Tokarka
Tokarka do obróbki metalu z 1911 roku, przedstawiająca części składowe: a: łoże b: suport (z suportem poprzecznym i imakiem narzędziowym) c: wrzeciennik d: tylne koło zębate (inna przekładnia w pobliżu napędza śrubę pociągową) e: koło stożkowe do napędu pasowego od zewnętrzne źródło zasilania f: płyta czołowa zamontowana na wrzecionie g: konik h: śruba pociągowa
Tokarka ( / l eɪ ð / ) to obrabiarka , która obraca obrabiany przedmiot wokół osi obrotu w celu wykonywania różnych operacji, takich jak cięcie , szlifowanie , radełkowanie , wiercenie , deformacja , licowanie i toczenie za pomocą narzędzi, które są stosowane do przedmiotu obrabianego, aby utworzyć obiekt o symetrii względem tej osi.
Tokarki są używane w tokarstwie do drewna , obróbce metali , przędzeniu metali , natryskiwaniu termicznym , regeneracji części i obróbce szkła. Tokarki mogą być używane do kształtowania ceramiki , a najbardziej znanym projektem jest koło garncarskie . Większość odpowiednio wyposażonych tokarek do obróbki metali może być również wykorzystana do obróbki większości brył obrotowych , powierzchni płaskich oraz gwintów lub śrub . Tokarki ozdobne mogą wytwarzać trójwymiarowe bryły o niewiarygodnej złożoności. Przedmiot obrabiany jest zwykle utrzymywany w miejscu przez jedną lub dwie osoby środki , z których co najmniej jeden można zwykle przesuwać w poziomie, aby dostosować się do różnych długości przedmiotu obrabianego. Inne metody mocowania obejmują mocowanie przedmiotu wokół osi obrotu za pomocą uchwytu lub tulei zaciskowej lub do płyty czołowej za pomocą zacisków lub sprzęgła kłowego .
Przykłady przedmiotów, które można wyprodukować na tokarce, obejmują śruby , świeczniki , lufy pistoletów , kije bilardowe , nogi stołowe , miski , kije bejsbolowe , długopisy , instrumenty muzyczne (zwłaszcza instrumenty dęte drewniane ) i wały korbowe .
Historia
Tokarka to starożytne narzędzie. Najwcześniejsze dowody na istnienie tokarki pochodzą ze starożytnego Egiptu około 1300 roku pne. Istnieją również wątłe dowody na jego istnienie na greckim stanowisku mykeńskim, datowanym na XIII lub XIV wiek pne.
Z VI wieku pne znaleziono wyraźne dowody toczonych artefaktów: fragmenty drewnianej miski w etruskim grobowcu w północnych Włoszech, a także dwa płaskie drewniane naczynia z ozdobnymi toczonymi brzegami ze współczesnej Turcji .
W okresie Walczących Królestw w Chinach ok. 400 pne starożytni Chińczycy używali tokarek obrotowych do ostrzenia narzędzi i broni na skalę przemysłową.
Pierwszy znany obraz przedstawiający tokarkę pochodzi z III wieku pne w starożytnym Egipcie .
Tokarka była bardzo ważna dla rewolucji przemysłowej . Jest znana jako matka obrabiarek , ponieważ była pierwszą obrabiarką, która doprowadziła do wynalezienia innych obrabiarek. Pierwsza w pełni udokumentowana, całkowicie metalowa tokarka z podtrzymką ślizgową została wynaleziona przez Jacquesa de Vaucansona około 1751 roku. Została opisana w Encyclopédie .
W 1718 roku rosyjski inżynier Andrey Nartov wynalazł jedną z pierwszych tokarek z mechanicznym wózkiem podtrzymującym narzędzie skrawające i zestawem kół zębatych (znanych również jako podtrzymka złożona lub podtrzymka suwaka), przy czym pierwszym, który wynalazł taką tokarkę, był prawdopodobnie Leonardo da Vinci .
Ważną wczesną tokarką w Wielkiej Brytanii była wytaczarka pozioma, którą Jan Verbruggen zainstalował w 1772 roku w Królewskim Arsenale w Woolwich . Był napędzany przez konie i pozwalał na produkcję znacznie celniejszych i mocniejszych dział używanych z powodzeniem w wojnie o niepodległość Stanów Zjednoczonych pod koniec XVIII wieku. Jedną z kluczowych cech tej maszyny było to, że przedmiot obrabiany obracał się w przeciwieństwie do narzędzia, co czyniło ją technicznie tokarką. Henryka Maudslaya , który później opracował wiele ulepszeń tokarki, od 1783 roku pracował w Arsenału Królewskim, mając styczność z tą maszyną w warsztacie Verbruggen. Szczegółowy opis tokarki Vaucansona został opublikowany dziesiątki lat przed tym, jak Maudslay udoskonalił swoją wersję. Jest prawdopodobne, że Maudslay nie był świadomy pracy Vaucansona, ponieważ jego pierwsze wersje podkładki ślizgowej zawierały wiele błędów, których nie było w tokarce Vaucanson.
