Подробный обзор токарного станка ТВ-4: особенности работы, габариты, технические характеристики

Краткая история

Это оборудование производится Ростовским комбинатом учебного оборудования с начала 1970 х годов. Из-за специфики своего применения данный станок назывался «Школьник».

Индустриализация требовала профессиональных кадров, поэтому страна снабжала современными по тем меркам технологиями все средние учебные заведения.

На Ростовском комбинате данный станок выпускается и по сей день, поскольку продолжает пользоваться спросом в частных мастерских и для любителей токарного дела.

Также есть еще завод на Украине в г. Грождно, который также выпускает серию данного оборудования. Но Ростовский комбинат считается все же основным производителей этой функциональной мобильной конструкции.

Назначение и область применения школьного токарно-винторезного станка по металлу

Поскольку оборудование изначально выпускалось, как учебное оно отличается небольшими габаритами. Поэтому не подходит для обработки крупных деталей.

Токарно-винторезный станок ТВ-4 предназначен для обработки деталей до 12 см в диаметре и до 30 см по длине. Этого вполне достаточно для тех, у кого токарное дело – хобби и есть необходимость в штучной обработке деталей.

Станок позволяет проводить следующие виды токарных работ:

• подрезка торцов;
• отрез;
• нарезание метрических резьбы;
• сверление;
• проточка и расточка отверстий.

Школьный токарный станок снабжен всеми узлами полноценного токарного инструмента.

Назначение, область применения станка

ТВ-4 является универсальным самым простым токарным станком, выполняющим многие действия на наружной и внутренней поверхности металлической заготовки, превращая ее в законченную деталь. ТВ-4 более популярен в использовании как учебный вариант оборудования в различных учебных заведениях токарному мастерству. По этой причине станок по-другому называют «школьный». Это не профессиональное оборудование, предназначающееся для больших масштабов продукции, а оборудование, которое подходит только для обучения. Основным назначением является возможность ученикам получить минимальные навыки работы при изготовлении металлических деталей.

На оборудовании ТВ-4 возможно выполнения следующих видов работ:

• Растачивать и протачивать поверхность стальной заготовки путем вращения.
• Подрезать торцы с высокой степенью точности.
• Сверлить отверстия.
• Нарезать различного вида резьбы разного шага.

Функциональность станка небольшая, она упрощена с возможностью удешевления конструкции. Расширенные функциональные возможности имеет модернизированное оборудование, с улучшенными техническими характеристиками.

Технические характеристики

Мощность электродвигателя рассматриваемого оборудования составляет 0.6 КВТ. При этом полный вес станка составляет 280 кг, что позволяет ему легко располагаться в бытовых условиях.

Основные параметры

К основным параметрам ТВ-4 относятся:

• расстояние между центрами – 35 см;
• наибольшая длина обтачивания – 30 см;
• максимальный диаметр заготовки, обрабатываемой над верхней частью суппорта – 125 мм;
• диаметр, обрабатываемый над станиной – 20 см.

Узлы в станке классические, с определенными техническими характеристиками, которые позволяют выполнять все токарные работы, характерные для этого вида оборудования.

Шпиндель

Располагается в передней, шпиндельной бабке и его основная функция – вращать рабочую заготовку посредством трехкулачкового патрона. От приемного шкива получает 6 цифр оборотов. Максимум – 710 об/мин.

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка на шпинделе – 15 мм. Конец шпинделя резьбовой – М36х4.

Суппорт и подачи

Предназначен для перемещения режущего инструмента. Имеет 4 каретки:

• Первая — перемещается по направлению станины.
• Вторая – перемещается по поперечным направляющим первой каретки, перемещает режущий инструмент в поперечном направлении.
• Третья – от среднего положения в обе стороны поворачивается на 45 градусов.
• Четвертая – несет резцедержатель и перемещается в продольном направлении по третьей каретке.

Резцовые салазки

Резцовые салазки по техническим характеристикам предполагают смещение на 5 см.

Задняя бабка

Ее еще называют упорной бабкой. Это конструктивная деталь, главная функция которой – поддержка с помощью центра второго конца заготовки. Она фиксирует будущую деталь.

Расположена на основании, которое равномерно перемещается по направляющим станины. В упорной бабке расположена пиноль, передвигающаяся в продольном направлении. Ее движение осуществляется маховиком.

