Кіріспе
Жұмыс бөлігін өз осі бойынша айналдыратын машина құралы Токарлық станок (/l//eɪ//ð/) – жұмыс бөлігін айналу осі бойынша айналдыратын машина құралы. Ол жұмыс бөлігін кесу, тегістеу, бұрау, бұрғылау, деформациялау, беттеу, сырға салу және токарлау сияқты әртүрлі операцияларды орындау үшін қолданылады. Бұл операциялар жұмыс бөлігіне симметриялы нысандар жасау үшін құралдармен жүзеге асырылады. Токарлық станоктар ағаш өңдеу, металл өңдеу, металл илеу, термиялық жабу, қалпына келтіру және шыны өңдеу салаларында қолданылады. Токарлық станоктар керамика бұйымдарын жасау үшін де пайдаланылады, ең танымал мысалы – сақшы дөңгелегі. Жақсы жабдықталған металл өңдеу токарлық станоктары айналма денелердің, жазық беттердің және бұрандалы жіптердің немесе спиральдардың көп бөлігін жасауға мүмкіндік береді. Декоративтік токарлық станоктар өте күрделі үш өлшемді нысандарды шығаруға арналған. Жұмыс бөлігі әдетте бір немесе екі орталыққа бекітіледі, олардың кем дегенде біреуі жұмыс бөлігінің ұзындығына қарай көлденең жылжуға мүмкіндік береді. Жұмыс бөлігін ұстаудың басқа әдістеріне – айналу осіне қатысты шүмек немесе коллет арқылы бекіту, немесе қысқыштар немесе иінтіректерді пайдалана отырып, беттік платинаға бекіту жатады. Токарлық станокта жасалатын бұйымдарға бұрандалар, шамдар, қару түйіршіктері, бильярд таяқтары, үстел аяқтары, тостағандар, бейсбол таяқтары, қаламдар, музыкалық аспаптар (әсіресе үрлемелі аспаптар) және коленвалдар жатады.
A lathe (/l//eɪ//ð/) is a machine tool that rotates a workpiece about an axis of rotation to perform various operations such as cutting, sanding, knurling, drilling, deformation, facing, threading and turning, with tools that are applied to the workpiece to create an object with symmetry about that axis. Lathes are used in woodturning, metalworking, metal spinning, thermal spraying, reclamation, and glass working. Lathes can be used to shape pottery, the best known design being the Potter's wheel. Most suitably equipped metalworking lathes can also be used to produce most solids of revolution, plane surfaces and screw threads or helices. Ornamental lathes can produce three dimensional solids of incredible complexity. The workpiece is usually held in place by either one or two centers, at least one of which can typically be moved horizontally to accommodate varying workpiece lengths. Other work holding methods include clamping the work about the axis of rotation using a chuck or collet, or to a faceplate, using clamps or dog clutch. Examples of objects that can be produced on a lathe include screws, candlesticks, gun barrels, cue sticks, table legs, bowls, baseball bats, pens, musical instruments (especially woodwind instruments), and crankshafts.
Тарих
Тор – ежелгі құрал. Тордың ең алғашқы дәлелі б.з.д. 1300 жылға жууқ ежелгі Мысырға қатысты. Микен гректерінде де б.з.д. 13 немесе 14 ғасырға дейінгі кезеңде пайда болғаны туралы белгісіз мәліметтер бар. Б.з.д. 6 ғасырдан бастап бұралған заттардың нақты дәлелдері табылды: Солтүстік Италиядағы этрусқтардың мазарында ағаш ыдыстың сынықтары, сондай-ақ қазіргі Түркиядан табылған әсем бұралған жиектері бар екі жалпақ ағаш табақ. Тордың бейнеленген ең алғашқы суреті ежелгі Мысырда б.з.д. 3 ғасырда пайда болды. 1770 жылдарға қарай, жоғары дәлдіктік торлар қолдануға қолайлы және кеңінен танымал болды. 1772 жылғы «Энциклопедия» басылымында сырғанамалық тіреудің (slide rest) анық бейнесі көрсетілген, ал сол жылы Ян Вербрюгген Вулвич, Англиядағы Корольдік арсеналға жылқымен қуатталатын зеңбірек тесігін ашуға арналған торын орнатты. Вербрюггеннің торымен жасалған зеңбіректер бұрынғыларына қарағанда мықтырақ және дәлірек болды және Америка революциялық соғысында қолданылды. Генри Модслей, тордың көптеген келешектегі жетілдірулерінің авторы, Вербрюггеннің Вулвичтегі шеберханасында шәкірт болып жұмыс істеді. Өнеркәсіптік революция кезінде су доңғалақтары немесе бу машиналарымен тудырылған механикалық қуат желілік біліктер арқылы торға берілді, бұл оны жылдам және оңай жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Металл өңдеуге арналған торлар қалың, берік бөліктері бар ауыр машиналарға айналды. 19 ғасырдың соңы мен 20 ғасырдың ортасы аралығында әрбір тордағы жеке электр моторлары желілік біліктерді қуат көзі ретінде ығыстырды. 1950 жылдардан бастап сервомеханизмдер торларды және басқа машина құралдарын сандық басқару арқылы басқару үшін қолданылды, олар көбінесе компьютерлік сандық басқаруды (CNC) алу үшін компьютерлермен біріктірілді. Бүгінде қолмен басқарылатын және CNC торлары өндіріс саласында қатар қолданылады.