Podczas rewolucji przemysłowej zmechanizowana moc generowana przez koła wodne lub silniki parowe była przenoszona do tokarki przez wał liniowy, umożliwiając szybszą i łatwiejszą pracę. Tokarki do obróbki metali przekształciły się w cięższe maszyny z grubszymi, sztywniejszymi częściami. Od końca XIX do połowy XX wieku pojedyncze silniki elektryczne na każdej tokarce zastąpiły wały liniowe jako źródło zasilania. Począwszy od lat pięćdziesiątych XX wieku serwomechanizmy były stosowane do sterowania tokarkami i innymi obrabiarkami za pomocą sterowania numerycznego, które często było łączone z komputerami w celu uzyskania skomputeryzowanego sterowania numerycznego (CNC) . Obecnie tokarki sterowane ręcznie i tokarki CNC współistnieją w przemyśle wytwórczym.
Projekt
składniki
Tokarka może mieć lub nie mieć nóg, które opierają się na podłodze i podnoszą łoże tokarki na wysokość roboczą. Tokarka może być mała i stać na stole warsztatowym lub stole, nie wymagając stojaka.
Prawie wszystkie tokarki mają łoże, które jest (prawie zawsze) poziomą belką (chociaż tokarki CNC zwykle mają nachyloną lub pionową belkę łoża, aby zapewnić, że wióry lub wióry wypadną z łoża). Tokarki do drewna specjalizujące się w toczeniu dużych misek często nie mają łoża ani konika, a jedynie wolnostojący wrzeciennik i wspornikową podpórkę narzędziową.
Na jednym końcu łoża (prawie zawsze po lewej stronie, gdy operator stoi przodem do tokarki) znajduje się wrzeciennik. Główka zawiera precyzyjne obracające się łożyska. W łożyskach obraca się oś pozioma, z osią równoległą do łoża, zwaną wrzecionem . Wrzeciona są często wydrążone i mają wewnętrzny stożek Morse'a na czubku wrzeciona (tj. skierowanym w prawo / w stronę łoża), za pomocą którego można przymocować do wrzeciona akcesoria do mocowania przedmiotu obrabianego. Wrzeciona mogą również mieć układy do trzymania przedmiotu obrabianego na lewym końcu wrzeciona z innymi układami narzędzi do określonych zadań. (tj. odwróconej od głównego łóżka) lub mogą mieć koło ręczne lub inny mechanizm pomocniczy na swoim zewnętrznym końcu. Wrzeciona są zasilane i przekazują ruch obrabianemu przedmiotowi.
Wrzeciono jest napędzane siłą stopy z pedału i koła zamachowego lub napędem pasowym lub przekładniowym ze źródła zasilania, takiego jak silnik elektryczny lub wały linii napowietrznej. W większości nowoczesnych tokarek tym źródłem zasilania jest integralny silnik elektryczny, często umieszczony we wrzecienniku, po lewej stronie wrzeciennika lub pod wrzeciennikiem, ukryty w stojaku.
Oprócz wrzeciona i jego łożysk, wrzeciennik często zawiera części do przekształcania prędkości silnika na różne prędkości wrzeciona . Osiągają to różne typy mechanizmów zmiany prędkości, od koła pasowego stożkowego lub koła pasowego stopniowego, przez koło pasowe stożkowe z tylnym kołem zębatym (które zasadniczo ma niski zakres, podobny w efekcie netto do dwubiegowej tylnej części ciężarówki), do cały zespół przekładni podobny do przekładni samochodowej z ręczną zmianą biegów . Niektóre silniki mają elektroniczne sterowanie prędkością typu reostatu, co eliminuje stożkowe koła pasowe lub koła zębate.
Kontrapunktem dla wrzeciennika jest konik, czasami nazywany luźnym łbem, ponieważ można go ustawić w dowolnym dogodnym miejscu na łożu, przesuwając go w wymagany obszar. Konik zawiera lufę, która się nie obraca, ale może wsuwać się i wysuwać równolegle do osi łoża i bezpośrednio w linii z wrzecionem wrzeciennika. Lufa jest wydrążona i zwykle zawiera stożek ułatwiający chwytanie różnego rodzaju narzędzi. Jego najpowszechniejszym zastosowaniem jest utrzymywanie hartowanego stalowego środka, który służy do podtrzymywania długich cienkich wałków podczas toczenia lub do mocowania wierteł do wiercenia osiowych otworów w obrabianym przedmiocie. Możliwych jest wiele innych zastosowań.
Tokarki do obróbki metali mają wózek (składający się z siodełka i fartucha) zwieńczony suportem poprzecznym, który jest płaskim elementem osadzonym poprzecznie na łożu i można go obracać pod kątem prostym do łoża. Na szczycie prowadnicy poprzecznej znajduje się zwykle kolejna prowadnica zwana podpórką złożoną, która zapewnia 2 dodatkowe osie ruchu, obrotową i liniową. Na szczycie znajduje się słupek narzędziowy, który trzyma narzędzie tnące , które usuwa materiał z przedmiotu obrabianego. Może być śruba pociągowa lub nie , która przesuwa suwak poprzeczny wzdłuż łoża.
