Токарный станок 16К20: характеристики, назначение и принцип работы

Токарный станок 16К20: характеристики, назначение и принцип работы

Токарно-винторезный станок модели 16К20 относится, по классификации ЭНИМС (экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков), ко второму типу первой группы классификационной таблицы. Производился на заводе «Красный пролетарий», расположенном в Москве.

  • Токарно-винторезный станок 16К20
    • Назначение
    • Заводская маркировка и обозначение
    • Технические характеристики
    • Конструкция станка
    • Основные узлы
    • Принцип работы
    • Органы управления
    • Эксплуатация
    • Ремонт

Особенности

Технические характеристики рабочего станка 16К20 по своим показателям в полной мере превосходят своего предшественника – 1К62. Это касается:

  • производительности;
  • общей безопасности работы;
  • долговечности;
  • точности;
  • удобства в процессе обслуживания.

К конструкционным особенностям устройства модели 16К20 можно отнести наличие жесткой станины, имеющей коробчатую форму совместно с основными шлифованными и калеными направляющими. При этом, основание станка — монолитное и в это же время является емкостью для предусмотренной охлаждающей жидкости и стружкосборником.

Мощность приводного электродвигателя составляет 10 кВт.

Шпиндель смонтирован таким образом, что прецизионные рабочие подшипники качения в ходе использования не требуют дополнительного обслуживания. Механизм шпиндельной бабки дает возможность получать обороты в достаточно широком рабочем диапазоне (четыре ряда чисел оборотов шпинделя): два ряда с пределами 12 – 40 и 50 — 160 оборотов за минуту и два ряда с 200 – 630 и 500 — 1600 оборотов за минуту.

Фартук оснащен механизмом выключения подачи суппорта, благодаря данному устройству достигается высокая точность остановки.

Также здесь установлены ограждающие приспособления и блокировочные устройства, гарантирующие высокий уровень безопасности.

Для точного перемещения резцовых и поперечных салазок суппорт оснащается линейками с визирами. Перемещение суппорта осуществляется в широком скоростном рабочем диапазоне.

На токарно-винторезном станке 16К20 была усовершенствована конструкция резцедержателя, что существенно улучшило стабильность фиксации инструмента.

Не допускается эксплуатировать станки при температуре менее 10 С и в помещениях с высокой концентрацией абразивной пыли и окалины.

Обработка чугунных изделий, более 20% от общего количество заготовок, способствует повышенному износу трущихся частей оборудования. Для уменьшения данного эффекта необходимо постоянно проводить смазывание трущихся частей, особенно направляющие.

Для сохранения точности станка рекомендуется разделять черновые и чистовые операции (чистовые операции выполнять на одном станке, обдирочные – на другом).

Шероховатость обработанной поверхности после чистового точения составляет Ra = 1,6.

Межремонтный цикл (время до капитального ремонта) при соблюдении всех правил эксплуатации составляет 10 лет при использовании в 2-х сменном режиме.

Видео капитального ремонта

Не рекомендуется разбирать основные узлы токарных станков влияющих на точность.

Наименование

Каждый станок, входящий в токарно-винторезную группу, имеет определенное название с числовым обозначением. Выбор наименования неслучайный: символы отражают признаки прибора по разным направлениям.

Название модели 16К20 расшифровывается таким образом:

  • Цифра «1» – это номер и характеристика типажной группы токарного оборудования по классификации Московского экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков.
  • Цифра «6» обозначает номер подгруппы прибора, указывающий на вид работы – токарно-винторезная.
  • Буква «К» сокращает название завода, где был изготовлен станок.
  • Цифра «20» дает знание о высоте центров над станиной. В токарном станке рабочая длина поверхности определяет вес, длину и диаметр деталей.

1 Назначение, функциональные возможности

16К20 производился Московским станкостроительным заводом «Красный Пролетарий» в период с 1971 по 1986 год. Это одна из наиболее удачных моделей советского станкостроительства, которая стала основой множества модификаций, таких как 16К25, 16К20М, 16К20М и более современных версий с ЧПУ управлением — станок 16К20ФЗ, 16А20Ф3, 16К20Т1.

Данный агрегат способен выполнять следующие технические операции:

  • обточка;
  • расточка;
  • подрезка торцов;
  • сверление;
  • развертывание;
  • зенкерование;
  • нарезание резьб (метрической, модульной, питчевой, дюймовой).

Среди эксплуатационных преимуществ данного агрегата в сравнении с тогдашними аналогами выделим надежность, точность обработки, простоту обслуживания, выносливость и высокую производительность.

