Токарный станок по металлу вращает заготовку, зажатую в патроне, и снимает стружку неподвижным резцом, изготавливая цилиндрические детали — валы, втулки, фланцы, заготовки шестерён. Страницы о двигателях для всех отраслей собраны в списке электродвигатели для отраслей. Здесь рассматриваются только двигатель главного шпинделя, схема подачи и электрическая часть универсального токарно-винторезного станка (с коробкой скоростей) и тяжёлого токарного станка.

Трёхфазный электродвигатель HEM Motor в чугунном корпусе – пример двигателя для привода шпинделя передней бабки токарного станка по металлу
Трёхфазный двигатель HEM Motor на фото — пример типа двигателя, который можно установить в тумбу токарного станка и вращать шпиндель передней бабки через ремень.

Шпиндель передней бабки, патрон и место двигателя

Передняя бабка слева на станке содержит главный шпиндель с патроном и ступени скоростей. На большинстве станков двигатель стоит в тумбе левой опоры, на шарнирной моторной плите. Плита опускается под собственным весом или натяжным болтом и натягивает клиновые ремни, идущие вверх к входному шкиву передней бабки.

На некоторых небольших станках двигатель крепится фланцем к задней стороне передней бабки. При любой схеме лапы или фланец двигателя должны совпадать по размерам со старым двигателем; иначе линия ремня смещается и шкивы не оказываются в одной плоскости.

Нагрузка резания зависит от диаметра и глубины резания

На токарном станке момент двигателя соответствует силе резания, которую резец прикладывает к заготовке, умноженной на радиус заготовки. При одинаковой глубине резания подрезка торца фланца большого диаметра требует гораздо большего момента, чем продольное точение тонкого вала. При черновой обработке двигатель приближается к номинальному току, при чистовой нагрузка довольно мала.

Важен и материал: мягкая сталь и латунь режутся легко, а нержавеющая и улучшенная сталь заметно повышают силу резания. Поэтому две мастерские на одном и том же станке могут нуждаться в разной мощности. При замене безопаснее всего не опускаться ниже мощности, указанной на табличке старого двигателя.

Пуск с тяжёлым патроном

Крупные четырёхкулачковые патроны и неуравновешенные отливки образуют значительную вращающуюся массу. Разгоняя её с места, двигатель кратковременно потребляет большой ток. На средних станках обычен прямой пуск; на тяжёлых может применяться пуск «звезда-треугольник» или устройство плавного пуска. Окончательное решение зависит от схемы управления станка и мощности сети.

Ступени скоростей, прямой и обратный ход, нарезание резьбы

На универсальном токарном станке двигатель вращается с постоянной скоростью; частоту вращения патрона выбирают рычагами передней бабки. Поскольку двигатель отдаёт мощность в эту коробку, на большинстве станков стоит 4-полюсный двигатель класса 1500 об/мин. Подача и вращение ходового винта берутся от того же вала через шестерни; отдельного двигателя подачи у большинства универсальных станков нет.

Направление вращения патрона меняют двумя способами. В первом двигатель реверсируется контакторами; при каждой смене он останавливается и запускается в обратную сторону. Во втором двигатель постоянно вращается в одну сторону, а направление меняет фрикционная муфта в передней бабке. При нарезании резьбы резец отводится после каждого прохода, поэтому на станке с контакторным реверсом двигатель может менять направление несколько раз в минуту. Частые пуски нагревают обмотку; если станок используется так, укажите это в заказе, по желанию в обмотку можно установить датчик PTC или PT100.

На некоторых станках патрон останавливается тормозом, включаемым педалью или рычагом. Если тормоз установлен на двигателе и нужно такое же решение, укажите в заказе, что требуется двигатель с тормозом.

