Универсальный токарно-винторезный станок по металлу ТВ-320: описание, технические характеристики, схемы

Токарно-винторезный станок серии ТВ-320 – это станок универсального назначения. На нем можно одновременно выполнять несколько операций, он отличается высокой производительностью, используется для оснащения приборостроительных и инструментальных предприятий. Особое преимущество токарного станка ТВ-320 – высокий уровень точности при обработке.

Сведения о производителе

Выпускался токарный станок в течение 14 лет на базе Уфимского мотостроительного завода. Первый станок сошел с конвейера в 1956 году. Он отличался от аналогов высокой точностью и подходил для работы на производственных линиях и ремонтных мастерских.

Назначение и конструктивные особенность

Токарный станок разработан прежде всего для использования в условиях массового производства. Все основные узлы токарного станка и конструкции расположены согласно классической схеме. Токарно-винторезный станок по металлу  ТВ-320 является современным высокоскоростным оборудованием специального назначения. Его основное предназначение — выполнение различных работ в сфере инструментального производства и приборостроения, хотя он также эффективен для операционных задач.

Основная функция станка заключается в токарной обработке изделий с помощью режущих элементов, которые можно закреплять как спереди, так и сзади на резцедержателе. В зависимости от производственной необходимости, задний режущий элемент монтируется на суппорте. Для обработки конических поверхностей применяется метод поперечного перемещения задней бабки.

Данная модель имеет существенное преимущество перед другими токарными станками — она позволяет максимально эффективно использовать возможности скоростного точения при обработке деталей, а также применять метод совмещения различных операций.

Конструкция станка оснащена специальным механизмом для изменения величины продольного хода. Точность настройки обеспечивается лимбами с ценой деления 0,1 мм для продольного и 0,01 мм для поперечного перемещения. Фартук оборудован лимбом с ценой деления 0,1 мм. Особенность конструкции суппорта в том, что при одновременном закреплении двух режущих инструментов появляется возможность перемещать режущую головку в обоих направлениях относительно осевой линии центров.

Схема и перечень органов управления

Чем отличаются модели ТВ-320 и ТВ-320П

Хочу рассказать вам о токарном станке ТВ-320П — усовершенствованной версии базовой модели ТВ-320. Этот станок создан специально для выполнения точных токарных работ.

В чем же главные отличия новой модели? Инженеры существенно доработали ключевые элементы конструкции:

• повысили точность изготовления станины;
• улучшили качество ходового винта и шпинделя;
• оптимизировали работу переднего подшипника;
• усовершенствовали шестерни для нарезки резьбы.

Все эти улучшения позволили станку полностью соответствовать строгим требованиям ГОСТа 1969-43 для оборудования повышенной точности. Чтобы обеспечить долговечность и стабильность работы, конструкторы приняли важное решение — снизили максимальные обороты с 2000 до 1140 в минуту. Также они оптимизировали количество скоростей шпинделя и подач, установив их число на отметке 16.

Важно отметить, что ТВ-320П создан для тонкой работы. Он отлично справляется с чистовой и получистовой обработкой деталей. Однако использовать его для грубой обдирки не стоит — это может навредить точности механизмов. Что касается обслуживания и эксплуатации — здесь все осталось по-прежнему. Правила ухода за станком полностью совпадают с базовой моделью ТВ-320.

Технические характеристики токарного станка ТВ-320

Еще один плюс токарного станка в его небольших размерах. Это позволяет использовать ТВ320 даже в цехах малой площади. Масса станка –2 900 кг. Габариты по длине, ширине, высоте в см 180х95х120. На токарном станке отсутствует система торможения шпинделя.

Устройство

В соответствии с современными стандартами, станок оснащен уникальным механизмом, который позволяет изменять подачу во время работы, без необходимости его остановки. Рукоятки для продольного и поперечного перемещения суппорта снабжены лимбами, имеющими мельчайшие деления: 0,1 мм для продольного перемещения и 0,01 мм для поперечного. Лимб фартука также обладает высокой точностью с делением 0,1 мм. Это позволяет токарю легко и точно управлять перемещением суппорта, особенно при работе с двумя резцами, которые можно перемещать в обе стороны относительно осевой линии центров.