Tokarki do drewna i tokarki do metalu nie mają prowadnic poprzecznych, ale raczej banjo , czyli płaskie elementy, które leżą poprzecznie na łóżku. Pozycję banjo można regulować ręcznie; żadna przekładnia nie jest zaangażowana. Pionowo wznoszący się z banjo znajduje się słupek narzędziowy, na szczycie którego znajduje się pozioma podpórka na narzędzia. Podczas toczenia drewna narzędzia ręczne są mocowane do podpórki narzędzia i wsuwane w przedmiot obrabiany. Podczas wyoblania metalu kolejny sworzeń unosi się pionowo z podpórki narzędzia i służy jako punkt podparcia, o który można wcisnąć narzędzia w przedmiot obrabiany.
Akcesoria
Jeśli przedmiot obrabiany nie ma stożka, który idealnie pasuje do stożka wewnętrznego wrzeciona lub ma gwinty, które idealnie pasują do gwintów zewnętrznych wrzeciona (dwa warunki, które rzadko występują), do zamontowania przedmiotu obrabianego na wrzeciono.
Przedmiot obrabiany może być przykręcony lub przykręcony do płyty czołowej , dużego, płaskiego dysku mocowanego do wrzeciona. Alternatywnie, do mocowania pracy do płyty czołowej można użyć psów do mocowania płyty czołowej.
Przedmiot obrabiany może być osadzony na trzpieniu lub przedmiot okrągły zamocowany w uchwycie trzy- lub czteroszczękowym . W przypadku przedmiotów obrabianych o nieregularnych kształtach zwykle stosuje się uchwyt czteroszczękowy (niezależne ruchome szczęki). Te urządzenia mocujące montuje się bezpośrednio na wrzecionie wrzeciennika tokarki.
W pracach precyzyjnych oraz w niektórych klasach prac powtarzalnych cylindryczne przedmioty obrabiane są zwykle trzymane w tulei zaciskowej wkładanej do wrzeciona i zabezpieczanej za pomocą cięgna lub zaślepki tulei zaciskowej na wrzecionie. Odpowiednie tuleje zaciskowe mogą być również używane do mocowania kwadratowych lub sześciokątnych przedmiotów obrabianych. W precyzyjnych pracach narzędziowych takie tuleje zaciskowe są zwykle w odmianie wciąganej, gdzie podczas dokręcania tulei przedmiot obrabiany cofa się nieco do wrzeciennika, podczas gdy w przypadku większości prac powtarzalnych preferowana jest odmiana długości martwej, ponieważ zapewnia to, że położenie przedmiotu obrabianego nie porusza się, gdy tuleja zaciskowa jest dokręcana.
Miękki przedmiot obrabiany (np. drewno) można zacisnąć między kłami za pomocą napędu czołowego na wrzecienniku, który wgryza się w drewno i nadaje mu moment obrotowy.
Miękki martwy punkt jest używany we wrzecionie wrzeciennika, ponieważ praca obraca się wraz ze środkiem. Ponieważ środek jest miękki, można go wyrównać przed użyciem. Kąt zawarty ma 60°. Tradycyjnie twardy martwy punkt jest używany wraz z odpowiednim środkiem smarnym w koniku w celu podparcia przedmiotu obrabianego. We współczesnej praktyce martwy punkt jest często zastępowany przez ruchomy środek , ponieważ obraca się on swobodnie wraz z przedmiotem obrabianym - zwykle na łożyskach kulkowych - zmniejszając ciepło tarcia, szczególnie ważne przy dużych prędkościach. W przypadku jasnego licowania długiego materiału należy go podeprzeć na obu końcach. Można to osiągnąć za pomocą A podróżowanie lub stała stabilna . Jeśli podtrzymka nie jest dostępna, powierzchnia końcowa, nad którą się pracuje, może być podparta przez martwy (stacjonarny) półśrodek. Półśrodek ma płaską powierzchnię obrobioną na szerokim przekroju połowy jego średnicy na spiczastym końcu. Niewielka część końcówki martwego punktu jest zachowana, aby zapewnić koncentryczność. W tym punkcie styku należy zastosować smar i zmniejszyć nacisk na konik. Podczas zawracania między dwoma centrami można również zastosować nośnik tokarki lub zaczep tokarski .
W tokarstwie do drewna jedną z odmian środka biegnącego jest środek kubkowy , który jest metalowym stożkiem otoczonym pierścieniowym metalowym pierścieniem, który zmniejsza ryzyko rozłupania przedmiotu obrabianego.
Okrągła metalowa płytka z równomiernie rozmieszczonymi otworami na obwodzie, zamontowana na wrzecionie, nazywana jest „płytką indeksową”. Można go użyć do obrócenia wrzeciona pod precyzyjnym kątem, a następnie zablokowania go w miejscu, ułatwiając powtarzanie operacji pomocniczych wykonywanych na przedmiocie obrabianym.
Inne akcesoria, w tym takie elementy, jak przystawki do toczenia stożków, narzędzia do radełkowania, prowadnice pionowe, podtrzymki stałe i przesuwne itp., Zwiększają uniwersalność tokarki i zakres prac, które może wykonywać.