Құралымдары
Токарьда аяқтары болуы мүмкін, олар еденге орналасып, токарь төсегін жұмыс істеуге ыңғайлы биіктікке көтереді. Токарь кішкентай болуы мүмкін және жұмыс үстеліне немесе үстелге қойылады, сондықтан тұрақ қажет болмайды. Көптеген токарьларда төсек болады, ол көбінесе көлденең арқалықтан тұрады, бірақ CNC токарьларында төсектен түсіп қалмауы үшін шүберектерді қамтамасыз ету мақсатында көлбеу немесе тік арқалық болуы мүмкін. Үлкен ыдыстарды жасауға арналған ағаш токарлық станоктарында көбінесе төсек немесе құйрық бөлігі болмайды, тек бос тұрған бас және консольді құрал тірегі болады. Төсектің бір жағында (әдетте оператор токарьға қарап тұрғанда сол жағында) бас бөлігі орналасқан. Бас бөлігінде жоғары дәлдіктің иілгіш подшипниктері орналасқан. Подшипниктердің ішінде төсекке параллель ось бойымен айналатын көлденең білік орналасқан, ол шпиндель деп аталады. Шпиндельдер көбінесе қуыс болады және шпиндель мұрнында (яғни оңға / төсекке қарай қарап тұрғанда) ішкі Морзе конусы болады, оған жұмыс ұстағыштарын орнатуға болады. Шпиндельдің сол жақ бөлігінде, арнайы тапсырмаларды орындау үшін басқа құралдармен бірге жұмыс ұстағыштары орналасуы мүмкін (яғни, негізгі төсекке қарамай) немесе оның сыртқы бөлігінде қол дөңгелегі немесе басқа қосымша механизмдер болуы мүмкін. Шпиндель қуатпен жабдықталады және жұмыс дайындамасына қозғалыс береді. Шпиндель аяқ педалі арқылы немесе электр қозғалтқышы немесе жоғары орналасқан жетектер сияқты қуат көзінен белдік немесе тісті беріліс арқылы қозғалады. Көптеген қазіргі заманғы токарьларда қуат көзі – электр қозғалтқышы, ол көбінесе бас бөлігінде, бас бөлігінің сол жағында немесе бас бөлігінің астында, тұтқада жасырылған болады. Шпиндель мен оның подшипниктерінен басқа, бас бөлігінде қозғалтқыштың жылдамдығын әртүрлі шпиндель жылдамдықтарына түрлендіретін бөліктер де болады. Мұндай түрлендіруге конустық немесе сатылы шкивтер, артқы берілісі бар конустық шкив (бұл негізінен төменгі диапазон, жүк көлігінің екі жылдамдықты артқы берілісіне ұқсас) немесе механикалық беріліс жүйесі, автомобильдік беріліске ұқсас, қолданылады. Кейбір қозғалтқыштарда электронды реостаттық жылдамдық реттегіштері бар, бұл конустық шкивтерді немесе тісті берілістерді қажет етпейді. Бас бөлігіне қарама-қарсы құйрық бөлігі орналасқан, оны кейде бос бас деп те атайды, өйткені оны қажетті аймаққа жылдыру арқылы төсектің кез келген ыңғайлы жеріне орналастыруға болады. Құйрық бөлігінде айналмайтын, бірақ төсек осіне параллель және бас бөлігінің шпинделімен бір бағытта жылжитын цилиндрлік бөлік орналасқан. Цилиндр қуыс және әртүрлі құралдарды бекітуге арналған конусқа ие. Оның ең көп қолданылатын түрлері – ұзын, жіңішке біліктерді бұрау кезінде қолдау көрсету үшін қатайтылған болаттан жасалған орталықты немесе жұмыс дайындамасында осьтік тесіктерді бұрғылау үшін бұрғылау биттерін бекіту. Одан да көптеген қолданыстар бар. Металл өңдеу токарьларында ат арбасы мен алжапқыштан тұратын арба орналасқан, оның үстінде төсекте көлденең орналасқан және төсекке перпендикуляр бұрышта жылжитын көлденең слайд бар. Көлденең слайдтың үстінде әдетте қосымша қозғалыс (айналу және сызықтық) беретін құрама слайд орналасқан. Оның үстінде кескіш құралды ұстайтын құрал тірегі орналасқан, ол жұмыс дайындамасынан материалды алып тастайды. Көлденең слайдты төсек бойымен жылдыратын жетек бұрандасы болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін. Ағаш токарлық және металл орауыш станоктарында көлденең слайдтар болмайды, олардың орнына төсекте көлденең орналасқан банжолар орналасқан. Банжоның орнын қолмен реттеуге болады, беріліс қажет емес. Банжодан тік көтерілетін құрал тірегі орналасқан, оның үстінде көлденең құрал тірегі орналасқан. Ағаш токарлығында қол құралдары құрал тірегіне сүйеніп, жұмыс дайындамасына бағытталады. Металл орауыш станогында құрал тірегінен тік көтерілетін қосымша тірек құралдарды жұмыс дайындамасына қарсы бағыттау үшін тірек ретінде қызмет етеді.