Кроме того, к токарному станку прилагаются специальные комплекты приспособлений для обработки деталей, которые можно устанавливать в патроне, центрах или с помощью цангового зажима, запчасти в комплект поставки не входили.

На переднем конце шпинделя стокарного станка предусмотрена крупная резьба М52 х 5 для установки промежуточного фланца (согласно исполнению 1 по ГОСТ 3889 «Фланцы промежуточные для самоцентрирующих патронов»). Промежуточный фланец (планшайба) надежно фиксируется и предотвращает его откручивание при реверсировании с использованием разрезного хомута на венце планшайбы.

Уникальные характеристики оборудования обеспечены конструкцией каждого отдельного узла:

• узел передач, который служит для изменения оборотов шпинделя;
• узел для корректировки скорости подачи;
• передняя бабка со шпинделем;
• задняя упорная бабка с подвижной пинолью;
• привод для подачи;
• фартук;
• каретка суппорта;
• отдельный привод для системы охлаждения.

Станина

Основной корпус станка выполнен из чугуна и имеет коробчатую форму. Для обеспечения повышенной жесткости конструкция усилена диагональными ребрами. В верхней части корпуса размещены направляющие элементы, среди которых выделяются две призматические симметричные направляющие типа 1, предназначенные для перемещения суппорта. Дополнительно установлены малая призматическая направляющая 2 и плоская 3, которые обеспечивают движение бабки.

Крепление станины осуществляется к двум полым чугунным опорам-стойкам. На правой стороне станины установлен промежуточный блок шестерен, который передает вращение от передней бабки к механизму подач. Левая сторона станины служит для монтажа корпуса реверсивного электродвигателя.

В левой стойке располагается коробка скоростей и отдельно размещенный электрощит. Для защиты внутренних механизмов коробка скоростей отделена специальной стенкой и оснащена дверцей с внешней стороны. На поверхности дверцы установлены две рукоятки управления: одна для включения станка, вторая для управления электронасосом.

С задней стороны левой стойки размещен электродвигатель, защищенный специальным кожухом, а смотровое окно стойки закрыто дверцей. На правой стойке предусмотрена полка для хранения инструментов и различных приспособлений. Слева на стойке закреплен бачок для эмульсии.

Передняя шпиндельная бабка

Передняя бабка представляет собой литую чугунную конструкцию коробчатого типа. Её передняя часть оборудована механизмом переключения скоростей, который позволяет регулировать частоту вращения в девять ступеней при помощи коробки скоростей, увеличивая её в восемь раз. В тыльной части бабки установлен механизм, отвечающий за привод и реверсирование подачи. Управление этими функциями осуществляется при помощи рукояток, размещенных на передней панели бабки.

Основной шпиндель установлен в полой опоре и оснащен передним коническим буртиком для снижения вибрации от ременной передачи. Его передняя часть монтирована на бронзовом подшипнике скольжения второго класса точности. Задняя часть шпинделя опирается на радиально-упорный подшипник серии 46208 первого класса точности. Осевое усилие при резании воспринимается упорным подшипником серии 8108 класса точности В.

Конструкция предусматривает особые требования к точности: передний бронзовый подшипник установлен в корпусе с допуском 0,004-0,008 мм. При этом натяг может варьироваться, поскольку во время работы происходит вибрационное воздействие на обрабатываемые поверхности. Внутренний конус шпинделя прошлифован по седьмому классу точности с равномерным распределением 16-25 пятен на квадратный дюйм по всей конической поверхности.

Технические требования к зазорам включают: осевой зазор в задней опоре не более 0,01-0,015 мм, диаметральный зазор 0,05-0,03 мм между шпинделем и подшипником скольжения передней опоры. При длительной работе (30 минут) на скорости 2000 оборотов в минуту температура нагрева не должна превышать: для переднего подшипника — 0,115 мм, для заднего — 67°C, для остальных шариковых подшипников — не более 70°C.

Резкое повышение температуры подшипников выше 50°C сигнализирует о чрезмерном натяжении в подшипниковом узле, что может привести к их преждевременному выходу из строя. Настройка положения переднего и заднего подшипников подробно описана в разделах 4 и 6 инструкции по регулировке.