Tryby użytkowania
Kiedy przedmiot obrabiany jest zamocowany między wrzeciennikiem a konikiem, mówi się, że znajduje się „między środkami”. Gdy obrabiany przedmiot jest podparty na obu końcach, jest on bardziej stabilny i można przyłożyć większą siłę do obrabianego przedmiotu za pomocą narzędzi, pod kątem prostym do osi obrotu, bez obawy, że obrabiany przedmiot może się poluzować.
Gdy przedmiot obrabiany jest mocowany tylko do wrzeciona na końcu wrzeciennika, mówi się, że praca jest „obróbką czołową”. Gdy przedmiot obrabiany jest podparty w ten sposób, na przedmiot obrabiany można przykładać mniejszą siłę za pomocą narzędzi, pod kątem prostym do osi obrotu, aby przedmiot obrabiany nie rozerwał się. Dlatego większość prac należy wykonywać osiowo, w kierunku wrzeciennika lub pod kątem prostym, ale delikatnie.
Gdy przedmiot obrabiany jest montowany z określoną osią obrotu, obrabiany, a następnie ponownie montowany z nową osią obrotu, nazywa się to „toczeniem mimośrodowym” lub „toczeniem wieloosiowym”. W rezultacie różne przekroje przedmiotu obrabianego są obrotowo symetryczne, ale przedmiot obrabiany jako całość nie jest obrotowo symetryczny. Ta technika jest stosowana do wałków rozrządu, różnego rodzaju nóg krzeseł.
Rozmiary
Tokarki są zwykle „wymiarowane” na podstawie wydajności pracy, którą mogą wykonać. Zwykle duża praca jest utrzymywana na obu końcach za pomocą uchwytu lub innego napędu w główce i środka w koniku. Aby zmaksymalizować rozmiar, obracanie między kłami umożliwia wykonanie pracy jak najbliżej wrzeciennika i służy do określenia najdłuższego elementu, jaki tokarka obróci: gdy podstawa konika jest wyrównana z końcem łoża. Odległość między środkami określa maksymalną długość pracy, jaką tokarka będzie oficjalnie wykonywać. Możliwe jest wprowadzenie nieco dłuższych przedmiotów, jeśli konik wystaje poza koniec łoża, ale jest to nierozsądna praktyka.
Innym wymiarem obrabianego przedmiotu jest to, jak daleko może być od środka. Jest to znane jako `` huśtawka '' („Odległość od środka głowicy tokarki do łoża lub torów lub do reszty. Huśtawka określa średnicę przedmiotu, który można obrócić na tokarce; wszystko większy kolidowałby z łóżkiem. Ta granica nazywa się kołysaniem łóżka. Kołysanie się reszty to rozmiar, który obróci się nad resztą, która leży na łóżku.”) z poglądu, że praca „kołysa się” od środek, na którym jest osadzony. Ma to większy sens w przypadku prac o dziwnych kształtach, ale ponieważ tokarka jest najczęściej używana do prac cylindrycznych, warto znać maksymalną średnicę pracy, jaką tokarka wytrzyma. Jest to po prostu wartość huśtawki (lub wysokości środka nad łóżkiem) pomnożona przez dwa. Z jakiegoś powodu w Stanach Zjednoczonych zakłada się, że huśtawka to średnica, ale jest to błędne. Aby mieć jasność co do rozmiaru, lepiej jest zatem opisać wymiar jako „wysokość środka nad łóżkiem”. Ponieważ części tokarki zmniejszają wydajność, można znaleźć pomiary, takie jak „przechylenie nad suportem poprzecznym” lub inne nazwane części.
Odmiany
Najmniejsze tokarki to „tokarki jubilerskie” lub „tokarki zegarmistrzowskie”, które, choć często na tyle małe, że można je trzymać w jednej ręce, są zwykle mocowane do stołu. Istnieją rzadkie, a nawet mniejsze mini tokarki przeznaczone do precyzyjnego cięcia. Przedmioty obrabiane na tokarce jubilerskiej są często metalowe, ale można również obrabiać inne miękkie materiały. Tokarki jubilerskie mogą być używane z ręcznymi narzędziami do „grawerowania” lub z „podtrzymką złożoną”, która jest mocowana do łoża tokarki i umożliwia mocowanie narzędzia w miejscu i przesuwanie za pomocą śruby lub dźwigni. Narzędzia do grawerowania są zazwyczaj podtrzymywane przez podpórkę w kształcie litery T, a nie mocowaną do prowadnicy poprzecznej lub podpórki złożonej. Praca jest zwykle wykonywana w tulei zaciskowej, ale powszechnie stosuje się również precyzyjne uchwyty 3- i 6-szczękowe. Typowe rozmiary otworów wrzecion to 6 mm, 8 mm i 10 mm. Termin WW odnosi się do tulei i tokarki Webster/Whitcomb, wynalezionej przez firmę American Watch Tool Company z Waltham w stanie Massachusetts. Większość tokarek powszechnie określanych jako tokarki zegarmistrzowskie jest właśnie tej konstrukcji. W 1909 roku firma American Watch Tool wprowadziła tuleję zaciskową typu Magnus (tuleja o rozmiarze korpusu 10 mm) przy użyciu tokarki o tej samej podstawowej konstrukcji, Webster / Whitcomb Magnus. (FWDerbyshire, Inc. zachowuje nazwy handlowe Webster / Whitcomb i Magnus i nadal produkuje te tuleje zaciskowe). Powszechne są dwa wzory łóżek: łoże WW (Webster Whitcomb), ścięty trójkątny pryzmat (występujący tylko na tokarkach zegarmistrzowskich 8 i 10 mm ); oraz kontynentalne łoże prętowe w stylu D (używane zarówno na tokarkach 6 mm, jak i 8 mm przez firmy takie jak Lorch i Star). Zastosowano inne konstrukcje łóżek, takie jak trójkątny pryzmat na niektórych tokarkach Boley 6,5 mm i łoże z krawędzią w kształcie litery V na tokarkach IME 8 mm.