Қосымша құралдар
Егер жұмыс бөлшегіне шпінделдің ішкі конусына дәл сәйкес келетін конус өңделмесе немесе шпінделдің сыртқы жиегіне дәл сәйкес келетін бұрандалар болмаса (мұндай жағдайлар сирек кездеседі), жұмыс бөлшегін шпінделге орнату үшін қосымша құралдар қажет. Жұмыс бөлшегін беттік пластинаға, үлкен, жалпақ дискке бұрап немесе бекітіп орнатуға болады, ол шпінделге бекітіледі. Сонымен қатар, жұмыс бөлшегін беттік пластинаға бекіту үшін тұтқалы итті пайдалануға болады. Жұмыс бөлшегін мандрельге немесе үш немесе төрт қабықшалы патронға бекітілген дөңгелек бөлшекке орнатуға болады. Дөңгелек емес пішіндегі жұмыс бөлшектері үшін әдетте төрт қабықшалы (жеке қозғалатын қабықшалары бар) патрон қолданылады. Бұл бекіткіш құрылғылар тікелей токарлық станоктың басты шпінделіне бекітіледі. Дәлдік жұмыстарында және кейбір сериялық жұмыстарда цилиндрлі жұмыс бөлшектері әдетте шпінделге енгізілген және тартылған коллет немесе шпінделдегі коллетті бекіту қақпағы арқылы бекітіледі. Тікбұрышты немесе алтыбұрышты жұмыс бөлшектерін орнату үшін де сәйкес коллеттерді пайдалануға болады. Дәл құрал жасау жұмыстарында мұндай коллеттер көбінесе тартылатын түрі болады, онда коллетті қысқанда жұмыс бөлшегі сәл артқа жылғалады, ал көптеген сериялық жұмыстар үшін өлшеуішсіз түрі артықшылыққа ие, себебі ол коллетті қысқанда жұмыс бөлшегінің орны өзгермейді. Жұмсақ жұмыс бөлшегін (мысалы, ағаш) бас жағындағы шпильді тіреуге тістеп, оған айналу моментін беру арқылы орталықтардың арасында қысып қоюға болады. Жұмыс ортамен айналғанда, басты шпінделде жұмсақ өлі орталық қолданылады. Ортасы жұмсақ болғандықтан, оны пайдалану алдында түзетуге болады. Бұрыш 60° шамасында болады. Дәстүрлі түрде, жұмыс бөлшегін қолдау үшін құйрықтық бөлігінде майлау затымен бірге қатты өлі орталық қолданылады. Қазіргі заманда өлі орталықты көбінесе жүйретін орталықпен ауыстырады, себебі ол жұмыс бөлшегімен бірге еркін айналады – әдетте шарлы подшипниктерде, бұл әсіресе жоғары жылдамдықтарда үйкеліс салдарынан туындайтын жылуды азайтады. Ұзын материалды беттеу кезінде оны екі шетінен де қолдау керек. Бұл қозғалмалы немесе бекітілген тіреуді пайдалану арқылы жүзеге асырылады. Егер тіреу болмаса, өңделетін шеткі бет өлі (қозғалмайтын) жартылай орталықпен қолдау таба алады. Жартылай орталықтың ұшында диаметрінің жартысына дейін кең бөлігінде тегіс бет өңделген. Өлі орталықтың ұшындағы шағын бөлігі концентриктікті сақтау үшін қалдырылады. Осы түйіскен жерде майлау жүргізілуі және құйрықтық бөлігінің қысымы азайтылуы тиіс. Екі орталықтың арасында бұру кезінде токарлық станоктың тасушысы немесе иті де қолданылуы мүмкін. Ағаш өңдеуде жүйретін орталықтың бір түрі – шоқ орталық, ол металл конусынан және жұмыс бөлшегінің жарылу қаупін азайтатын металл сақинасынан тұрады. Шетінде бір-бірінен бірдей арақашықтықта тесіктер орналасқан дөңгелек металл пластинасы "индекс пластинасы" деп аталады. Оны шпінделді дәл бұрышта айналдыру және оны орнында бекіту үшін пайдалануға болады, бұл жұмыс бөлшегінде қайталанатын қосымша операцияларды жеңілдетеді. Басқа да қосымша құралдар, мысалы, конустық бұруға арналған жиынтықтар, жолақты құралдар, тік сырғанаулар, бекітілген және қозғалмалы тіреулер және т.б. токарлық станоктың мүмкіндіктерін және оның атқара алатын жұмыстарының ауқымын арттырады.
