу коробки подач.

Конструкция суппорта оснащена удобной системой визуального контроля: на нем установлены масштабные линейки с визирами, позволяющие точно отслеживать перемещения резцовых и поперечных салазок во время работы. Модернизированный резцедержатель обеспечивает повышенную надежность фиксации инструмента.

В фартуке станка реализован инновационный механизм остановки подачи суппорта, известный как «падающий червяк». Эта система гарантирует исключительную точность остановки при контакте с жестким упором. Безопасность оператора обеспечивается комплексной системой защитных ограждений и блокировок.

Оптимальная сфера применения станка — это инструментальные цеха и ремонтные мастерские, где преобладает мелкосерийное или единичное производство, особенно при выполнении чистовых и получистовых операций.

16К20 станок обработке стальных деталей достигается шероховатость поверхности уровня V6б. Технические характеристики точности включают: отклонение от цилиндричности не более 7 мкм, конусность до 20 мкм на отрезке 300 мм, а отклонение от прямолинейности торцевой поверхности составляет 16 мкм при диаметре 300 мм.

Производственная линейка станка 16К20 включала четыре модификации с единой кинематической схемой:

• Базовая модель 16К20 — токарно-винторезный станок с высотой центров 215 мм, рассчитанный на обработку деталей диаметром до 400 мм
• Модификация 16К20П — версия повышенной точности для деталей диаметром до 400 мм
• Вариант 16К20Г — стандартной точности, оснащенный выемкой в станине, также для деталей до 400 мм в диаметре
• Модель 16К25 — облегченная версия с возможностью обработки деталей диаметром до 500 мм

Расположение и перечень органов управления

Устройство токарного станка продумано до мельчайших деталей, обеспечивая интуитивно понятное взаимодействие оператора со всеми системами оборудования. Грамотное расположение рычагов, маховиков и переключателей позволяет максимально эффективно контролировать рабочий процесс при минимальных затратах времени на переключение режимов работы.

Модификаций и их расшифровки

Создаю уникальный рерайт списка модификаций станка 16к20, сохраняя точность информации, но используя другую структуру и формулировки:

Линейка токарно-винторезных станков семейства 16к20 включает следующие варианты исполнения:

Стандартные версии по уровню точности:

• Стандартное исполнение 16к20 служит базовой моделью с нормальной точностью обработки
• Модификация 16к20П предлагает повышенную точность обработки
• Вариант 16к20в обеспечивает высокую точность обработки
• Исполнение 16к20г отличается наличием специальной выемки в станине

Специализированные модификации:

• Модель 16к20к оснащается гидрокопировальным устройством МК9141, включающим многопроходную систему с ручным управлением и насосную установку 5БГ48-22Н
• Версия 16к20м представляет собой механизированный продукционный вариант, укомплектованный гидрокопировальным устройством МК9141 и приводом закрепления изделия УГ9181
• Исполнение 16к20р характеризуется наличием специального резьбонарезного устройства МК9111
• Модификация 16к20у дополнена автоматизированной системой управления МК9151
• Вариант 16к20ф1 оборудован системой цифровой индикации Ф5071

Комбинированные модификации:

• 16к20мп объединяет преимущества механизированного продукционного станка с повышенной точностью обработки
• 16к20мпу дополняет возможности механизированного продукционного станка повышенной точности автоматизированной системой управления

Габариты рабочего пространства

Рабочая зона токарного станка 16К20 спроектирована с учетом оптимального соотношения компактности и функциональности. Точно выверенные размеры позволяют эффективно использовать производственное пространство, при этом обеспечивая оператору удобный доступ ко всем узлам станка и достаточное место для обработки широкого спектра заготовок.

Чертеж шпинделя

Конструкция шпинделя станка 16К20 представляет собой образец инженерной мысли, где каждый элемент тщательно проработан для обеспечения максимальной точности и надежности. Детальный чертеж демонстрирует все ключевые размеры и конструктивные особенности этого критически важного узла станка.

Технические характеристики токарного станка по металлу 16К20

Ниже мы рассмотрим токарно-винторезный станок 16К20 и его технические характеристики, такие как: вес, мощность, частота вращения шпинделя, габариты станка, диаметр макс заготовки, вес станка и т. д. Другие характеристики 16К20, описание основных узлов более подробные можно найти в паспорте.

