Уже более сотни лет токарные станки являются основными устройствами, применяемыми в промышленном производстве для точной высокотехнологичной обработки заготовок из различных твердых материалов. Современные токарные станки представлены широким спектром устройств, большая часть которых являет собой сложные установки, обеспечивающие выполнение последовательностей разнообразных операций обработки (обточка, обработка торца, сверление, развертывание отверстий создание резьбы и пазов и т.д.) в одном рабочем цикле.
Традиционно, токарные станки изготавливают детали путем срезания или стачивания подвижным резцом частей вращающейся заготовки, геометрическая конфигурация которой являет собой тело вращения. Токарные станки позволяют получить высокую точность параметров обрабатываемой детали. Помимо этого, современные токарное оборудование имеет условия для экономичной обработки различных материалов, начиная от мягких цветных металлов и вплоть до высокопрочных, стальных деталей.
В современной промышленности более половины деталей проходят обработку на токарных станках и токарных центрах. С течением времени, доля работы, которую выполняют токарные станки, только растет. Это происходит за счет усложнения токарного оборудования, позволяющего производить все более разнообразные операции обработки на одном токарном станке, например, фрезерование и гидростатическое накатывание. Так что на рынке повышается потребность в токарных обрабатывающих центрах.
Современные токарные станки выполняют комплексную обработку режущим инструментом за одну установку сложных деталей ступенчатого и криволинейного профиля, помимо токарной применяются фрезерная и сверлильная обработка в одной операции. Используя автоматический цикл, токарные станки обрабатывают все поверхности деталей, применяя также точение фасонных и конических поверхностей. Работу над канавками, подрезкой торцов, нарезания резьбы метчиками, резцами, плашками проводят токарные станки в заготовках типа фланцев, втулок, коротких осей, валиков, мелких корпусов.
В машиностроении широкое применение получил токарно-винторезный станок 16К20, на котором можно выполнять различные токарные работы на высоких скоростях. На основе базовой модели станка 16К20 нормальной точности выпускают еще три модели, имеющие одинаковые кинематические схемы и унифицированную конструкцию: 16К20П станок повышенной точности; 16К20Г станок нормальной точности с выемкой в станине; 16К25 облегченный станок нормальной точности с большим диаметром обработки.
При использовании этих станков учитывают их специфику. Например, станок 16К20П является моделью повышенной точности, и поэтому его не используют для черновой обработки.
Важным фактором для точности станка является его правильная установка на фундамент. В горизонтальной плоскости выверку станка осуществляют уровнем, установленным в средней части станка параллельно и перпендикулярно оси центров при ослабленных фундаментных болтах. В любом из этих положений отклонение не должно превышать 0,04 мм на длине 1000 мм для станков 16К20.
В станке применено автоматическое централизованное смазывание шпиндельной бабки и коробки подач. Ежедневно перед началом работы нужно проверять по указателю уровень масла в резервуаре. Уровень масла контролируют также в емкости для автоматического смазывания механизма фартука.
Основными частями станка являются: станина, передняя (шпиндельная) бабка, задняя бабка, коробка подач, фартук. суппорт, резцедержатель, ходовой винт, ходовой вал и др.
Станина является основанием станка, изготовлена из высокопрочного чугуна и имеет коробчатую форму с ребрами жесткости. По передним призматическим и задним плоским направляющим станины перемещается каретка суппорта, а по передним плоским и задним призматическим задняя бабка. Таким образом, каретка при движении не вызывает износ направляющих задней бабки, и точность установки последней сохраняется долго. Направляющие задней бабки используют для установки неподвижного люнета.
Передняя (шпиндельная) бабка неподвижно установлена на станине и не требует регулировки при эксплуатации. Она представляет собой литой чугунный корпус, внутри которого смонтированы валы и зубчатые колеса для переключения частот вращения шпинделя. Шпиндельную бабку называют коробкой скоростей. В ней размещается стальной шпиндель в виде пустотелого вала. Выступающий конец шпинделя имеет конус, на котором устанавливают зажимные патроны для крепления заготовок.
Задняя бабка служит для поддержания длинных цилиндрических и конических заготовок посредством центра и для крепления режущих инструментов. В коническом отверстии пиноли закрепленный инструмент перемещается поступательно при вращении маховичка Заднюю бабку можно смещать в поперечном направлении относительно базовой плиты, что делается при обтачивании длинных конических деталей.
Коробка подач закреплена на станине ниже передней бабка. Внутри коробки размещен механизм для передачи вращения от гитары к ходовому валу и ходовому винту.
Фартук прикреплен спереди каретки к суппорту. В фартуке находится механизм преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное перемещение суппорта. В фартуке также расположен -предохранительный механизм, устраняющий поломку при перегрузке станка. Этот механизм используется для автоматического останова суппорта при работе по упорам.
Суппорт служит опорой для резца и имеет каретку, которая перемещается во время работы по направляющим станины. При обработке конических поверхностей при отжиме двух фиксирующих гаек верхние салазки суппорта поворачивают на требуемый угол. Для определения величин перемещения поперечных и верхних салазок суппорт имеет масштабные линейки с ценой деления 1 мм.
На суппорте расположен резцедержатель, который может фиксироваться в четырех положениях. Фиксация осуществляется подпружиненным шариком, расположенным в резцедержателе.
Механизм фиксации обеспечивает высокую точность, надежность фиксации и виброустойчивость четырех позиционного резцедержателя.
Ходовой винт имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Винт охватывается разъемной гайкой, состоящей из двух полугаек, расположенных в фартуке. При повороте рукоятки 15 гайка охватывает ходовой винт, что делает возможным нарезание резьбы.
Ходовой валик, как н ходовой винт, служит для автоматической подачи суппорта.
К станку прилагаются документы:Руководство по эксплуатации станка, Паспорт. Этими документами пользуются при ремонте, регулировании станка, смене смазочного материала и контроле точности станка.