Общий вид станка 16К20

Универсальный станок 16К20 обладает следующими характерными особенностями:

  • жесткую конструкцию станины, которая имеет коробчатую форму и стоит на основании в виде монолитной плиты, станина укомплектована направляющими из каленой стали;
  • возможность фиксации обрабатываемых заготовок в патроне либо в центрах;
  • усиленная конструкция резцедержателя, обеспечивающая максимально надежную фиксацию рабочего инструмента;
  • установленный на прецизионных подшипниках качения шпиндель;
  • оснастка множеством ограничительных и блокирующих механизмов, за счет которых достигается безопасность работы;
  • наличие масштабных линеек с визирами, дающих возможность оператору выставить резцовые салазки предельно точно;
  • комплектация устройством отключения подачи суппорта.

Советскими предприятиями производились аналоги данной модели, наиболее распространенными из которых являются: ЖА-805, МК6058, КА-280 и 16ВТ20.
к меню ↑

1.1 Технические характеристики

Рассмотрим основные параметры токарного станка 16К20:

  • группа точности (в соответствии с ГОСТ №8-82) — Н;
  • максимальные диаметры обработки: над станиной — 400 мм, над суппортом — 220 мм;
  • высота центров над направляющими — 215 мм;
  • длина обрабатываемых деталей при установке в центрах: от 710 до 2000 мм;
  • расстояние от центров до резцедержателя — до 225 мм;
  • вес обрабатываемых заготовок: в центре — до 130 кг, в патроне — до 200 кг.

Параметры шпиндельного узла 16К20:

  • диаметр отверстия — 52 мм;
  • диаметр прутка — 50 мм;
  • частота вращения шпинделя — от 12 до 1600 об, на реверсном ходу — от 19 до 1900 об/мин;
  • количество скоростей шпинделя: на прямом ходу — 22, на реверсном — 11;
  • тип конуса шпинделя — Морзе 6К;
  • тип конца шпинделя — 6К;
  • фланец шпинделя — Ø170;
  • максимальный крутящий момент — 1000 Нм.

Конструкция станка 16К20

  • длина перемещений: продольного — от 646 до 1935 мм, поперечного — 300 мм;
  • скорость перемещений: продольного — 3800, поперечного — 1900 мм/мин;
  • диапазон подач: продольных — от 0.05 до 2.9, поперечных — 0.025 до 1.4 мм/об;
  • количество подач в обеих направлениях — 42;
  • максимальные усилия подачи: продольной — 5584, поперечно — 3530 Н.

Параметры резцовых салазок:

  • длина перемещения салазок — 150 мм;
  • шаг перемещение на одно деление — 0.05 мм;
  • угол поворота — до 90 градусов;
  • сечение фиксатора резца — 25*25 мм;
  • количество резцов в одной салазке — 4 шт.

Параметры задней бабки:

  • тип конуса бабки — Морзе 5;
  • максимальное перемещение пиноли — 150 мм;
  • шаг перемещения бабки на 1 деление лимба — 0.1;
  • величина смещения бабки в поперечном направлении — 15 мм.

На станок установлены 3 электродвигателя: основной — мощностью 11 кВт, мотор насоса подачи СОЖ — 0.125 кВт и привод быстрой подачи шпинделя — 0.12 кВт. Габариты 16К20 составляют 279*119*150 см, полный вес агрегата — 3010 кг.
к меню ↑

СУППОРТ

Суппорт предназначен для перемещения во время обработки режущего инструмента, закрепленного в резцедержателе. Он состоит из нижних салазок (продольного суппорта) 1, которые перемещаются по направляющим станины с помощью рукоятки 15 и обеспечивают перемещение резца вдоль заготовки. На нижних салазках по направляющим 12 перемещаются поперечные салазки (поперечный суппорт) 3, которые обеспечивают перемещение резца перпендикулярно оси вращения заготовки (детали). На поперечных салазках 3 расположена поворотная плита 4, которая закрепляется гайкой 10. По направляющим 5 поворотной плиты 4 перемещаются (с помощью рукоятки 13) верхние салазки 11, которые вместе с плитой 4 могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно поперечных салазок и обеспечивать перемещение резца под углом к оси вращения заготовки (детали). Резцедержатель (резцовая головка) 6 с болтами 8 крепится к верхним салазкам с помощью рукоятки 9, которая перемещается по винту 7. Привод перемещения суппорта производится от ходового винта 2, от ходового вала, расположенного под ходовым винтом, или вручную. Включение автоматических подач производится рукояткой 14. Устройство поперечного суппорта показано на рисунке внизу. По направляющим продольного суппорта 1 ходовым винтом 12, оснащенным рукояткой 10, перемещаются салазки поперечного суппорта. Ходовой винт 12 закреплен одним концом в продольном суппорте 1, а другим — связан с гайкой (состоящей из двух частей 15 и 13 и клина 14), которая крепится к поперечным салазкам 9. Затягивая винт 16, раздвигают (клином 14) гайки 15 и 13, благодаря чему. выбирается зазор между ходовым винтом 12 и гайкой 15. Величину перемещения поперечного суппорта определяют по лимбу 11. К поперечному суппорту крепится (гайками 7) поворотная плита 8, вместе с которой поворачиваются верхние салазки 6 и резцедержатель 5. На некоторых станках на поперечных салазках 9 устанавливается задний резцедержатель 2 для проточки канавок, отрезки и других работ, которые могут быть выполнены перемещением поперечного суппорта, а также кронштейн 3 с щитком 4, защищающим рабочего от попадания стружки и смазочно-охлаждающей жидкости.