Mniejsze tokarki do obróbki metalu, które są większe niż tokarki jubilerskie i mogą stać na stole lub stole, ale oferują takie funkcje, jak uchwyty narzędziowe i przekładnia do skrawania śrub, nazywane są tokarkami hobbystycznymi, a większe wersje „tokarkami stołowymi” - to określenie również powszechnie stosowane w specjalnym typie precyzyjnych tokarek używanych przez wytwórców narzędzi do jednorazowych zadań. Nawet większe tokarki oferujące podobne funkcje do produkcji lub modyfikacji poszczególnych części nazywane są „tokarkami silnikowymi”. Tokarki tego typu nie posiadają dodatkowych integralnych cech do produkcji powtarzalnej, lecz służą jako podstawowa rola do produkcji pojedynczych części lub modyfikacji.
Tokarki tej wielkości, które są przeznaczone do produkcji masowej, ale nie oferują wszechstronnych możliwości wkręcania śrub silnika lub tokarki stołowej, są określane jako tokarki „drugiej operacji”.
Tokarki z bardzo dużym otworem wrzeciona i uchwytem na obu końcach wrzeciona nazywane są „tokarkami do pól naftowych”.
W pełni automatyczne tokarki mechaniczne, wykorzystujące krzywki i przekładnie zębate do kontrolowanego ruchu, nazywane są maszynami śrubowymi .
Tokarki sterowane komputerowo to tokarki CNC .
Tokarki z wrzecionem zamontowanym w układzie pionowym zamiast poziomym nazywane są tokarkami pionowymi lub wytaczarkami pionowymi. Stosowane są tam, gdzie trzeba toczyć bardzo duże średnice, a przedmiot obrabiany (w porównaniu) nie jest zbyt długi.
Tokarka z imakiem narzędziowym, który może obracać się wokół osi pionowej, tak aby prezentować różne narzędzia w kierunku wrzeciennika (i przedmiotu obrabianego), to tokarki rewolwerowe .
Tokarka wyposażona w płytki podziałowe, frezy profilowe, prowadnice spiralne lub śrubowe itp., umożliwiające toczenie ozdobne , jest tokarką zdobniczą .
Możliwe są różne kombinacje: na przykład tokarka pionowa może mieć również możliwości CNC (takie jak CNC VTL ).
Tokarki można łączyć z innymi obrabiarkami, takimi jak wiertarka czy frezarka pionowa . Są one zwykle określane jako tokarki kombinowane .
Używa
Obróbka drewna
Najstarszą odmianą są tokarki do drewna. Wszystkie inne odmiany wywodzą się z tych prostych tokarek. Regulowana pozioma metalowa szyna, podpórka na narzędzie, pomiędzy materiałem a operatorem umożliwia ustawienie narzędzi kształtujących, które zwykle trzymane są w ręku. Po ukształtowaniu powszechną praktyką jest dociskanie i przesuwanie papieru ściernego po wciąż obracającym się przedmiocie, aby wygładzić powierzchnię wykonaną za pomocą narzędzi do kształtowania metalu. Podstawa narzędzia jest zwykle usuwana podczas szlifowania, ponieważ trzymanie rąk operatora między nią a obracającym się drewnem może być niebezpieczne. [ potrzebne źródło ]
Wiele tokarek do obróbki drewna może być również używanych do produkcji misek i talerzy. Miska lub talerz muszą być trzymane na dole tylko przez jedną stronę tokarki. Zwykle jest przymocowany do metalowej płyty czołowej przymocowanej do wrzeciona. W przypadku wielu tokarek ta operacja odbywa się po lewej stronie wrzeciennika, gdzie nie ma szyn, a zatem jest większy prześwit. W tej konfiguracji element można kształtować wewnątrz i na zewnątrz. Specjalna zakrzywiona podpórka na narzędzia może służyć do podtrzymywania narzędzi podczas kształtowania wnętrza. Więcej szczegółów można znaleźć na poświęconej obróbce drewna .
Większość tokarek do obróbki drewna jest zaprojektowana do pracy z prędkością od 200 do 1400 obrotów na minutę, przy czym nieco ponad 1000 obr./min jest uważane za optymalne dla większości takich prac, a większe przedmioty wymagają niższych prędkości.
Duplikowanie
Jednym z rodzajów specjalistycznych tokarek jest tokarka powielająca lub kopiująca, znana również jako tokarka Blancharda od nazwiska jej wynalazcy Thomasa Blancharda . Ten typ tokarki był w stanie tworzyć kształty identyczne ze standardowym wzorem i zrewolucjonizował proces wytwarzania kolby w latach dwudziestych XIX wieku, kiedy został wynaleziony.
Wzornictwo
.jpg)
Służy do wykonywania wykrojników dla odlewni , często z drewna, ale także z tworzyw sztucznych. Tokarka modelarza wygląda jak ciężka tokarka do drewna, często z wieżyczką i śrubą pociągową lub zębatką do ręcznego ustawiania wieżyczki . Wieżyczka służy do precyzyjnego cięcia linii prostych. Często mają możliwość obracania bardzo dużych części na drugim końcu wrzeciennika za pomocą wolnostojącej podpórki na narzędzia. Innym sposobem obracania dużych części jest przesuwne łoże, które może odsunąć się od wrzeciennika, a tym samym otworzyć szczelinę przed wrzeciennikiem na duże części.
Obróbka metalu
W tokarce do obróbki metali metal jest usuwany z przedmiotu obrabianego za pomocą hartowanego narzędzia skrawającego , które jest zwykle przymocowane do solidnego ruchomego mocowania, słupka narzędziowego lub wieżyczki, która jest następnie przesuwana względem przedmiotu obrabianego za pomocą kół ręcznych lub silników sterowanych komputerowo . Te narzędzia tnące są dostępne w szerokiej gamie rozmiarów i kształtów, w zależności od ich zastosowania. Niektóre popularne style to diament, okrągły, kwadratowy i trójkątny.
Imak narzędziowy jest obsługiwany za pomocą śrub pociągowych, które mogą dokładnie ustawić narzędzie w różnych płaszczyznach. Imadło narzędziowe może być napędzane ręcznie lub automatycznie w celu wykonywania cięć zgrubnych i wykańczających wymaganych do nadania pożądanego kształtu i wymiarów obrabianemu przedmiotowi lub do nacinania gwintów , przekładni ślimakowych itp. Płyn obróbkowy może być również pompowany do miejsca cięcia w celu zapewniają chłodzenie, smarowanie i usuwanie opiłków z przedmiotu obrabianego. Niektóre tokarki mogą być obsługiwane pod kontrolą komputera masowa produkcja części (patrz „ Komputerowe sterowanie numeryczne ”).
Ręcznie sterowane tokarki do obróbki metali są zwykle wyposażone w przekładnię zębatą o zmiennym przełożeniu do napędzania głównej śruby pociągowej. Umożliwia to cięcie gwintów o różnych skokach . W niektórych starszych tokarkach lub tańszych nowych tokarkach przekładnie zębate są zmieniane poprzez zamianę kół zębatych o różnej liczbie zębów na wały lub poza nimi, podczas gdy nowocześniejsze lub droższe tokarki sterowane ręcznie mają skrzynię szybkiej wymiany, która zapewnia powszechnie używane przełożenia przez działanie dźwigni. Tokarki CNC wykorzystują komputery i serwomechanizmy do regulacji szybkości ruchu.
Na tokarkach sterowanych ręcznie skoki gwintu, które można nacinać, są w pewien sposób określane przez skok śruby pociągowej: Tokarka z metryczną śrubą pociągową z łatwością wycina gwinty metryczne (w tym BA ), podczas gdy tokarka ze śrubą pociągową imperialna śruba pociągowa z łatwością tnie gwinty oparte na jednostkach imperialnych , takie jak BSW lub UTS (UNF, UNC). To ograniczenie nie jest nie do pokonania, ponieważ 127-zębowe koło zębate, zwane przekładnią transponującą, służy do przekładania między metrycznymi i calowymi skokami gwintu. Jest to jednak wyposażenie opcjonalne, którego wielu posiadaczy tokarek nie posiada. Jest to również większe koło zmiany biegów niż inne, a na niektórych tokarkach może być większe niż banjo do mocowania koła zmiany.
Przedmiot obrabiany może być podparty między parą punktów zwanych środkami lub może być przykręcony do płyty czołowej lub trzymany w uchwycie . Uchwyt ma ruchome szczęki, które mogą bezpiecznie uchwycić obrabiany przedmiot.
Korzystanie z tokarki do metalu ma pewien wpływ na właściwości materiału. Istnieje niewiele efektów chemicznych lub fizycznych, ale istnieje wiele efektów mechanicznych, które obejmują naprężenia szczątkowe, mikropęknięcia, utwardzanie przez zgniot i odpuszczanie w utwardzonych materiałach.
Tokarki do kijów
Tokarki do kijów działają podobnie do tokarek tokarskich i spinningowych, umożliwiając idealnie promieniowo-symetryczne cięcie kijów bilardowych . Mogą być również używane do renowacji kijów, które były noszone przez lata.