Читайте также: токарный станок ИЖ 1И611П описание, технические характеристики

Описание основных узлов

Токарно-винторезный станок 16К20 представляет собой сложный механизм, состоящий из множества взаимосвязанных узлов и агрегатов. Каждый элемент конструкции выполняет определенную функцию, а их совместная работа обеспечивает высокую точность и надежность обработки деталей. Правильное понимание назначения и особенностей основных узлов станка необходимо не только для его эффективной эксплуатации, но и для грамотного технического обслуживания и своевременного устранения возможных неисправностей. Рассмотрим подробно каждый ключевой компонент этого универсального оборудования.

Электрооборудование

Благодаря электрооборудованию на токарном станке 16К20 обеспечивается максимальная защита работника, ограждая его от удара электрического тока, а станок 16К20 токарный от получения повреждений.

Из чего состоит электрооборудование токарного станка 16К20:

1. Основного электродвигателя.
2. Электродвигателя, перемещающего суппорт и каретку.
3. Электронасоса с системой подачи СОЖ.
4. Системы автоматического выключения.
5. Предохранителей.
6. Теплового реле.
7. Заземления.
8. Микропереключателя.

Шпиндельная бабка

Шпиндельная бабка токарного станка 16К20 может устанавливать числа в 4 ряда, по двум рядам с пределами 40, 50 и 160 об/мин, по двум рядам с пределами 200, 630 и 500.

Читайте также: первый токарный станок описание, технические характеристики

Коробка подач

Устройство механизма подач токарного станка 16К20 базируется на унифицированном узле 16Б20П.070, представляющем собой закрытую конструкцию с подвижными блоками. Координация работы шпинделя и суппорта обеспечивается через комплекс механизмов подач, включающий реверсивное устройство (трензель) и гитару, контролирующие направление и скорость перемещения.

Коробка подач монтируется на станине под шпиндельной бабкой и оснащена системой валов с перемещающимися блоками шестерен и переключаемыми зубчатыми муфтами. При правом положении муфты вращается ходовой винт, при левом – крутящий момент через обгонную муфту передается на ходовой вал.

Фартук

Механика фартука и суппортной группы организована следующим образом: за один оборот шпинделя суппорт смещается на заданную величину подачи (Sпрод, мм/об). Привод механизма фартука осуществляется через ходовой вал, где скользящая шестерня (z=30) передает вращение через цепочку колес 30/30, 32/32, 32/30, предохранительную муфту Мп и червячную передачу 4/21.

Продольное перемещение реализуется активацией кулачковых муфт М6 или М7. От червячного колеса (z=21) движение передается через систему шестерен 36/41 (через М6) 17/66 на реечное колесо z=10, взаимодействующее с неподвижной рейкой (m=3). Реверс обеспечивается включением дополнительной шестерни z=41 с передаточной цепью 36/41 (41/41) через М7, 41/17, 17/66.

Поперечное перемещение управляется муфтами М8 или М9. От червячного колеса движение проходит через передачи 36/36 (через М8) и 34/55, 55/29, 29/16 к винту с шагом 5 мм. Реверс осуществляется добавлением колеса z=36 с соответствующей кинематической цепью.

Ускоренное перемещение обеспечивается дополнительным электродвигателем (0,75 кВт, 1450 об/мин) через ременную передачу 85/127. Благодаря муфте обгона это возможно без отключения механизма подач. При наличии механического привода салазок движение от ходового вала передается через шестерню z=18 и последовательность колес 20/20, 20/23, 23/30, 30/28, 28/36, 20/20 на винт резцовых салазок с шагом 5 мм.

Суппорт

Это часть токарного станка 16К20, используемая для удержания инструмента и позволяющая производить продольное и поперечное перемещение инструмента. Этот блок токарного станка 16К20 очень жесткий, что снижает вероятность ошибок и повышает точность, вызванных упругой деформацией системы скольжения во время резки

Задняя бабка

Если при отведении рукоятки 19, не обеспечивается достаточный прижим задней бабки, необходимо изменить регулировку винтов 26 и 33, чтобы изменить прижимную планку. Если нужно установить заднюю бабку поперечно шпинделю, нужно совместить винты 41 с плоской поверхностью А.

Электрическая принципиальная схема токарного станка 16к20

Электродвигатель запускает кнопкой s4 и выключается кнопкой s3

Кинематическая схема станка 16К20

Кинематическая схема станка отражает взаимосвязи между его основными механическими компонентами. В схеме используется специальная маркировка: обычные числа указывают количество зубьев шестерен (z), а звездочкой помечается число заходов червячной передачи. Суппорт с механизированным перемещением резцовых салазок обозначается позицией I.