Читайте также  Цвет фазы

Токарный станок 16К20

  1. Устройство и органы управления токарного станка
  2. Кинематическая схема токарного станка
  3. Электрическая схема токарного станка
  4. Передняя бабка токарного станка
  5. Фартук токарного станка
  6. Суппорт токарного станка
  7. Задняя бабка токарного станка
  8. Технические характеристики токарного станка

Токарный станок модели 16К20 является типичным и наиболее распространенным представителем класса токарно-винторезных станков.

Станки этого класса — универсальные станки токарной группы и предназначены для обработки деталей типа дисков, валов, втулок и обеспечивают обработку точением внутренних и наружных цилиндрических, конических, торцевых, фасонных поверхностей, прорезку канавок и отрезку, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание различных типов наружных и внутренних резьб резцами, метчиками и плашками, а также накатывание рифленых поверхностей, выглаживание и раскатку поверхностей. Станки такого типа применяются в основном в единичном и мелкосерийном, а также в ремонтном производстве. Масса станка,которая измеряется весами bestves.com.ua, составляет 1826 кг .

Устройство и органы управления токарного станка 16К20

Характерными размерами станков токарной группы являются наибольший диаметр обработки над станиной(характеризует наибольший диаметр заготовки обрабатываемой на станке) и расстояние между центрами характеризует наибольшую длину обрабатываемой заготовки).

  1. ручка установки подачи и шага резьбы;
  2. ручка установки подачи и типа нарезаемой резьбы;
  3. установка частоты вращения шпинделя;
  4. установка основного или крупного шага резьбы;
  5. автоматический выключатель;
  6. сигнальная лампа;
  7. выключение насоса подачи СОЖ;
  8. указатель нагрузки станка;
  9. установка направления резьбы (левое, правое);
  10. установка ряда чисел оборотов шпинделя;
  11. управление фрикционной муфтой главного привода;
  12. лампа местного освещения;
  13. закрепление и поворот резцовой головки;
  14. ручное перемещение резцовых салазок;
  15. крепление пиноли задней бабки станка;
  16. маховик перемещения пиноли задней бабки;
  17. управление фрикционной муфтой главного привода;
  18. включение и выключение гайки ходового винта;
  19. управление перемещениями каретки и поперечных салазок суппорта;
  20. включение и выключение электродвигателя;
  21. ручное перемещение салазок суппорта;
  22. маховик ручного перемещения каретки;
  23. смазка направляющих каретки и поперечных салазок суппорта;
  24. установка подачи и шага резьбы и отключения коробки подач при нарезании резьбы напрямую;
  25. зажим пиноли задней бабки;
  26. станина станка;
  27. шпиндельная бабка;
  28. задняя бабка;
  29. суппорт;
  30. резцовая головка;
  31. фартук;
  32. коробка подач;
  33. коробка передач.

Кинематическая схема токарного станка 16к20

Электрическая схема токарного станка 16к20

Основание — чугунная отливка прямоугольной формы. В основании расположены приводной электродвигатель, агрегат гидростатики и охлаждения.

Станина — деталь, на которой установлены основные узлы станка. В верхней части станина имеет направляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка станка.

Передняя бабка токарного станка 16к20

В передней бабке собраны коробка скоростей и шпиндельный узел. Шпиндель передает заготовке вращающий момент посредством приспособлений. Для установки и центрирования приспособлений служат фланец , коническая шейка — для установки патронов, а также коническое отверстие – для установки центров. В токарных станках это отверстие выполняют по конусу Морзе. Передние концы шпинделей стандартизованы (для токарных станков с фланцевыми передними концами шпинделей ГОСТ 12593-81).