Obróbka szkła
Tokarki do obróbki szkła są podobne pod względem konstrukcji do innych tokarek, ale różnią się znacznie sposobem modyfikacji przedmiotu obrabianego. Tokarki do obróbki szkła powoli obracają puste szklane naczynie nad płomieniem o stałej lub zmiennej temperaturze. Źródło płomienia może być trzymane w dłoni lub zamontowane na banjo / prowadnicy poprzecznej, którą można przesuwać wzdłuż łoża tokarki. Płomień służy do zmiękczenia obrabianego szkła, dzięki czemu szkło w określonym miejscu obrabianego przedmiotu staje się plastyczne i podlega formowaniu przez nadmuchiwanie („dmuchanie szkła ”). ") lub przez odkształcenie narzędziem żaroodpornym. Takie tokarki mają zwykle dwa wrzecienniki z uchwytami mocującymi przedmiot, ułożonymi tak, że oba obracają się jednocześnie. Powietrze może być wprowadzane przez wrzeciono uchwytu wrzeciennika do dmuchania szkła. Narzędzia odkształcanie szkła i rurki do dmuchania (nadmuchiwania) szkła są zwykle trzymane w dłoni.
W toczeniu diamentów tokarka sterowana komputerowo z narzędziem z końcówką diamentową służy do wykonywania precyzyjnych powierzchni optycznych w szkle lub innych materiałach optycznych. W przeciwieństwie do konwencjonalnego szlifowania optycznego, złożone asferyczne można łatwo obrabiać. Zamiast jaskółczych ogonów stosowanych na suwaku narzędzia tokarki do metalu, prowadnice zwykle unoszą się na łożyskach powietrznych, a położenie narzędzia jest mierzone za pomocą interferometrii optycznej w celu osiągnięcia wymaganego standardu precyzji pracy optycznej. Gotowy element obrabiany zwykle wymaga niewielkiej ilości późniejszego polerowania konwencjonalnymi technikami, aby uzyskać gotową powierzchnię odpowiednio gładką do zastosowania w soczewce, ale czas szlifowania zgrubnego jest znacznie skrócony w przypadku złożonych soczewek.
Przędzenie metali
W przędzeniu metalu krążek blachy jest trzymany prostopadle do głównej osi tokarki, a narzędzia z wypolerowanymi końcówkami ( łyżki ) lub końcówki wałków są trzymane ręcznie, ale są podważane ręcznie na stałych słupkach, aby wytworzyć nacisk, który odkształca obracająca się blacha.
Tokarki do metalu są prawie tak proste, jak tokarki do drewna. Zazwyczaj przędzenie metalu wymaga trzpienia, zwykle wykonanego z drewna, który służy jako szablon, na którym formowany jest przedmiot (można wykonać asymetryczne kształty, ale jest to bardzo zaawansowana technika). Na przykład do wykonania z blachy potrzebny jest solidny drewniany klocek w kształcie miski; podobnie do wykonania wazonu wymagany jest solidny szablon wazonu.
Biorąc pod uwagę pojawienie się szybkiego, wysokociśnieniowego, przemysłowego formowania matrycowego, przędzenie metali jest obecnie mniej powszechne niż kiedyś, ale nadal jest cenną techniką do produkcji jednorazowych prototypów lub małych partii, gdzie formowanie matrycowe byłoby nieekonomiczne.
Toczenie ozdobne
Tokarka ozdobna została opracowana mniej więcej w tym samym czasie, co przemysłowa tokarka śrubowa w XIX wieku. Używano go nie do robienia przedmiotów użytkowych, ale do dekoracyjnych : toczenia ozdobnego . Dzięki zastosowaniu akcesoriów, takich jak poziome i pionowe ramy tnące, uchwyt mimośrodowy i uchwyt eliptyczny, można wytwarzać bryły o niezwykłej złożoności za pomocą różnych procedur generatywnych.
Tokarka specjalnego przeznaczenia, tokarka silnikowa Rose , jest również używana do toczenia ozdobnego, w szczególności do toczenia silnika, zwykle w metalach szlachetnych, na przykład do ozdabiania kopert zegarków kieszonkowych. Oprócz szerokiej gamy akcesoriów, tokarki te mają zwykle skomplikowane układy podziału, aby umożliwić dokładny obrót trzpienia. Cięcie jest zwykle wykonywane przez obracające się noże, a nie bezpośrednio przez obrót samej pracy. Ze względu na trudność polerowania takich prac toczone materiały, takie jak drewno czy kość słoniowa, są zwykle dość miękkie, a nóż musi być wyjątkowo ostry. Za najlepsze tokarki ozdobne powszechnie uważa się te wykonane przez Holtzapffela na przełomie XIX i XX wieku.
Redukcja
Wiele typów tokarek można wyposażyć w akcesoria umożliwiające odtworzenie przedmiotu: oryginalny przedmiot jest montowany na jednym wrzecionie, półfabrykat jest montowany na drugim, a gdy oba obracają się w sposób zsynchronizowany, jeden koniec ramienia „czyta” oryginał i drugi koniec ramienia „rzeźbią” duplikat.