Электрооборудование

Привод осуществляется от асинхронного электродвигателя ~220В. Через клиномерные передачи и одноступенчатый шкив движение передаётся ходовому валу, коробки скоростей.

Также к электрическому оборудованию относится электрический щит, трансформатор, плавкие вставки. Щиток электрооборудования и магнитный пускатель расположены в правой тумбе, а сам электродвигатель с кнопочной станцией – в левой.

Общие размеры (габариты) и вес

Станок относится к легкому классу оборудования. Его параметры в мм 1100х470х1020. Класс по точности обработки Н, что позволяет допускать погрешность не больше 10 мкм.

Благодаря своим комфортным размером подходит даже для установки в квартире или на балконе. Поэтому станок и пользуется популярностью у бытовых мастеров.

Характеристики и особенности конструкции

Поскольку станок не является профессиональным оборудованием, имеет немного функциональных возможностей оно спроектировано так, чтобы на нем без затруднений смог работать подросток.

Преимуществом ТВ-4 является неубиваемость станка. Современные подобные аппараты зарубежного производства, при какой-либо поломке ощутимо ударят по карману, к тому же достать необходимую деталь в мастерских не всегда имеется возможным. Модель ТВ-4 трудно сломать, а подобрать необходимые запасные части при поломке нетрудно.

Габаритные размеры рабочего пространства

ТВ-4 – небольшое по габаритам оборудование — 47×102×144 см и по весу – 280 кг. По подобным размерам станок подходит для работы в условиях небольших по площади учебных мастерских.

Общий вид станка

Чтобы понять принцип работы агрегата, необходимо ознакомиться с его главными механизмами. По общему внешнему виду это металлическая конструкция на базе электродвигателя, которая включает в себя типовые элементы, которые и определяют технические его возможности.

В конструкцию ТВ-4 входят следующие узлы оборудования и главные механизмы:

С размещенным на задней ее стороне электрическим оборудованием, на передней – кнопками его запуска/отключения.

Используется для размещения в ней щитка с электрическим двигателем.

Является несущей опорой, которая поддерживает, закрепляет и соединяет все узлы оборудования путем установки на две направляющие тумбы – переднюю и заднюю.

Передняя бабка

Представляет собой корпус из чугуна, куда входит переключатель скоростей и шпиндель и располагающейся на левой стороне станины. Предназначается для осуществления движения станка, то есть отвечает за передачу вращения от электродвигателя к обрабатываемой детали.

Коробка подач станка ТВ-4

Контролирует перемещение направления движения от гитары на ходовой вал/винт, что влечет изменение частоты вращения, и приводит к воспроизведению нужного шага резьбы. Кроме того, коробка передач контролирует перемещение суппорта. Рукоятка переключения с ходового вала на винт обеспечивает блокировку, что предотвращает их совместное включение.

Суппорт станка

Включает в себя три движения по направлению станине:

• Продольное (с автоматической подачей) – вдоль направляющих;
• Поперечное – перпендикулярно;
• Дополнительное перемещение – верхние салазки с 4-х позиционными резцедержателями, закрепляющими режущий инструмент, которые способны поворачиваться на 45° в каждую из сторон.

Фартук

Предназначается для выбора движения вала или винта в продольную подачу суппортного узла. Если сделать поворот вверх левым рычагом фартука, произойдет включение кулачковой муфты, что введет шестерню в сцепление с ходовой рейкой, в результате чего произойдет перемещение суппорта. Если повернуть правый рычаг разрезная гайка будет захватывать ходовой винт в движении и выполнять нарезку резьбы.

Задняя бабка

Предназначается в качестве места установки для сверл, зенкеров, разверток и других сверлильных инструментов, необходимых при обработке длинных заготовок и разных вариантов исполнения деталей. Ее можно перемещать по внутренним направляющим, расположенным в станине, и фиксировать в необходимое положение при помощи поворотной каретки.

Общая конструкция и принцип работы

Тумба данного станка изготовлена из толстостенной листовой стали. Дополнительно монтируют ребра жесткости. В задней части тумбы расположен электродвигатель. На лицевой части – блок управления работой, в том числе кнопка реверс, а также включения/выключения.