Примеры двигателей по типу токарного станка

Тип станкаТипичная работаНа что смотретьПример модели HEM
Небольшой настольный станокМелкие валы и втулки, ремонтРазмер моторной плиты, питание90S-4 алюминий — 1,1 кВт, 1445 об/мин
Универсальный станок мастерскойОбщее производство, резьбаСпособ реверса, тип ремня100L1-4 алюминий — 2,2 кВт, 1450 об/мин
Производственный станок с длинной станинойЧерновая обработка стальных деталейГлубина резания, материал132S-4 алюминий — 5,5 кВт, 1460 об/мин
Тяжёлый станок / большой диаметр обработкиКрупные фланцы и отливкиИнерция патрона, способ пуска160M-4 чугун — 11 кВт, 1465 об/мин

Значения приведены лишь для ориентира. Подходящий двигатель выбирают, рассматривая вместе реальную нагрузку резания, нужную частоту вращения патрона, способ крепления двигателя и условия мастерской.

Стружка, эмульсия и уход за двигателем

Токарный станок — один из тех, где СОЖ и эмульсия разбрызгиваются сильнее всего. Двигатель в тумбе обычно стоит там, куда жидкость не попадает напрямую, но скопившаяся на дне тумбы эмульсия и масляный туман со временем образуют слой грязи на кожухе вентилятора. Не допускайте переполнения стружкосборника и держите дверцу тумбы закрытой — это продлевает срок службы двигателя. Если при компоновке двигатель будет напрямую смачиваться водой или эмульсией, стандартный двигатель IP55 для этого не предназначен; нужна защитная мера производителя станка или специальный двигатель, укажите это в заказе.

Ремни следует ежегодно проверять на натяжение и износ, а шарнир моторной плиты — смазывать. При замене двигателя шкив обычно снимают со старого вала и ставят на новый, поэтому диаметр вала и размер шпонки должны совпадать.

Регулирование скорости, варианты монтажа и однофазное питание

Некоторые мастерские, модернизируя старые станки, оставляют переднюю бабку на одной ступени и регулируют скорость преобразователем частоты. Наши трёхфазные двигатели подходят для такого применения. Однако при тяжёлом резании на низких оборотах патрона собственный вентилятор двигателя может не давать достаточно воздуха, и тогда может понадобиться отдельный вентилятор охлаждения; если кабель между преобразователем и двигателем длинный, следует рассмотреть фильтр dv/dt или синусный фильтр. Сообщите эти подробности вместе с заказом.

Исполнения B3 на лапах, B5 и B14 с фланцем, комбинированные B34 и B35, а также вертикальные V1, V3, V5, V6 и V15 изготавливаются в зависимости от габарита; размеры фланца и вала подтверждаются до заказа. В небольшой ремонтной мастерской без трёхфазной линии для настольного станка можно рассмотреть серию однофазный электродвигатель мощностью от 0,18 до 5,5 кВт.

Что сообщить при запросе двигателя для токарного станка

Для подготовки предложения достаточно следующего: данные станка — марка и тип, мощность двигателя (кВт), частота вращения (об/мин), напряжение в мастерской, монтаж (шарнирная плита, лапы или фланец), меняется ли направление двигателем или муфтой, и сколько штук нужно.

Быстрее всего прислать фото таблички; что именно снимать, описано в статье о подборе аналога по заводской табличке. Товары и актуальные цены можно посмотреть в нашем магазине электродвигателей, а связаться по WhatsApp или телефону — через страницу контакты.

Часто задаваемые вопросы

Почему двигатель токарного станка тяжело запускается с нагруженным патроном?

Большой или неуравновешенный патрон создаёт высокую инерцию при пуске; если ремень проскальзывает или напряжение сети проседает, двигатель разгоняется медленно. Сначала проверьте натяжение ремня и подключение, затем пересмотрите способ пуска.

Изнашивает ли двигатель частый реверс при нарезании резьбы?

Каждый обратный пуск даёт дополнительный нагрев обмотки. При кратковременной работе это не проблема; для серийного нарезания резьбы лучше подходит датчик в обмотке или реверс муфтой.

Можно ли поставить более быстроходный двигатель вместо старого?

2-полюсный двигатель примерно удваивает все частоты вращения патрона и выводит коробку скоростей за пределы её расчёта. Если производитель станка не указывает иное, следует выбирать тот же класс скорости, что у старого двигателя.

Можно ли поставить шкив на новый двигатель без переделки?

Да, если диаметр вала и размер шпонки такие же, как раньше. Поэтому при замене просят тот же габарит и тот же размер вала; размеры сверяются при заказе.