Tokarka redukcyjna to wyspecjalizowana tokarka, która została zaprojektowana z tą funkcją i zawiera mechanizm podobny do pantografu , tak że kiedy „odczytujący” koniec ramienia odczytuje szczegół, który mierzy jeden cal (na przykład), koniec tnący ramię tworzy analogiczny detal, który ma (na przykład) jedną czwartą cala (redukcja 4:1, chociaż przy odpowiednich maszynach i odpowiednich ustawieniach możliwa jest dowolna skala redukcji).
Tokarki redukcyjne są używane w produkcji monet, gdzie oryginał gipsowy (lub matryca epoksydowa wykonana z oryginału gipsowego lub matryca w miedzianej skorupie wykonana z oryginału gipsowego itp.) Jest powielana i zmniejszana na tokarce redukcyjnej, generując mistrz umrzeć .
Tokarki obrotowe
Tokarka, w której kłody drewna są obracane o bardzo ostre ostrze i odrywane w jednej ciągłej lub półciągłej rolce. Wynaleziony przez Immanuela Nobla (ojca bardziej znanego Alfreda Nobla ). Pierwsze takie tokarki w Stanach Zjednoczonych powstały w połowie XIX wieku. Produkt nazywa się fornirem drewnianym i jest używany do produkcji sklejki oraz jako okleina kosmetyczna na niektórych gatunkach płyt wiórowych .
Zegarmistrzostwo
Tokarki zegarmistrzowskie to delikatne, ale precyzyjne tokarki do obróbki metali, zwykle bez możliwości dokręcania śrub i nadal są używane przez zegarmistrzów do prac takich jak obracanie lasek balansowych. Ręczne narzędzie zwane grawerem jest często używane zamiast narzędzia montowanego na suwaku. Oryginalne obroty zegarmistrza były prostą tokarką z martwym punktem z ruchomą podpórką i dwoma luźnymi kolcami. Przedmiot obrabiany byłby obracany przez łuk, zwykle z włosia końskiego , owinięty wokół niego.
Transkrypcja lub nagranie
Tokarki do transkrypcji lub nagrywania służą do wykonywania rowków na powierzchni do nagrywania dźwięków. Używano ich do tworzenia rowków dźwiękowych na cylindrach woskowych, a następnie na płaskich płytach fonograficznych, pierwotnie również wykonanych z wosku, ale później jako lakiery na podłożu. Pierwotnie tokarki tnące były napędzane wibracjami dźwiękowymi przez tubę w procesie znanym jako nagrywanie akustyczne , a później napędzane prądem elektrycznym, gdy mikrofony zostały po raz pierwszy użyte w nagrywaniu dźwięku. Wiele takich tokarek było modelami profesjonalnymi, ale inne zostały opracowane do nagrywania w domu i były powszechne przed pojawieniem się domowego nagrywania na taśmach.
Wydajność
Normy krajowe i międzynarodowe służą do standaryzacji definicji, wymagań środowiskowych i metod testowych stosowanych do oceny wydajności tokarek. Wybór stosowanej normy jest umową pomiędzy dostawcą a użytkownikiem i ma pewne znaczenie przy projektowaniu tokarki. W Stanach Zjednoczonych ASME opracowało normę B5.57 zatytułowaną „Metody oceny wydajności tokarek i centrów tokarskich sterowanych komputerowo”, która określa wymagania i metody określania i testowania wydajności tokarek i centrów tokarskich CNC.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Holtzapffel, Karol (1843–1897). Toczenie i manipulacje mechaniczne Tom V .
- Marlow, Frank (2008). Podstawowe informacje o warsztacie mechanicznym: pytania i odpowiedzi . Prasa Metal Arts. ISBN 978-0-9759963-3-1 .
- Oscara E. Perrigo . Nowoczesna amerykańska praktyka tokarska. Nowa, kompletna i praktyczna praca nad „królem narzędzi warsztatowych”. , 1907.
- Raffan, Richard (2001). Toczenie drewna z Richardem Raffanem . Taunton. ISBN 1-56158-417-7 .
- Joshua Rose . Kompletny praktyczny mechanik: obejmowanie tokarki, imadła, wiertarek itp. , Filadelfia: HC Baird & Co., 1876; wyd. 2 1885 .
- Sparey, Lawrence (1947). Tokarka amatorska . Książki modelowe o specjalnym zainteresowaniu . ISBN 0-85242-288-1 .
- Woodbury, Robert S (1961). Historia tokarki do 1850 roku . Cleveland, Ohio: Towarzystwo Historii Technologii. ISBN 978-0-262-73004-4 .
- Bray, Stan (2004). Kompaktowa tokarka (wyd. 2). Poole: Modelowe książki o specjalnym zainteresowaniu. ISBN 1854862278 . OCLC 63184337 .
Linki zewnętrzne
- Obsługa tokarki
- Archiwum obrabiarek
- Wczesna obróbka drewna
- Tokarka sprężynowa
- Nowoczesny warsztat maszynowy Przećwicz historyczny wiktoriański tekst opisujący projekt, budowę i użytkowanie tokarki w latach osiemdziesiątych XIX wieku.
- „Zapomniane narzędzie elektryczne”. Popular Science , grudzień 1959, s. 149–152.
- Tokarki do cięcia i nagrywania dysków
- Historia tokarki
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