На задней тумбе, которая имеет П-образную форму, также имеются ребра жесткости вверху и снизу. Внутри этой конструкции содержится электрощит со всем основным электрооборудованием данного механизма.

В левой части станины расположена шпиндельная бабка, к которой подключена коробка для переключения скоростей. Вращение шпинделя происходит за счет трехкулачкового патрона.

От блока шпинделя к коробке скоростей вращение передает передаточный механизм. Особенностью механизма данного станка является то, что здесь невозможно установить другие пары шестерней, а потому передаточное соотношение всегда одинаковое.

Рисунки и описание устройства

Основой всего станка является станина. Она коробчатой формы с двумя призматическими направляющими. Передняя направляющая, перемещает каретку, а задняя – упорную бабку. Спереди станины расположен ходовой винт и рейка.

Общий вид

Общий чертеж

Расположение органов управления

К органам управления токарно-винторезного станка относятся:

• рукоятки по установке чисел оборотов шпинделя;
• рукоятка нарезания левой и правой резьбы;
• изменение направления передач;
• рукоять переключения ходового валика;
• рукоять увеличения продольной механической подачи;
• приспособление для перемещения поперечной салазки;
• маховик для перемещения продольной каретки.

Кинематическая схема

Шпиндельная бабка

Это основной и главный функционирующий элемент любого токарно-винторезного станка. Деталь внешне представляет собой корпус из чугуна, куда входит шпиндель и коробка скоростей. Передает элемент вращения от электродвигателя к обрабатываемой заготовке.

Передняя шейка шпинделя вращается в двух упорно-радиальных подшипниках, в то время как задняя – только в радиальном. Чтобы у мастера была возможность регулировать напряжение оси на шпинделе имеются две гайки.

Коробка подач

Эта конструкция получает движение от самой коробки скоростей с помощью шестерен передаточного механизма. Конструкция данной детали позволяет получить метрическую резьбу с шагом 0.8, 1.0, 1.25 мм. Также можно получить продольную подачу суппорта в этих же пределах, на один оборот шпинделя.

Спереди на крышке коробки подач находится рукоять, при помощи которой регулируются резьбы и подачи. В конструкции коробки подач данной модели исключается возможность одновременного вращения ходового винта и ходового валика.

Чтобы смазывать механизм коробки подач в конструкции существует корыто для заливки масла. Во время эксплуатации важно следить, чтобы в этом корыте всегда присутствовало небольшое количество масла для смазки.

Фартук

При помощи фартука есть возможность осуществлять продольную механическую и ручную передачи от ходового валика и винта. Для ручной передачи необходимо повернуть маховик, а для механической – повернуть рукоять, которая запускает кулачковую муфту.

Суппорт

Эта деталь конструкции необходима для закрепления и перемещения резца. В данном варианте оборудования он снабжен четырьмя салазками.

Задняя бабка

Это упорная бабка, которая расположена на основании и закрепляет второй конец детали при обработке. Пиноль упорной бабки имеет коническое отверстие. В него входит упорный центр или любой другой инструмент, необходимый в данный момент для обработки заготовки.

Схема электрическая принципиальная

Конструктивные элементы оборудования

Токарный станок модели ТВ-6 состоит из таких узлов, как:

• коробка регулировки подач;
• передняя и задняя тумбы;
• защитный экран;
• корыто для подачи смазывающего масла;
• передняя бабка;
• фартук устройства;
• задняя бабка;
• несущая станина;
• элементы электрической системы;
• гитара;
• защитный кожух.

Основные узлы и органы управления станка ТВ-6

Коробка подач токарного станка ТВ-6, приводимая в действие посредством коробки скоростей при помощи шестерен передаточного механизма, состоит из:

• двух валов;
• пяти шестерен с разными параметрами;
• блок-шестерни;
• ходового валика;
• муфты;
• круглой гайки;
• рукоятки переключения;
• сливной пробки.

Рукоятка на лицевой стороне коробки подач позволяет определять параметры нарезаемой на заготовке резьбы.

Еще одна ручка, находящаяся на панели коробки подач, отвечает за включение ходового валика станка. Устройство данного узла станка ТВ-6 делает невозможным одновременное включение ходового винта и ходового валика. Аналогичной системой безопасности оснащены и модели токарных станков, относящиеся к категории оборудования промышленного назначения. Смазка всех узлов коробки подач (шестерен и трущихся поверхностей) обеспечивается за счет масла, подающегося из корыта при помощи специальных фитилей.