Гитара служит для настройки цепи подач с помощью подбора сменных зубчатых колес на нарезание метрической , дюймовой , модульной , питчевой резьб, а также для настройки на шаг (ход) резьбы при нарезании нестандартных резьб. В двухпарных гитарах расстояние L между валом I; валом II является постоянным. На валу II свободно установлен приклон , который крепится к стенке шпиндельной бабки с помощью болта .

Фартук токарного станка 16к20

Фартук — механизм для преобразования вращения ходового винта или ходового вала в поступательное перемещение суппорта. Суппорт получает поступательное перемещение от ходового винта посредством разъемной гайки, от ходового вала — через ряд зубчатых передач посредством зубчато-реечной передачи.

Суппорт токарно-винторезного станка 16к20

Суппорт — служит для установки режущего инструмента и сообщения ему движения подачи. Суппорт состоит (рис.4) из каретки продольного перемещения 4, поперечных салазок 5, по воротной части 6, резцовой каретки 7 с резцедержателем 8. Резцовая каретка может устанавливаться под углом к оси центров станка для обработки конических поверхностей.

Задняя бабка токарного станка 16к20

В коническом отверстии пиноли задней бабки могут устанавливаться неподвижные и вращающиеся центра, для поддержки заднего конца заготовок, а также осевой инструмент для обработки центральных отверстий.

Задняя бабка перемещается по направляющим станины вручную, в требуемом положении закрепляется при повороте рукоятки. Пиноль перемещается при вращении маховичка,в требуемом положении закрепляется поворотом рукоятки.

2 Устройство коробки скоростей и шпиндельной бабки

Шпиндель и валы, которыми располагает коробка скоростей 16К20, совершают движение на опорах качения. Их смазывание осуществляется при помощи насоса (принудительный режим) и посредством разбрызгивания смазки. Передняя бабка при сборке агрегата устанавливается на его станине. Иногда ее требуется отрегулировать в горизонтальной плоскости. Выполнить такую операцию несложно.

Руководство по эксплуатации описывает ее так:

  • с коробки подач демонтируют облицовку;
  • ослабляют (но не выкручивают полностью) все имеющиеся крепежные винты;
  • настроечным винтом выбирают по специальным проточкам нужное положение оси шпинделя.

Коробка скоростей 16К20 обеспечивает шпинделю 11 обратных скоростей и 22 прямых (паспортные данные). При прямом вращении шпиндель имеет число оборотов от 12,5 до 1600, при обратном – от 19 до 1900. Шпиндель передает движение подачи на вал трензеля, после чего оно поступает на механизм подач – элементарная кинематическая схема, которая гарантирует безаварийную работу установки.

Шпиндель обязан обеспечивать определенный показатель крутящего момента (допустимые величины указаны в паспорте). Если момент уменьшается, нужно настроить узел. Паспорт рекомендует делать это далее указанными способами: регулировкой муфты (фрикционной); натяжением ремней. Фрикционная муфта находится под распределительным лотком и крышкой передней бабки. Их следует снять, а затем гайкой выполнить регулировку муфты.

Как правило, для нормализации крутящего момента шпинделя хватает поворота гайки на один зубец в одну из сторон.

Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4 (рис. 1), которая замыкает день катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3.
Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8.
Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7.
Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1.

Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени К3, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается.

Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.

Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле.

Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

Читайте также  Прогиб балки формула

Правила эксплуатации

Для сохранения исходных параметров станка 16К20 необходимо проводить плановые осмотры и ремонт оборудования. Подробно рекомендации по периодичности выполнения этих мероприятий указаны в паспорте. При этом учитываются особенности работы кинематической схемы.

Согласно рекомендациям производителя станок 16К20 должен подвергаться следующим видам ремонта:

  • осмотр. В процессе выполнения визуально контролируется отсутствие внешних дефектов в узлах и агрегатах без их разбора. Выполняется перед каждой рабочей сменой;
  • малый ремонт. Включает в себя частичную разборку шпиндельной бабки, фартука и коробки передач. Контролируется нормированная величина зазоров между движущимися частями оборудования. Выполняется очистка механизмов от мусора, наносится смазочный состав;
  • средний ремонт. Отличается от вышеописанных заменой вышедших из строя элементов станка 16К20;
  • капитальный ремонт. Делается полная замена дефектных компонентов, выполняется осмотр и восстановление системы охлаждения. После завершения работа оборудования проверяется на холостом ходу.

Дополнительно необходимо следить за состоянием фундамента станка. Он должен выполнять свои функции – обеспечивать устойчивость и максимально гасить колебания, возникающие во время работы.

В видеоматериале показа пример схемы регулировки станка 16К20: