Токарный копировальный станок: как работает и принцип действия

[locolizator]

Токарный копировальный станок упрощает обработку деталей сложной формы. Он копирует профиль по шаблону, делая серийное производство точным и быстрым. Это решает проблему ручной обработки, где легко ошибиться в форме.

Такой станок полезен на производстве, где нужны одинаковые валы, втулки или декоративные элементы. Вы поймете устройство, принцип работы и ключевые узлы. Разберём, как настроить и запустить, чтобы избежать брака.

Устройство токарного копировального станка

Копировальный станок строится на базе обычного токарного, но с добавлением специального механизма. Главные узлы — станина, передняя и задняя бабки, суппорт и копир. Станина служит основой, по ней скользят все подвижные части. Передняя бабка с шпинделем вращает заготовку, а задняя фиксирует её концом.

Копировальное устройство включает шаблон, копировальный палец и связанный с ним резец. Палец повторяет форму шаблона, передавая движение суппорту. Это позволяет вытачивать криволинейные профили без постоянного контроля. Например, на производстве лестниц копир делает одинаковые балясины. Суппорт перемещается в четырёх направлениях: вдоль, поперёк, по радиусу и под углом.

Ключевые узлы копировального станка:

• Шпиндель: полый вал на подшипниках, вращает заготовку от электродвигателя через коробку скоростей.
• Копировальный палец: имеет форму резца, скользит по шаблону и передаёт сигнал на суппорт.
• Шаблон: фиксируется на станине, определяет профиль будущей детали.
• Механизм подачи: трензеля и коробка подач регулируют скорость движения.

Узел станка	Функция	Пример применения
Передняя бабка	Вращение заготовки	Фиксация в патроне или центрах
Суппорт	Перемещение резца	Обработка по шаблону
Копир	Считывание профиля	Сложные конусы и ступени

Принцип работы копировального станка

Работа начинается с фиксации заготовки в шпинделе или патроне. Включается вращение, скорость подбирается под материал — для металла 500–2000 об/мин, для дерева до 2800. Шаблон устанавливают на станине, копировальный палец касается его контура.

Палец движется по шаблону, передавая перемещение через копировально-измерительный прибор на суппорт с резцом. Резец повторяет траекторию пальца, снимая стружку и формируя профиль. Суппорт подаётся автоматически вдоль оси, поперёк или по радиусу. Это даёт точную копию без ручной доводки. На примере конусной втулки шаблон с углом 30° обеспечит идентичный резец.

Этапы работы станка:

1. Закрепить заготовку и шаблон, выставить ноль.
2. Включить шпиндель, подвести палец к шаблону.
3. Запустить подачу — резец копирует профиль.
4. Проверить и подрезать торцы при необходимости.

Например, при обработке ступенчатого вала копир сначала снимает основной диаметр, потом переходит к переходам. Регулировка глубины хода копира важна для точности — на 0,1 мм ошибка даёт брак.

Виды операций на копировальном токарном станке

Копировальный станок выполняет точение цилиндров, конусов, криволинейных поверхностей. Точение по шаблону — основная фишка для серий. Подрезка торцов убирает заусенцы, делая торец перпендикулярным оси.

Револьверный суппорт меняет резцы автоматически, расточной — растачивает отверстия. Для дерева копиры делают декоративные ножки мебели, для металла — шестерни. Скорость и подача регулируются: медленная для твёрдых сплавов, быстрая для мягких. Это экономит время на партиях от 10 деталей.

Основные операции:

• Точение цилиндров: равный диаметр по длине.
• Конусное точение: по шаблону с углом.
• Обработка ступеней: переходы диаметров.
• Растачивание: внутренние контуры.

Операция	Шаблон	Материал	Скорость, об/мин
Цилиндр	Прямой	Металл	1000–1500
Конус	Угловой	Дерево	2000–2800
Кривая	Сложный	Сталь	500–1000

Настройка и тонкости копирования

Перед запуском проверяют совпадение пальца и резца по форме. Регулируют кронштейны копира под станину станка. Глубина реза настраивается винтами для точной подгонки. Электродвигатель 1–2 кВт даёт нужное усилие, насос охлаждения предотвращает перегрев.

Начинающим важно выбрать шаблон изого материала — сталь или алюминий. Тестируют на пробной заготовке, корректируя подачу. Полуавтоматические модели имеют кнопки для направления: вправо, влево, скорость плавная от середины регулятора. Это упрощает серию из 50 деталей.

Советы по настройке:

• Выставить точность винтами на 0,05 мм.
• Проверить вращение по/против часовой.
• Использовать переходники для фиксации.

Копирование в серийном производстве

Копировальный станок ускоряет выпуск одинаковых деталей в 3–5 раз по сравнению с ручным. Он идеален для малого и среднего бизнеса в металлообработке. Остались вопросы по ЧПУ-аналогам или самодельным навескам — их можно дорабатывать под конкретные задачи.

В статье разобрали базу, но профиль шаблона зависит от чертежа. Стоит изучить гидравлические копиры для тяжёлых заготовок или интеграцию с CNC.