Пайдалану тәсілдері
Жұмысшесі бас және құйрық орталары арасына бекітілсе, ол "орталықтар арасында" деп аталады. Жұмысшесі екі жағынан да тірелген кезде, ол тұрақтырақ болады, және құралдар арқылы айналу осіне перпендикуляр күшті жұмысшесіне қорықпастан қолдануға болады, себебі жұмысшесі босап кетпейді. Егер жұмысшесі тек бас орағындағы шпінделге бекітілсе, онда бұл "беттік жұмыс" деп аталады. Жұмысшесі осылай бекітілгенде, құралдар арқылы айналу осіне перпендикуляр күшті азайту керек, әйтпесе жұмысшесі жыртылып кетуі мүмкін. Сондықтан, көптеген жұмыстар ось бойымен, басқа қарай немесе тік бұрышта, бірақ сақтықпен жасалуы тиіс. Егер жұмысшесі белгілі бір айналу осімен орнатылып, өңделгеннен кейін жаңа айналу осімен қайта орнатылса, онда бұл "эксцентрикалық токарлау" немесе "көп осьті токарлау" деп аталады. Нәтижесінде, жұмысшесінің әртүрлі қималары айналу симметриясын сақтайды, бірақ жұмысшесінің өзі айналу симметриялы болмайды. Бұл техника кемшақтың, түрлі кресло аяқтарының жасалуына қолданылады.
Өлшемі
Қаптамалар әдетте олар ұстай алатын жұмыстың көлеміне қарай "өлшенеді". Әдетте үлкен жұмыс екі шеттен, бас жағындағы патрон немесе басқа да жетек және құйрық станинасындағы орталық арқылы ұсталады. Көлемін барынша арттыру үшін орталықтар арасында бұрау жұмысты бас станинаға мүмкіндігінше жақын орналастыруға мүмкіндік береді және токарь бұратын ең ұзын бөлшекті анықтау үшін қолданылады: құйрық станинасының табаны станина ұшымен бір деңгейде болғанда. Орталықтар арасындағы қашықтық – қаптаманың ресми түрде ұстай алатын жұмыстың максималды ұзындығын көрсетеді. Құйрық станинасы станина ұшынан сәл шығып тұрса, сәл ұзын бұйымдарды орналастыруға болады, бірақ мұндай амал ұсынылмайды. Қосымша станина немесе үлкен станина сатып алу орындырақ шешім болар еді. Жұмысшешімінің тағы бір өлшемі – оның ортадан қаншалықты алысқа жылға алатыны. Бұл "свинг" деп аталады ("Қаптаманың бас ортасынан станинаға немесе жолдарға, немесе тіреуге дейінгі арақашықтық. Свинг қаптамада бұрала алатын нысанның диаметрлік өлшемін анықтайды; одан үлкені станинаға кедергі келтіреді. Бұл шек станинаның свингі деп аталады. Тіреудің свингі – тіреуге орналасқан және станинада айналатын өлшем.") Бұл тұжырымдама жұмыстың орнатылған ортадан "қозғалысқа ие" болуына негізделген. Бұл ерекше пішінді жұмыстар үшін көбірек түсінікті, бірақ қаптама көбінесе цилиндрлі жұмыстармен қолданылатындықтан, қаптама ұстай алатын жұмыстың максималды диаметрін білу пайдалы. Бұл жай ғана свингтің (немесе станина үстіндегі орта биіктігінің) екі еселенген мәні. Бір қызығы, АҚШ-та свинг диаметр деп есептеледі, бірақ бұл дұрыс емес. Мөлшер туралы нақты болу үшін, өлшемді "станина үстіндегі орта биіктігі" деп сипаттаған дұрыс. Қаптаманың бөліктері сыйымдылықты азайтатындықтан, "көлденең сырғадыға дейінгі свинг" немесе басқа атаулы бөліктердің өлшемдері кездесуі мүмкін.