Для снижения нагрузки от вибрации приводных ремней на шпиндель используется втулка 12, установленная на подшипниках качения 13. Конструкция позволяет соединять шпиндель с втулкой 12 с помощью муфты 14 через вилку 15. При таком соединении шпиндель может работать на девяти скоростных режимах (от 250 до 2000 оборотов в минуту).

При отключенной муфте возможны два варианта работы: полная остановка вращения шпинделя или включение перебора — когда зубья втулки 12 входят в зацепление с шестерней 17, закрепленной на шпинделе штифтом. В режиме перебора скорость вращения уменьшается в 8 раз относительно базовой и составляет 36-250 оборотов в минуту.

В левой части передней бабки находится реверсивный механизм для изменения направления подачи без изменения вращения шпинделя. Направление меняется с помощью блока 18, который перемещается рукояткой между крайними положениями. В левом положении через промежуточную шестерню происходит соединение выходного вала 19 с шестерней 20, обеспечивая обратное вращение относительно шпинделя.

Для контроля работы на передней бабке установлены два указателя: масляный указатель 10 и устройство наблюдения за подачей масла в смазочные каналы. Отсутствие подачи масла может свидетельствовать о его недостатке или засорении входного фильтра. Точная настройка подшипников скольжения производится с помощью специальных гаек 22, 23 и 24.

Смазка передней бабки

Система смазки подшипникового узла функционирует с помощью специального масляного насоса. Он обеспечивает подачу смазочного материала через распределительную систему трубок к переднему и заднему подшипникам. Интенсивность подачи масла контролируется регулировочными пробками 9, при этом установлены следующие нормативы: для переднего подшипника требуется 12-19 кубических сантиметров в минуту, для заднего — 3-5 кубических сантиметров.

Важной особенностью системы является то, что масло не только смазывает, но и охлаждает подшипниковые узлы. Конструкция оснащена лабиринтными уплотнителями, предотвращающими попадание масла из системы смазки подшипников во внутреннюю полость передней бабки. Контроль уровня масла осуществляется с помощью специального маслоуказателя, установленного на корпусе.

Если наблюдается повышение уровня масла, это указывает на проникновение смазки через лабиринтные уплотнения. В таком случае необходимо уменьшить подачу масла с помощью регулировочных пробок 9. Отработанное масло собирается в специальном отстойнике, после чего возвращается в систему смазки.

Для смазки остальных механических узлов передней бабки используется разбрызгивание масла марки «Индустриальное 12». Уровень масла в ванне бабки должен достигать середины маслоуказателя (1 литр). Общий объем масла в системе составляет 1,5 литра согласно схеме смазки.

График обслуживания системы смазки предусматривает: пополнение масла каждые 2 месяца, первую замену через 30 дней эксплуатации, последующие замены — каждые 8 месяцев работы. Перед заливкой нового масла необходимо промыть керосином все механизмы и масляные каналы. Полную промывку узлов станка следует выполнять после каждых 700 часов эксплуатации.

Коробка подач

Давайте поговорим о коробке подач — важном элементе станка, который показан на рисунке ниже. Этот механизм играет ключевую роль в обеспечении различных режимов работы. Основная задача коробки подач — формировать продольные и поперечные подачи, а также передавать движение от передней бабки к суппорту. Это происходит двумя способами: через ходовой винт или через ходовый валик при нарезании резьбы.

В конструкции используется трехваловая система с двумя промежуточными блоками (I и II). Такая схема позволяет получить девять различных продольных и поперечных подач. Интересная особенность — в коробке встроен специальный множительный механизм, который помогает уравнять подачи. Благодаря этой системе коробка может обеспечить 18 числовых подач. Множительный блок IX используется для увеличения подач при обработке деталей большого диаметра.

При этом важно помнить:

1. При скоростной обработке поверхностей большого диаметра режим резания меняется автоматически.
2. При обработке поверхностей меньшего диаметра изменение подачи происходит без остановки станка.
3. Удвоение множительного механизма не влияет на число оборотов детали.