Основной силовой агрегат станка представлен односкоростным асинхронным электродвигателем (М1), работающим от трехфазной сети с частотой вращения 1460 об/мин. Передача крутящего момента на первичный вал коробки скоростей, осуществляется через клиноременную передачу со шкивами диаметром 140 и 268 мм. На входном валу размещены свободно вращающиеся зубчатые колеса: одна пара (z=56 и z=51) обеспечивает вращение по часовой стрелке, а колесо с z=50 — против часовой стрелки.

Управление направлением вращения реализуется через фрикционные муфты Мф1 и Мф2. Промежуточный вал III получает две скоростные характеристики через шестерни с 34 и 39 зубьями. Последующая передача момента на вал IV происходит через комбинацию шестерен (z=29, z=21 или z=38), взаимодействующих с тройным блоком зубчатых венцов (z=47, z=55, z=38).

С вала IV возможны два варианта передачи вращения на шпиндель: прямой — через шестерни z=60 или z=30 на блок с z=48, z=60, либо через промежуточные валы V и VI, формирующие переборную группу. При использовании переборной группы задействуются шестерни z=45 или z=15 на валу IV, сопрягающиеся с блоком z=45, z=60 на валу V, а также зубчатые пары 18/72 и 30/60.

Конструктивной особенностью шпиндельной бабки является интегрированный перебор — вспомогательный зубчатый механизм, расширяющий диапазон скоростей шпинделя. Данное решение не только увеличивает количество доступных скоростей, но и позволяет достигать низких оборотов при высоких крутящих моментах.

Благодаря различным комбинациям включения зубчатых передач в коробке скоростей, станок способен обеспечить 22 различные частоты вращения шпинделя.

Инструкция по первому запуску и эксплуатации

Перед первым запуском токарного станка 16К20, нужно проверить внешние параметры надежности, устойчивость установки агрегата. Закончив осмотр, стоит выключить питание для каждого электродвигателя и используя вводный автоматический выключатель F1 в цеховую сеть.

Все блокировочные устройства должны соответствовать данным, указанным в инструкции:

1. Главный привод вращается против часовой стрелки в сторону вала.
2. Электронасос вращается согласно указанной схеме на корпусе.
3. Гидроэлектростанция вращается в сторону вентилятора, по часовой стрелке.
4. Электродвигатель быстрого перемещения вращается по часовой стрелке.

Видео обзор токарного станка 16К20

Правила эксплуатации и ухода, паспорт станка

1. Предназначение станков использование в малосерийном и единичном производстве.
2. Температуру в цеху, стоит поддерживать на уровне 30 градусов.
3. Контроль влажности не больше 80%.
4. Сохранение качества и длительный срок эксплуатации напрямую зависит от условий эксплуатации, недопустимо накопление пыли, появления оскалин.
5. Чугунные детали, вызывают повышенный износ трущейся части, во время обработки требуется тщательное удаление стружки и пыли.
6. Своевременно смазываются движущие части.
7. Устройство, оставленное на длительный период, должно быть, накрыто.

Скачать бесплатно паспорт токарно-винторезного станка 16К20 в pdf-формате можно по ссылке: Паспорт 16К20

Современные аналоги

Уже упоминалось, что завод прекратил производство токарного станка 16К20, поэтому актуален подбор станков с аналогичными характеристиками. Зарубежные производители славятся агрегатами D420x1000, Proma SPC-900PA, Jet GH-1640ZX DRO.

Белорусские аналоги, выпускаемые на Гомельском заводе, предлагают 16ВТ20П-21. Еще можно отметить модели TRENS, от Словацкого производителя SN 50 С и SN 500 SA. Они имеют современную конструкцию и качественные немецкие комплектующие, с относительно небольшой стоимостью за свои характеристики. Цены на товары других производителей начинаются от полутора миллиона до двух, без расчета доставки и установки агрегатов.

Станки 16К20 — это яркий пример оборудования, которое сочетает в себе надежность, производительность и универсальность. Выше мы рассмотрели токарный станок 16К20 и его технические характеристики. Узнали, что станок способен справляться с широким спектром задач, от обработки сложных деталей до выполнения стандартных операций, что подчеркивает его многозадачность. Изучив схемы, чертежи и особенности устройства, становится понятно, почему 16К20 остается популярным выбором уже несколько десятилетий.