Түрлері
Ең кішкентай токарьлар – "зергерлік токарьлар" немесе "сағатшы токарьлары", олар көбінесе бір қолға сыйып қана қоймай, әдетте орындыққа бекітіледі. Нақты кесу үшін жасалған сирек және одан да кішкентай мини-токарьлар да бар. Зергерлік токарьларда өңделетін детальдар көбінесе металлдан жасалған, бірақ басқа жұмсақ материалдарды да өңдеуге болады. Зергерлік токарьларды қолмен ұсталатын "гравер" құралдарымен немесе токарь төсегіне бекітілетін және құралды қысып, бұранда немесе рычаг арқылы жылға беруге мүмкіндік беретін "құрама тіреумен" пайдалануға болады. Гравер құралдары әдетте T-тұғырмен сүйеніп тұрады, қиылысқа немесе құрама тіреуге бекітілмейді. Деталь әдетте патронға бекітіледі, бірақ жоғары дәлдікті 3 және 6 жаққа ие патрон да жиі қолданылады. Патрон тесігінің стандартты өлшемдері – 6 мм, 8 мм және 10 мм. WW термині американдық Watch Tool Company компаниясы ойлап тапқан Webster/Whitcomb патроны мен токарь машинасына қатысты (ол компания Массачусетс штатының Уолтем қаласында орналасқан). Көптеген токарьлар, әдетте, сағатшы токарьлары деп аталады. 1909 жылы American Watch Tool компаниясы Magnus түріндегі патронды (10 мм диаметрлі) ұсынды, ол Webster/Whitcomb Magnus негізгі дизайнындағы токарьмен қолданылды. (F. W. Derbyshire, Inc. Webster/Whitcomb және Magnus тауарлық белгілерін сақтап, осы патроннарды әлі де өндіреді.) Екі төсек түрі кең таралған: WW (Webster Whitcomb) төсегі – қиық үшбұрышты призма (тек 8 және 10 мм сағатшы токарьларында кездеседі); және континенталды D үлгісіндегі төсек (Lorch және Star сияқты фирмалар 6 мм және 8 мм токарьларда қолданады). Басқа төсек конструкциялары да қолданылды, мысалы, кейбір Boley 6,5 мм токарьларында үшбұрышты призма, ал IME 8 мм токарьларында V жиекті төсек. Зергерлік токарьлардан үлкен, үстелге қойылатын, құрал ұстағыштары және бұрандалы кесу механизмі сияқты мүмкіндіктері бар кішкентай металл өңдеу токарьлары "хобби токарьлары" деп аталады, ал үлкендері – "тірек токарьлары". Бұл термин құрал жасаушылар қолданатын арнайы жоғары дәлдікті токарьларға да қолданылады. Жеке детальдерді өндіру немесе өзгерту үшін ұқсас мүмкіндіктері бар үлкен токарьлар "моторлық токарьлар" деп аталады. Бұл типтегі токарьларда сериялық өндіріске арналған қосымша мүмкіндіктер жоқ, олар негізінен жеке детальдерді өндіруге немесе өзгертуге қолданылады. Мұндай токарьлар, көптеп өндірілгенімен, моторлық немесе тірек токарьларының бұрандалы кесу мүмкіндіктерін ұсынбайтын жағдайда, "екінші операция" токарьлары деп аталады. Шпиндельдің диаметрі өте үлкен және шпиндельдің екі басында патрон бар токарьлар "мұнай алаңы токарьлары" деп аталады. Толық автоматты механикалық токарьлар, бақылау үшін кулактар мен берілістерді пайдаланатын, бұрандалы машиналар деп аталады. Компьютермен басқарылатын токарьлар CNC токарьлары деп аталады. Шпиндельі көлденең емес, тік орналасқан токарьлар тік токарьлар немесе тік бұрғылау машиналары деп аталады. Олар өте үлкен диаметрлі детальдарды өңдеу үшін қолданылады, ал детальдің ұзындығы салыстырмалы түрде аз болады. Құрал ұстағышы тік осьтің айналасында айналып, әртүрлі құралдарды бастыққа (және детальға) бағыттай алатын токарьлар мұнаралы токарьлар деп аталады. Индекстеу тақталарымен, профильді кескіштермен, спиральді немесе ирек тәрізді бағыттамалармен жабдықталған, әсемдемелі өңдеуге мүмкіндік беретін токарьлар әсемдемелі токарьлар деп аталады. Әртүрлі комбинациялар мүмкін: мысалы, тік токарь CNC мүмкіндіктеріне де ие болуы мүмкін (мысалы, CNC VTL). Токарьларды басқа машиналармен, мысалы, бұрғылау станогымен немесе тік фрезерлеу машинасымен біріктіруге болады. Мұндай машиналар комбинациялық токарьлар деп аталады.
Ағаш өңдеу
Ағаш өңдеу токарьлары – қыш сақинасынан басқа ең ежелгі түрі. Барлық басқа түрлері осы қарапайым токарьлардан тараған. Материал мен оператор арасындағы реттелетін көлденең металл рельс – құрал тірегі, көбінесе қолмен ұсталатын пішіндеу құралдарын орналастыруға мүмкіндік береді. Пішіндеуден кейін, металл пішіндеу құралдарымен жасалған бетін тегістеу үшін, әлі де айналып тұрған бұйымға қарсы шыны қағазын басып, жылжыту – қалыпты тәжірибе. Құрал тірегі, әдетте, тегістеу кезінде алынып тасталады, себебі оператордың қолы оның және айналатын ағаш арасында болуы қауіпті болуы мүмкін. Көптеген ағаш өңдеу токарьларын ыдыс-аяқ және табақ жасау үшін де пайдалануға болады. Қасық немесе табақты тек қана орамның бір жағынан төменгі жағынан ұстап тұру керек. Ол әдетте орамға бекітілген металл беттік пластинаға бекітіледі. Көптеген токарьларда бұл операция бас бөлігінің сол жағында жасалады, онда рельстер жоқ, сондықтан кеңірек орын бар. Осы конфигурацияда бұйымды ішкі және сыртқы жағынан пішіндеуге болады. Ішкі жағынан пішіндеу кезінде құралдарды қолдау үшін арнайы иісті құрал тірегі қолданылуы мүмкін. Толықрақ ақпаратты ағаш өңдеу бетінен табуға болады. Көптеген ағаш өңдеу токарьлары минутына 200 мен 1400 айналымдық жылдамдықпен жұмыс істеуге арналған, мұндай жұмыстардың көпшілігі үшін 1000 айналымнан сәл жоғарысы оптималды саналады, ал үлкен бөлшектерге төмен жылдамдық қажет.