Важное замечание: множительный механизм нельзя включать при скоростном резании — это может привести к увеличению нагрузки на механизм подач. На табличке числа подач есть специальное предупреждение, которое относится как к продольным, так и к поперечным подачам. В станке также предусмотрен удвоенный механизм, который используется для увеличенных подач, не создающих перегрузок нормальной работы станка.

Множительный механизм включается с помощью поворота рукоятки 6, которая перемещает рейку 3. На этой рейке установлена шпонка для переключения блока IX.
Важные моменты управления:

• Можно использовать множительный механизм для любой стандартной подачи.
• Выбор необходимой подачи осуществляется рукоятками 5 и 7.
• На табличке коробки подач отмечены все возможные положения, которые контролируются кнопками 8 и 9.

При работе важно учитывать опасность перегрузки механизма подач в следующих случаях:

• при холостых ходах;
• при работе на низких и средних скоростях;
• при малых глубинах резания;
• при других подобных режимах.

Набор подач необходимо производить только когда относительные скорости шестерен имеют нулевую разность, то есть при остановленном станке. Коробка подач соединяется с передней бабкой через шестерню 14 и промежуточный блок.

Особое внимание стоит уделить процессу нарезания резьбы. Сменные шестерни, закрепленные на кронштейне (гитаре) и валу 16, передают движение через муфту 12 на шпиндель и ходовой винт. При этом рукоятка 6 должна находиться в нейтральном положении — когда блок IX не входит в зацепление с шестерями блока, расположенного на валу шестерни 14.

При включении муфты с шайбой 16, которая фиксируется штифтом 1 и входит в отверстие рейки 3, происходит блокировка ручки набора подач. Это предотвращает случайное включение коробки подач во время нарезания резьбы. В процессе работы ходовой винт на ходу переключать нельзя.

Задняя бабка

Задняя бабка выполняет несколько важных функций: она служит опорой для центра, который прижимает деталь с противоположного конца шпинделя, а также выполняет функцию оправки для надежной фиксации инструмента. Перемещение задней бабки по направляющим осуществляется исключительно вручную. Её крепление к станине станка осуществляется с использованием эксцентрикового механизма 1, который управляется специальной рукояткой 2.

Чтобы обеспечить точную обработку конусных деталей, предусмотрена возможность поперечного перемещения корпуса задней бабки в обе стороны относительно линии центров. Это достигается путем поворота винта 3. Установка задней бабки в исходное положение может быть выполнена по рискам, которые находятся на задней грани бабки. Для более точной установки можно использовать индикатор и цилиндрическую оправку, которая закреплена в центрах токарного станка.

Суппорт

Суппорт, изображенный на рисунке ниже, является механизмом для фиксации и подачи режущего инструмента. Конструктивно он включает четыре основные составляющие: каретку 1, поперечные салазки 3, поворотную секцию и верхние салазки 2.

Каретка может двигаться вдоль станины двумя способами: автоматически при помощи ходового винта или валика, либо вручную через механизм, расположенный на фартуке. Поперечные салазки также имеют два варианта перемещения: механический (через шестерню 5) и ручной (с помощью рукоятки 6 и ходового винта).

Поворотная часть, расположенная в центре механизма, способна вращаться на 90 градусов в обоих направлениях от центральной оси. Её фиксация в нужном положении осуществляется болтами 8 и гайкой 9.

Верхние салазки оснащены только системой ручного управления, которая включает рукоятку 10, ходовой винт 11 и гайку 12. В конструкции поперечных салазок предусмотрены два Т-образных паза для монтажа дополнительного оборудования. Возможность перемещения поперечных салазок в любую сторону обеспечивается болтовыми соединениями.
Для повышения эффективности поперечного движения при нарезании резьбы суппорт оборудован специальным упором. Процедура работы с упором включает следующие этапы:

• В конце прохода устанавливают рукоятку 18 в втулку 14.
• Резец отводится от детали на необходимое расстояние (35-40 мм).
• Суппорт возвращается в исходную позицию.
• При подаче резца втулка фиксируется в пазу рукоятки 15.
• Происходит перемещение по винтовому каналу втулки 14 до точки контакта с упором.
• После нарезания требуемой глубины резьбы рукояткой 18 устанавливается необходимая глубина реза и проверяется втулка 14 перед подачей резца к детали.

