Коробка скоростей — это набор зубчатых шестерен, валов и подшипников для реализации передачи усилия вращения от электродвигателя к закрепленной заготовке.

Скорости переключаются автоматически или оператором — рукоятками, выведенными на переднюю панель передней бабки. При этом различное сочетание вошедших в зацепление шестерен определяет число оборотов шпинделя в единицу времени. Регулировка оборотов внутри диапазона реализуется бесступенчато: от электродвигателя шпинделя.

Настраивают подшипники с помощью специальной гайки. При ее затягивании внутреннее кольцо смещается по шпинделю, устраняя зазоры, образовавшиеся в процессе эксплуатации. Задняя его опора вращается на одном или на нескольких подшипниках, имеющих аналогичную регулировку.

Чем больше размер подшипника, тем большее усилие может выдерживать шпиндель, но при этом он становится более тихоходным.

Шпиндельный узел является основным элементом токарного станка. От его состояния зависит качество обработки деталей и производительность. Рассмотрим требования, предъявляемые к шпинделю:

Точность вращения

Задается соответствующими стандартами. Этот параметр зависит от типа и назначения станка, класса точности. Оказывает влияние на чистоту поверхности и цилиндричность готовых деталей.

Жесткость шпинделя

Также должна определяться соответствующими стандартами. Обычно допустимая деформация шпинделя определяется по его радиальному биению. Величина биения должна быть меньше величины, указанной в приложении к приемке станка.

Виброустойчивость

Эта характеристика влияет на качество готовых изделий.

Быстроходность шпинделя

Чем больше скорость вращения, тем выше качество обрабатываемой поверхности. Быстроходность зависит от конструктивных особенностей и назначения станка.

Несущая способность

Зависит от исполнения шпиндельных опор и правильной подачи смазочных жидкостей.

Долговечность

Этот параметр напрямую зависит от качества подшипников, в которых вращается шпиндель, и качества поступающей смазки.

Допустимый нагрев подшипников

Определяется классом точности станка, температурой окружающей среды, временем и циклом работы.

Конструкции шпиндельных узлов различаются по многим параметрам: по выполнению конкретных работ и точности их выполнения, габаритам и, как следствие, передаваемой мощности, способу передачи крутящего момента и скорости вращения.

В современных скоростных станках вращение шпинделя в традиционных подшипниках уже невозможно.

Первыми настраивают кинематические цепи главного движения: производят установку органов управления в положение, соответствующее требуемой скорости вращения шпинделя. Эта величина будет определять скорость резания.

Устанавливаемая частота вращения шпинделя определяется рациональностью определенных режимов обработки конкретных изделий. Кроме скорости вращения шпинделя, важную роль при обработке имеют величины и скорости подач режущего инструмента.