Көбейту
Мамандандырылған токарлардың бір түрі – дубликациялау немесе көшіру токарлары. Олардың кейбір түрлері Томас Бланшардың атымен Бланшар токары деп аталады. Бұл токар стандартты үлгіге сәйкес келетін пішіндерді жасауға қабілетті болды және 1820 жылдары ойлап табылған кезде қару сапасын жасау процесінде революция жасады. Ресейдің Эрмитаж мұражайында Андрей Нартовтың 1721 жылы жасаған, медальдар мен гильош өрнектерін жасауға арналған, әшекейлік бұруға қолданылатын көшіру токары қойылған.
Үлгілеу
Құю цехтары үшін қалыптар жасауға қолданылады, көбінесе ағаштан, бірақ пластиктен де жасалады. Қалып жасаушының токарлық станогы ауыр ағаш токарлық станогына ұқсайды, көбінесе мұнарасы және мұнараны қолмен орналастыру үшін винттік жетегі немесе тісті рельс және доңғалақ жұбы болады. Мұнара тура сызықтарды дәл кесу үшін қолданылады. Олар көбінесе станоктың басының екінші жағында еркін тіреуге орнатылған құралдар арқылы өте үлкен детальдарды айналдыру мүмкіндігіне ие. Үлкен детальдарды айналдырудың тағы бір тәсілі – жылғатын төсек, ол станок басынан алыстатылып, осылайша үлкен детальдарға арналған кеңістік ашылады.
Металл өңдеу
Металл өңдеу токарлық станогінде металл жұмысшешінен қатайтылған кескіш құрал арқылы алынады, ол әдетте берік қозғалмалы бекіткішке орнатылады – құралдық бағана немесе револьверлік бағана. Содан кейін, жұмысшешіге қол дөңгелектері немесе компьютерлік басқарумен жабдықталған қозғалтқыштар арқылы кескіш құрал жылжытылады. Бұл кескіш құралдар қолданылуына қарай әртүрлі өлшемдерде және пішіндерде болады. Көбінесе алмаз, дөңгелек, төртбұрышты және үшбұрышты пішіндер қолданылады. Құралдық бағана қорғасын бұрандалары арқылы жұмыс істейді, ол құралды әртүрлі жазықтықта дәл орналастыруға мүмкіндік береді. Құралдық бағана қолмен немесе автоматты түрде жұмыс істеп, жұмысшешіні қажетті пішінге және өлшемге келтіру үшін дөңгелеу және фиништік кесулерді жасайды, сондай-ақ бұрандалар, шестернялар және т.б. кесуге қолданылады. Кесу сұйықтығы салқындату, майлау және жұмысшешіден шығарылатын металл қырларын тазалау үшін кесу орнына сорғылануы мүмкін. Кейбір токарлық станоктілер жаппай өндіріс үшін компьютерлік басқарумен жұмыс істейді ("Компьютерлік сандық басқару" бөлімін қараңыз). Қолмен басқарылатын металл өңдеу токарлық станогіштері көбінесе негізгі қорғасын бұрандасын қозғау үшін өзгермелі қатынастағы беріліс қорабымен жабдықталады. Бұл әртүрлі бұранда қадамдарын кесуге мүмкіндік береді. Кейбір ескі токарлық станоктілерде немесе арзан жаңа станоктілерде беріліс дөңгелектерін ауыстыру арқылы беріліс қатынасын өзгертеді, ал қазіргі заманғы немесе қымбат қолмен басқарылатын станоктілерде жиі қолданылатын қатынастарды тез өзгертуге арналған қораптар бар. CNC токарлық станогіштері қозғалыс жылдамдығын реттеу үшін компьютерлер мен сервомеханизмдерді пайдаланады. Қолмен басқарылатын токарлық станогіштерінде кесілетін бұранданың қадамы, белгілі бір жағдайларда, қорғасын бұрандасының қадамымен анықталады: метрикалық қорғасын бұрандасы бар станок метрикалық бұрандаларды (BA қоса) оңай кесе алады, ал дюймдік қорғасын бұрандасы бар станок BSW немесе UTS (UNF, UNC) сияқты дюймдік бірліктердегі бұрандаларды оңай кесе алады. Бұл шектеу еңсерілмейді, өйткені 127 тісті дөңгелек, транспозициялық дөңгелек деп аталады, метрикалық және дюймдік бұранда қадамдарын аудару үшін қолданылады. Алайда, бұл көптеген токарлық станок иелерінде жоқ қосымша жабдық. Бұл басқа дөңгелектерге қарағанда үлкен, және кейбір станоктілерде ауыстырмалы дөңгелек бекіткішіне қарағанда үлкен болуы мүмкін. Жұмысшеші екі нүкте арасында, олар орталықтар деп аталады, бекітілуі мүмкін, немесе беттік платинаға бұралып немесе патронға бекітілуі мүмкін. Патрон жұмысшешіні сенімді ұстап тұратын қозғалмалы жақтары бар. Металл өңдеу токарлық станогін пайдалану кезінде материалдың қасиеттеріне әсер ететін бірнеше факторлар бар. Химиялық немесе физикалық өзгерістер аз, бірақ көптеген механикалық әсерлер бар, оларға қалдық кернеу, микрожарықтар, жұмыс қатаюы және қатайтылған материалдардың темперленуі жатады.
