Токарно-винторезный станок - это режущее оборудование для обработки заготовок точением. Обработка производится путем одновременного вращения заготовки и рабочего движения резца - по направлению к оси детали вдоль неё.
Токарно-винторезные станки является универсальным металлорежущим оборудованием и повсеместно применяется для изготовления или восстановления деталей из стали и других материалов. В зависимости от параметров, токарно-винторезные станки могут использоваться и в домашних мастерских, и на крупных промышленных предприятиях для серийного производства деталей.
Разработка новых технологий восстановления, увеличение срока службы восстановленных деталей является одной из приоритетных задач технического сервиса в АПК. В современном тракторе или автомобиле, если правильно использовать устройство токарно винторезного станка, можно восстановить более сотни валов, при этом необходимо стремиться к тому, чтобы ресурс восстановленной детали составлял 80‒100 % от новой.
В процессе работы вал испытывает большие нагрузки, его поверхности подвергается значительным износам. При эксплуатации он утрачивает износостойкость, усталостную прочность и жесткость. Существует достаточно большое количество способов наращивания изношенной поверхности валов. При восстановлении деталей – тел вращения (валов) в большинстве случаев применяют наплавку, напыление или гальванические покрытия. Для этого используют полуавтоматические или автоматические наплавочные станки. В небольших предприятиях металлообработки, как правило, такие станки отсутствуют из-за их относительно большой стоимости и низкого коэффициента использования. Недорогие ручные сварочные или наплавочные установки имеются практически на всех ремонтных предприятиях. Однако наплавлять детали типа валов вручную неудобно, так как, во-первых, наплавленный слой получается неравномерный по толщине, во-вторых, очень низкая производительность, в-третьих, наплавленный слой имеет пустоты и раковины.
Использование токарного станка для наплавки нецелесообразно из-за большой частоты вращения шпинделя (например, характеристики, которые имеет токарный станок по металлу 16к20 такие, что минимальная частота вращения составляет 12,5 мин-1). При установке другой пары сменных шестерён в станке можно снизить частоту оборотов, но она будет постоянна, а для деталей разного диаметра необходима разная частота вращения. Скорость наплавки в зависимости от толщины электрода изменяется от 0,25 до 1,5 м/мин. Частота вращения детали при таких скоростях должна быть в пределах от 2 до 10 мин-1. Если непосредственно купить токарный станок под восстановление деталей, то на токарный станок можно установить приспособление, способное при оборотах шпинделя 12,5 мин-1 плавно изменять частоту вращения детали (вариатор) от 2 до 5 мин-1, то скорость вращения детали можно изменять в пределах от 2 до 10 мин-1 (таблица).
Наплавочную головку можно установить на суппорт токарного станка по металлу (автоматическая подача суппорта по паспорту станка 16К20 находится в пределах от 0,05 до 5,6 мм/об) и, таким образом, можно обеспечить качественную наплавку деталей типа валов на токарном станке.
Таблица. Частота вращения детали в зависимости от оборотов шпинделя
| Частота вращения шпинделя, мин-1 | 12,5 | 16 | 20 | 25 |
| Частота вращения детали, мин-1 | 2‒5 | 2,56‒6,4 | 3,2‒8 | 4‒10 |
Конструктивно наиболее просто бесступенчатое регулирование осуществляется в передачах трением, вследствие чего они получили преимущественное распространение в вариаторах. Так как при наплавке на деталь не действуют какие либо силы, то вариатор будет работать в «мягком» режиме, конструкция его должна быть достаточно проста, поэтому в данном случае наиболее подходящим будет фрикционный вариатор, работающий с непосредственным контактом через фрикционные диски. Вращатель устанавливается на направляющие токарного станка с креплением, как у люнета, входной вал зажимается в патроне станка, а на выходной вал устанавливается токарный патрон, позволяющий закрепить валы диаметром до 100 мм или в центрах.
Вращатель устанавливается и закрепляется на направляющих токарно винторезного станка (рис. 1). Ведущий вал 1 (рис. 2) закрепляется в патроне токарного станка. В патрон вариатора 2 закрепляется восстанавливаемая деталь (непосредственно или в центрах). При включении оборотов, устройство токарно винторезного станка ведущий вал 1 через фрикционные диски 3, 4, 5 и 6 передает вращение на патрон 2 и, соответственно, деталь. Частота вращения плавно регулируется винтом 7, который может перемещать блок дисков 4 и 5, изменяя тем самым передаточное число. Усилие поджатия дисков обеспечивается пружинами 8. После обработки деталь снимается с токарного станка.
Рис. 1. Вращатель на токарно-винторезном станке: 1 – токарно-винторезный станок; 2 – вращатель; 3 – деталь
Рис. 2. Вращатель