При работе без использования упора рукоятка должна находиться в разъединенном положении. Конструкция суппорта обеспечивает возможность перемещения заднего резцедержателя параллельно оси шпинделя, что позволяет выполнять обточку и расточку деталей без поворота резцовой головки. На каретке размещены упоры 13, с помощью которых производится настройка при работе по упорам. Важно отметить, что станок не оснащен системой автоматического отключения поперечной подачи.

На фартуке каретки устанавливается специальная планка, необходимая для подвода масла. Резьбовые отверстия в этой планке при прямом диаметре закрываются пробками 19. С правой стороны каретки имеются отверстия 26, предназначенные для заполнения маслом масляных ванн фартука, обеспечивающих смазку подшипниковых втулок.

Смазывание суппорта осуществляется через специальный маслопровод. Места для смазки обозначены цифрами 20, а дополнительная смазка по направляющим производится по мере необходимости с помощью планок 20 и крепежных винтов 27 и 28. Для надежной фиксации суппорта на станине используется планка и винт 22. Затягивание планок 20 производится винтами, расположенными в крестовине каретки 24.

Резцедержатель фиксируется относительно верхних салазок с помощью фиксатора 25. При попадании эмульсии существует вероятность засорения и закисания отверстий, поэтому рекомендуется регулярно очищать пружину и отверстия масляных резервуаров фартука.

Коробка скоростей

Рассмотрим устройство и принцип работы коробки скоростей, которая показана на рисунке 8. Этот механизм играет важную роль в передаче движения от электродвигателя к шпинделю станка.

В основе лежит трехваловая система с двумя трехвенцовыми блоками (1 и 2), которая обеспечивает девять различных скоростей на выходном валу 3. Все эти скорости передаются через ременную передачу к переднему узлу станка.

Интересные технические особенности:

• Валы коробки установлены на шариковых и роликовых подшипниках.
• В конструкции есть шестерня привода 4 и маслоуказатель 5.
• От электродвигателя движение идет через шкивы и ременную передачу к нижнему валу коробки.

Управление коробкой осуществляется двумя рукоятками, соединенными с вилками и подвижными блоками. Фиксация положений происходит штырьками, которые входят в пазухи отверстий планок на корпусе. Предусмотрена возможность опускания коробки вниз по пазам для натяжения ремней, идущих к передней бабке.

Важные моменты обслуживания:

• смазка шестерен и подшипников происходит разбрызгиванием масла во время работы;
• заполнение маслом выполняется через трубку до середины маслоуказателя;
• не допускается превышение уровня масла во избежание утечек через сальники;
• подшипники выходного вала со стороны шкива дополнительно смазываются через масленку каждые 5 дней;
• полная замена масла производится первый раз через 30 дней работы, затем через 8 месяцев.

Перед заменой масла все внутренние механизмы промываются керосином. Слив масла выполняется через резьбовое отверстие с пробкой. Схему смазки можно найти на рисунке 16, а регулировка зазоров в подшипниках производится винтами 7 и гайками 8.

Фартук

Фартук (показанный на рисунке ниже) является механизмом, который обеспечивает передачу движения к суппорту от ходового винта при нарезании резьбы и ходового валика каретки. При одновременном использовании этих элементов возникают неизбежные поломки из-за разности скоростей движения суппорта. Во избежание повреждений реечная гайка 1 ходового винта не может быть включена до тех пор, пока не будет установлена в среднее положение рукоятка 2, отвечающая за переключение продольной или поперечной подачи.

Правильная последовательность работы предполагает, что упор детали 3 должен войти в зацепление с втулкой 4 механизма переключения шестерен. Только после этого возможно включение шестерни 5 для соединения с шестерней 6 продольного хода или шестерней 7 поперечного хода. Включение маточной гайки осуществляется при помощи специальной шайбы с двумя косыми пазами.

Для защиты станка от перегрузок в нижней части фартука установлен предохранительный механизм (фрезер ВБ). Этот механизм автоматически прекращает подачу при чрезмерном усилии резания или перегрузке, возникающей по другим причинам, таким как увеличение усилия резания или поломка инструмента.
Процесс реверсирования при прямой и обратной продольной подаче происходит следующим образом:

• От ходового валика через втулку 11 движение передается на червячную шестерню 12 и муфту 14.
• Далее через кинематическую цепь движение поступает к червяку 16 и затем к червячному колесу 18.