Сызықпен жұмыс істейтін токарь
Кю токарьлары бұрылу және айналу токарьлары сияқты жұмыс істейді, бильярд палокаларын жасау үшін толық радиалды симметриямен кесуге мүмкіндік береді. Оларды жылдар бойы тозған палокаларды қайта жаңарту үшін де қолдануға болады.
Шыны өңдеу
Шыны өңдеу токарьлары басқа токарьларға ұқсас, бірақ жұмыс дайындамасын өңдеу тәсілімен ерекшеленеді. Шынымен жұмыс істейтін токарьлар қуыс шыны ыдысты тұрақты немесе өзгермелі температурадағы жалын үстінде баяу айналдырады. Жалын көзі қолмен ұсталуы немесе токарь төсегі бойымен жылжытылатын банджо/қиылысқа орнатылуы мүмкін. Жалын жұмыс істеліп жатқан шыныны жұмсарту үшін қызмет етеді, соның салдарынан жұмыс дайындамасының белгілі бір бөлігіндегі шыны иілгіш болып, үрлеу ("шыны үрлеу") арқылы немесе ыстыққа төзімді құралмен деформациялауға болатын жағдайға жетеді. Мұндай токарьларда әдетте екі бас тірегі болады, олар жұмысты ұстап тұратын патронмен жабдықталған, және екеуі де синхронды түрде айналады. Шыныны үрлеу үшін ауа бас тірегі патроны арқылы беріледі. Шыныны деформациялайтын құралдар мен шыныны үрлеуге арналған түтіктер көбінесе қолмен ұсталады. Алмаздық токарлауда компьютермен басқарылатын, алмаз ұшы бар токарь шыныдан немесе басқа оптикалық материалдардан дәл оптикалық беттер жасау үшін қолданылады. Дәстүрлі оптикалық ұнтақтауға қарағанда, күрделі асфералық беттерді оңай өңдеуге болады. Металл токарлық станогының құрал сырғасының тісті жолдарының орнына, мұндағы жолдар көбінесе ауа жастықтарында жылғады, ал құралдың орны оптикалық жұмыстар үшін қажетті дәлдік деңгейіне жету үшін оптикалық интерферометрия арқылы өлшенеді. Дайын өнімді линза ретінде пайдалануға қолайлы тегіс бетке жеткізу үшін әдеттегі әдістермен қосымша жылтырату қажет, бірақ күрделі линзаларды өңдеуге кететін уақыт едәуір қысқарады.
Металл илеу
Металл орауында металл табақшадан жасалған дискі токардың басты осіне перпендикуляр етіп ұсталады, ал жылтыратылған ұштары (қалаптары) немесе ролик тәрізді ұштары бар құралдар қолмен ұсталады, бірақ бекітілген тіреулерге қолмен сүйеніп, металл табақшаны деформациялайтын қысым жасалады. Металл орау токарлары ағаш өңдеу токарларына ұқсас қарапайым болып келеді. Әдетте, металл орауы үшін жұмыс дайындамасы қалыптастырылатын шаблон ретінде қызмет ететін мандрел қажет, ол көбінесе ағаштан жасалады (асимметриялық пішіндер жасауға болады, бірақ бұл өте күрделі техника). Мысалы, металл табақ жасау үшін табақтың пішіндес қатты ағаш блогы керек; сондай-ақ, ваза жасау үшін вазаның қатты үлгісі қажет. Жоғары жылдамдықты, жоғары қысымды, индустриялық қалыптаудың дамуына байланысты металл орауы бұрынғыдан гөрі сирек қолданылады, бірақ қалыптау экономикалық тиімді болмайтын жеке прототиптерді немесе шағын партияларды өндіру үшін әлі де құнды техника болып табылады.
Қиыршық тас бұру
Декоративті айналдыру станогы он тоғызыншы ғасырда өнеркәсіптік бұранда кесу станогымен шамалас уақытта жасалды. Ол тұрмыстық заттар жасау үшін емес, әшекейлеу жұмыстарына: декоративті айналдыруға қолданылды. Көлденең және тік кесу жақтаулары, эксцентрикалық және эллипстік патрондар сияқты қосымша құралдарды пайдалану арқылы әртүрлі генеративтік процедуралармен өте күрделі нысандар жасауға болады. Арнайы мақсаттағы станок – Роза машинасы, декоративті айналдыру үшін, әсіресе қозғалтқыш айналдыру үшін қолданылады, әдетте құнды металдарда, мысалы, қапшақ сағаттарының қаптамасын безендіру үшін. Бұл станоктарда кең ауқымды қосымша құралдармен қатар, шпиндельдің дәл айналуын қамтамасыз ететін күрделі бөлу механизмдері де болады. Кесу әдетте жұмысшеңнің өзінің айналуымен емес, айналатын кескіштермен жүзеге асырылады. Мұндай жұмысты жылтыратудың қиындығына байланысты, айналдырылатын материалдар, мысалы, ағаш немесе піл сүйегі, көбінесе өте жұмсақ болады, ал кескіштің өте қарықты болуы қажет. Ең жақсы декоративті станоктардың Холцзапфельдің 19-ғасырдың басында жасағандары деп есептеледі.