Устройство передней бабки

Устройство задней бабки

Передняя тумба имеет П-образную конфигурацию, а для усиления ее жесткости в ее верхней и нижней частях имеются специальные ребра. На ее задней стороне установлен приводной электродвигатель агрегата, а на передней – кнопка, которая управляет его реверсивными включениями. Аналогичную конструкцию имеет и задняя тумба ТВ-6, на ней монтируется щиток с электрооборудованием.

Задняя бабка, в которой имеется посадочное отверстие под конус Морзе №2, включает в себя следующие элементы:

• основание;
• корпус узла;
• соединительные винты;
• пиноль;
• винт-шпонку;
• маховик для управления перемещением пиноли;
• рукоятки для фиксации пиноли и самой задней бабки.

Конструкция задней бабки позволяет перемещать пиноль на расстояние до 65 мм.

Станина устройства, за счет которой все его конструктивные узлы соединяются и поддерживаются в заданном положении, имеет коробчатую конструкцию с несколькими окнами. На станине расположены две призматические направляющие, по одной из которой (передней) перемещается каретка, а по второй (задней) – задняя бабка агрегата. Несущими элементами самой станины, в передней части которой крепится рейка с ходовым винтом, являются две тумбы.

Важнейшим механизмом токарного станка ТВ-6 является его фартук, в котором необходимо выделить следующие элементы:

• четыре шестерни (две червячные и две реечные);
• управляющие рукоятки;
• маховик для управления ручной подачей;
• маточная гайка;
• ходовой валик, отвечающий за продольную подачу суппорта;
• вал.

Суппорт станка

Суппорт токарно-винторезного станка ТВ-6 скомпонован из четырех кареток. Данный узел оборудования отвечает за фиксацию режущего инструмента и его перемещение в процессе обработки металла. Резцедержатель, в котором и фиксируется рабочий инструмент, располагается на каретке №4, она способна перемещаться по направляющим каретки №3 только в продольном направлении. Поворотной является каретка №3, которая крепится на второй каретке. Каретка №2 крепится на каретке №1, она способна двигаться по ее направляющим в поперечном направлении. Каретка №1 передвигается по направляющим станины – в продольном направлении.

Для того чтобы передать вращение от коробки скоростей агрегата элементам коробки подач, используется передаточный механизм, называемый также гитарой. Основным конструктивным элементом гитары является кронштейн, на котором монтируются шестерни. Сменные шестерни для станка ТВ-6 не предусмотрены, поэтому передаточное число, которое обеспечивает гитара, является постоянным и составляет ¼.

Коробка скоростей станка ТВ-6

Инструкция по первому запуску и эксплуатации

Монтаж и установку станка ТВ-4 должны выполнять строго профессионалы. Перед первым запуском обязательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации, а также с техникой безопасности.

Для монтажа оборудования необходимо обустроить фундамент не меньше 10 см. Оптимальный вариант – бруски или бетонная конструкция.

Механизм не снабжен регулировкой уровня, а потому при монтаже важно отрегулировать перепады высоты. Лучше всего, если станок будет установлен на регулируемые опоры.

Есть несколько нюансов работы, которые обязательно учитывать:

1. В качестве подготовки к рабочему процессу необходимо очистить механизм от антикоррозийной жидкости и заполнить емкость смазкой для коробки передач. Важно, чтобы был настроен заземляющий контур.
2. Перед началом работы все рукояти должны быть расположены в исходном положении. Только после этого разрешено проводить стартовую настройку станка. Заготовку детали следует прочно зафиксировать между шпиндельной и упорной бабкой. На следующем этапе следует выставить нужный резец.
3. После окончания рабочего процесса необходимо удалить стружку и металлическую пыль, которая собралась на станке после работы. Затем проверить нормальную работоспособность всех главных конструктивных деталей, чтобы в случае поломки вовремя ее обнаружить. Каждый раз перед запуском обязательно проверять уровень масла.

Станки ТВ-4 отличаются надежностью. Поэтому при правильной эксплуатации срок их службы практически неограничен. Важно только изначально его правильно монтировать.