При перегрузке станка происходит остановка суппорта, при этом червяк продолжает вращаться с меньшей скоростью, чем основной механизм. В этот момент кулачковые муфты начинают относительное перемещение по винтовой поверхности. Муфта 14, расположенная на червяке и передающая крутящий момент через пары штифтов, перемещает блок с осью червяка, преодолевая сопротивление пружины 20, и сжимает ее. В результате поворота муфты 17, связанной с упором 19, происходит перемещение рычага 19 вокруг оси упора 20.

В верхней части каретки установлен механизм включения продольного или поперечного хода каретки. Его включение осуществляется так: на валу 24 имеется ползушка с пазами, передвигающая вилку 2, которая через систему шестерен обеспечивает нужный режим работы.

Давайте разберем особенности работы шестерни номер 5, которая может функционировать в трех разных положениях. Это важный элемент механизма, от правильной настройки которого зависит эффективность работы всей системы.

Рассмотрим варианты позиционирования шестерни:

• В нейтральном положении возможно закрутить маточную гайку на холостом винте. При этом продольное и поперечное движение полностью блокируется.
• При активации продольной подачи суппорта шестерня входит в зацепление с шестерней 6. Это позволяет передавать движение через реечную шестерню 25.
• Для поперечной подачи каретки шестерня 5 соединяется с шестерней 7, что обеспечивает передачу движения через шестерню суппорта на винт поперечной подачи.

На оси 26 установлен маховичок с рычагом 27, который помогает вручную перемещать суппорт. Этот механизм соединен с делением 0,1. Сам рычаг крепится винтом 28 и стопорится сухарем.

Важный момент: между ходовым винтом и маточной гайкой нужно выставить радиальный зазор 0,3-0,5 мм. Такой зазор обеспечивается установкой прокладок на верхней части корпуса маточной гайки.

Советы по обслуживанию:

• Первую замену масла выполните через 30 дней работы станка.
• Следующую замену проведите через 8 месяцев использования.
• Перед заливкой свежего масла тщательно промойте ванну и фитиль керосином.
• Прокачку проводите через специальные отверстия 700 мм, пока работа станка не станет плавной.

Кинематическая схема

Электрическая схема

Отличительные особенности модели

Станок ТВ-320П был сконструирован на основе стандартного станка токарного ТВ-320. Отличительная особенность модели 320П в том, что следующие узлы были собраны с более высокой точностью производства:

• рабочая основа;
• главный вал;
• ходовой винт;
• передний опорный подшипник основного вала;
• зубчатые колеса.

Скорость вращения снижена до 1140 об/мин.

Инструкция по применению, паспорт

Инструкция к оборудованию стандартно содержит информацию о правилах эксплуатации и обслуживания. Здесь же указано назначение токарного станка и его отличие от аналога модели 320П.

Паспорт станка можно бесплатно скачать по ссылке — Паспорт станка ТВ-320.

Обслуживание

Основным процессом в обслуживании токарного станка является его регулярная смазка. Делать это необходимо строго в тех интервалах, которые указаны в инструкции по эксплуатации оборудования.

В ходе работы смазка узлов происходит автоматически. Оператор должен лишь следить за уровнем масла. Обязательно проливать керосином зоны заливки каждые 700 часов работы.

Техника безопасности и меры предосторожности

Токарные работы всегда связаны с повышенным уровнем риска. Основные пункты правил техники безопасности:

• работать необходимо только на полностью исправном оборудовании;
• перед запуском оборудования обязательно проверить заземление и систему отведения стружки;
• запрещено облокачиваться на станок или отходить от него во время работы;
• работать необходимо в спецодежде и очках.

Также оператор должен следить, чтобы масло не разбрызгивалось и соблюдать технику пожарной безопасности.

Данный токарный станок создан для работы в условиях массового производства. Они отличаются надежностью и высокой производительностью, которая обеспечивается конструктивными особенностями оборудования.