Кеміту
Көптеген токарь түрлері қосымша құралымдармен жабдықталуы мүмкін, олар бір затты көшіруге мүмкіндік береді: түпнұсқа зат бір шпинделге орнатылады, дайындама – екінші шпинделге орнатылады, және екеуі де синхронды түрде айналғанда, бір жағынан қол түпнұсқаны "оқиды", ал екінші жағынан қол көшірмені "тұрғызады". Кемелдендіру токарі – бұл осы мүмкіндікпен жабдықталған және пантографқа ұқсас механизмді қамтитын арнайы токарь, сондықтан қолдың "оқу" бөлігі бір дюймдік (мысалы) бөлшекті оқыса, қолдың кесу бөлігі сол сияқты, төрттен бір дюймдік (мысалы) бөлшекті жасайды (кемелдендіру 4:1, бірақ тиісті жабдықтар мен параметрлер болған жағдайда кез келген кемелдендіру коэффициентіне қол жеткізуге болады). Кемелдендіру токарі монета жасауда қолданылады, онда гипстен жасалған түпнұсқа (немесе гипстен жасалған түпнұсқадан алынған эпоксидтік модель, немесе гипстен жасалған түпнұсқамен қапталған мыс модель және т.б.) көшіріліп, кемелдендіру токарінде кішірейтіледі, соның нәтижесінде негізгі қалып жасалады.
Ротациялық токарь
Ағаш бөліктерін өте өткір пышаққа қарсы айналдырып, бір үздіксіз немесе жартылай үздіксіз орамда қабылдайтын токарлық станок. Оны Иммануэль Нобель (әйгілі Альфред Нобельдің әкесі) ойлап тапқан. АҚШ-та мұндай станоктар алғаш рет 19 ғасырдың ортасында орнатылды. Бұл өнім ағаш қаптамасы деп аталады және фанера жасауға, сондай-ақ кейбір сападағы жоңқа тақталардың бетін әсемдеу үшін қолданылады.
Сағат жасау
Сағат жасаушылардың токарлық станоктары – нәзік, бірақ өте дәл металл өңдеуге арналған станоктар, көбінесе бұранда кесу мүмкіндігі болмайды. Олар әлі де сағатшылар теңгерім осін өңдеу сияқты жұмыстарда қолданылады. Құрал тірегіне сүйеніп қолмен ұсталатын гравер деп аталатын құрал, көбінесе станокқа орнатылған құралдан артық пайдаланылады. Алғашқы сағатшылар токарлық станогы – қозғалмалы тірегі және екі бос басты бөлігі бар қарапайым орталық токарлық станок болды. Дайындаманы, әдетте жылқының қылынан жасалған иірілген бау арқылы айналдыратын болған.
Транскрипция немесе жазу
Транскрипция немесе жазу станоктары дыбыстарды жазу үшін бетке ойықтар жасауға қолданылады. Олар балауыз цилиндрлерінде дыбыс жолдары жасау үшін, содан кейін бастапқыда балауыздан жасалған, бірақ кейіннен негізге жағылған лактан жасалған жазық дискілерде де пайдаланылды. Алғашқыда кескіш станоктар дыбыс зорайтқышы арқылы дыбыс тербелісімен жұмыс істеді, бұл акустикалық жазу деп аталады, ал кейіннен микрофондар дыбыс жазуда қолданыла бастағанда электр тогымен жұмыс істеді. Мұндай станоктардың көптеген түрлері кәсіби болды, бірақ үйде жазу үшін жасалғандары да болды және олар үйде таспаға жазу кең таралғанға дейін жиі қолданылды.
Өнер көрсету
Ұлттық және халықаралық стандарттар токарлық станоктардың өнімділігін бағалау үшін қолданылатын анықтамаларды, қоршаған ортаға қойылатын талаптарды және сынақ әдістерін стандартизациялау үшін пайдаланылады. Қай стандарт қолданылатыны туралы шешім жеткізуші мен қолданушы арасындағы келісім болып табылады және токарлық станоктың конструкциясында маңызды рөл атқарады. АҚШ-та ASME "Компьютерлік сандық басқарудағы токарлық және бұралу орталықтарының өнімділігін бағалау әдістері" деген B5.57 стандартын жасады, ол CNC токарлық және бұралу орталықтарының өнімділігін сипаттау және сынауға қатысты талаптар мен әдістерді белгілейді.