Эксплуатация токарно-винторезного станка ТВ-4

Перед началом выполнения работ на ТВ-4 учеников следует ознакомить с основными техническими характеристиками конструкции и основами техники безопасности.

При эксплуатации станка следует выполнять следующие этапы:

• Выполнить предварительный осмотр оборудования и подготовку работы на нем. Осмотреть оборудование и рабочее место, оно должно быть очищено от стружки при работе предыдущей смены. При отсутствии неисправностей настроить станок получение детали заданного типа.
• Воспроизведение работы на агрегате. Выполнить предварительную настройку оборудования, правильно расположить заготовку между задней и передней бабкой, чтобы получить точную деталь.
• Выполнить профилактические работы. После работы удалять остатки стружки и металлической пыли после каждой обработанной детали. Для этого можно воспользоваться специальными приспособлениями – щетками или пылесосом. Также необходимо проверить целостность оборудования, отключить станок от электрической сети.

ТВ-4 не рассчитан производство деталей в большом количестве, соответственно степень его нагрузки необходимо контролировать.

Важно! При эксплуатации станка по металлу не должно быть никакой вибрации! В случае возникновения вибрации, следует оставить действие станка и принять меры к устранению неполадки. Прежде всего, проверить крепление инструмента и обтачиваемой детали

Паспорт станка

Станок ТВ-4 не обладает повышенной функциональностью, но успешно работает с заготовками из твердосплавных металлов. Он специально сделан так, чтобы с ним без труда мог справиться и подросток. Паспортные характеристики оборудования:

• диаметр сквозного отверстия в шпинделе – 1.6 см;
• количество возможных оборотов в течение минуты – 120, 160, 230, 375, 500, 710;
• количество ступеней при прямом и обратном вращении – 6;
• максимальные габариты монтируемого инструмента 10х12 мм;
• суппорт имеет 3 продольных ступени передач;
• пиноль задней упорной бабки смещается до 6.5 см.

При планировке рабочего процесса необходимо учитывать, что в данном механизме нет конструкции для торможения шпинделя или блокировки рукоятей управления. За счет этой особенности происходит медленная остановка будущей обрабатываемой детали.

Полностью весь паспорт вы можете, бесплатно скачать по этой ссылке — Паспорт станка ТВ-4

Современные аналоги

Несмотря на надежность и прочность токарно-винторезного станка ТВ-4 у него есть современные аналоги, которые ничуть не уступают механизму по функциональности и возможностям к ним относятся:

• JET BD-7.
• JET BD-Х7.
• Optimum TU1503V.
• Proma SM-300E.
• Triod LAMS-02/300.

Первые две модели отличаются высоким качеством, а также удобством регулировки оборотов. Это марки известных мировых производителей, которые вполне могут конкурировать с ТВ-4 как в небольших мастерских, так и на школьных партах.

Токарно-винторезный станок Ростовского завода учебного оборудования, уже почти полвека служит верой и правдой в небольших мастерских и в бытовых условиях. Это функциональное, и в то же время надежное оборудование, которое поможет освоить любой токарный станок.

Легкий и небольшой по габаритам механизм поместится в любой мини-мастерской. Также его явными преимуществами становятся простота в эксплуатации и долговечность при службе.

Предназначение токарного агрегата

Главной характеристикой при разработке подобных установок считается элементарность настройки и безопасность использования. Но вместе с этими факторами, начинающий токарь должен изучить механизм устройства и освоить главные аспекты работы на станке ТВ-4.

На аппарате выполняются некоторые типы токарных действ:

• протачивание и растачивание металлических оснований вращательным способом;
• высокоточная торцевая обработка;
• формирование метрической резьбы;
• высверливание проемов.

Работа установки осуществляется посредством вращения заготовки либо расположения в центрах. Вращательные движения главному валу станка задаются через ременную передачу и поступают от трехфазного асинхронного двигателя. При осуществлении токарных действ резцы приближаются к возделываемой заготовке посредством вспомогательного хода подачи.

Чтобы повысить функциональную возможность токарного станка школьник, следует провести модернизацию оснастки. Усовершенствование токарного агрегата осуществляется после внимательного изучения конструктива установки и технических свойств.

Стоит отметить, что винторезный станок можно усовершенствовать, но это не должно отрицательно влиять на рабочие свойства токарного агрегата и безопасность эксплуатирования.