Если посмотреть на чертеж любого агрегата, предназначенного для токарной обработки металлов, можно понять, что конструкция и устройство токарного станка являются почти полностью идентичными для разных моделей установок.
1 Станина и передняя бабка токарного агрегата
Можно выделить следующие основные узлы любого станка для выполнения токарных работ по металлу – станина, две бабки (передняя и задняя), фартук, суппорт, коробки подач и скоростей, шпиндель, электродвигатель. Все механизмы и части токарного агрегата устанавливаются тем или иным образом на станине. Именно этот узел представляет собой базовый центр станка.
Станина – это продольные стенки в количестве двух штук, которые между собой соединяются поперечными ребрами, увеличивающими общую жесткость установки. Интересующий нас узел, кроме того, располагает несколькими направляющими, часть из коих имеет призматический вид. Задняя бабка в токарных агрегатах всегда располагается на внутренних направляющих. По ним она передвигается на требуемое при работе расстояние.
На левом конце станины устанавливается передняя бабка, которая поддерживает заготовку при обработке и придает ей вращение.
На внешней стороне передняя бабка располагает рукоятками еще одной важной части станка – коробки скоростей. Эти рукоятки позволяют выбирать во время работы нужное число оборотов шпиндельного узла. На табличке, которую прикрепляют к бабке (имеется в виду передняя бабка), есть схематический чертеж с указанием того, каким именно образом нужно поворачивать рукоятку, чтобы выставить требуемые обороты. Шпиндель вращается в подшипниках качения либо скольжения в корпусе бабки. На окончание шпинделя с резьбой надевается патрон поводкового или кулачкового типа.
Данный узел необходим для передачи вращения детали, устанавливаемой на токарный агрегат для обработки. Крайние направляющие станины (они являются призматическими) строго выверяют на их взаимную параллельность и прямолинейность. По направляющим движется каретка – нижняя часть суппорта. Если направляющие станка не соответствуют требованиям, указанным выше, детали будут обрабатываться некачественно.
2 Задняя бабка токарной установки по металлу
Этот узел дает возможность надежно фиксировать протяженные детали в тех случаях, когда их помещают в обрабатывающий центр. Кроме того, задняя бабка служит для крепления разных рабочих приспособлений (например, метчиков, разверток, всевозможных видов сверл и т.д.). Если схема передней бабки всегда одинакова, то задняя бабка может быть нескольких разновидностей. Она может иметь: обычный центр; встроенный вращающийся центр.
Центр, указанный вторым, ставится на те станки, на которых планируется скоростная обработка детали (применяется специальная кинематическая схема). Задняя бабка в этом случае будет иметь следующую конструкцию: выточенное отверстие в пиноли с коническими роликами и подшипниками в нем. Подшипник шарикового типа нужен для установки втулки с отверстием в форме конуса. В это отверстие помещается центр.
Упорный шарикоподшипник берет на себя осевое усилие. Втулка не сможет вращаться в тех случаях, когда пиноль соединяется с втулкой специально смонтированным стопорящим приспособлением. Если реализовывается такая кинематическая схема (ее чертеж набросать совсем несложно), задняя бабка может служить в качестве держателя развертки, сверла, любого зенкера и прочего центрового инструмента.
Когда бабка имеет обычный центр, ее корпус находится на плите, установленной на направляющих. В корпусе вырезается отверстие, по которому передвигается (в продольном направлении) гайка с пинолью. Центр либо хвостовик какого-либо рабочего инструмента вставляют в коническое отверстие на переднем торце пиноли, которую перемещают маховичком. Кроме того, есть возможность смещать пиноль поперечно к плите при помощи винтов. При обработке детали с пологим конусом такая возможность незаменима.
3 Описание шпинделя токарного станка
Шпиндель – это пустотелый стальной вал с отверстием конической формы. Данный узел агрегата по металлу считается самым главным (многие другие основные узлы станка созданы для обеспечения работы шпинделя). В нем имеется отверстие (коническое), предназначенное для монтажа разнообразных инструментов, оправок и переднего центра (чертеж токарного оборудования указывает, какие именно приспособления можно крепить в указанном отверстии).
На шпинделе предусмотрена резьба. На нее можно закрепить планшайбу на токарный станок по металлу либо патрон, который центрируется посредством буртика на шейке. На некоторых агрегатах на шпинделе есть еще и специальная канавка. При быстрой остановке шпинделя она исключает опасность не контролированного свертывания патрона. Чтобы узнать, есть такая канавка на той или иной токарной установке, следует тщательно изучить чертеж станка, где указываются все его основные и дополнительные части.
Исправность шпинделя и его правильное вращение являются ключевыми условиями для токарной обработки любой детали. Важно добиться того, чтобы этот узел не имел в радиальном и осевом направлении в подшипниках ни малейшего люфта, а также слабины. В тех случаях, когда возникают указанные негативные явления, резцедержатель и инструмент в нем начинают дрожать, что приводит к ухудшению качества обработки.
На большинстве известных агрегатов отечественного производства (например, на или на ) вращение шпинделя происходит в подшипниках скольжения. Хотя есть и оборудование с роликовыми и шариковыми подшипниками качения, которые считаются более жесткими и используются по этой причине на станках с большими скоростями обработки заготовок.
4 Суппорт токарного станка по металлу
Резцедержатель с установленным в него инструментом для обработки деталей перемещается благодаря суппорту в наклонном, поперечном и продольном по отношению к оси агрегата направлении. Движение рабочему инструменту сообщается на токарных станках как вручную, так и механически. Если посмотреть на чертеж суппорта стандартной токарной установки, можно понять, каким образом резцедержатель с резцом передвигается:
- в продольном направлении – по продольным салазкам (эти части станка также называют кареткой);
- в поперечном направлении – по поперечным салазкам (на них монтируется поворотная составляющая суппорта, которую несложно установить под требуемым по условиям обработки углом при помощи гаек).
Резцедержатели (резцовые головки) ставятся сверху суппорта. Конструктивно они могут быть одно- и многоместными. Обычный резцедержатель представляет собой корпус цилиндрической формы с прорезью. Рабочий инструмент (токарный резец) устанавливают в прорезь, а затем посредством болта закрепляют его. Снизу резцовая головка имеет форму буквы "Т", благодаря чему она без труда входит в паз суппорта (верхней его части). Существуют и другие варианты крепления резцедержателя.
5 Электрическая схема и электродвигатель токарного агрегата
Понятно, что никакая кинематическая схема функционирования станка для токарной обработки металлических изделий не может быть реализована, если на агрегате отсутствует электродвигатель. Двигатель может быть: асинхронным; постоянного тока. Электродвигатель асинхронного типа располагает литой чугунной либо алюминиевой станиной, ротором и статором. В зависимости от установленной на станок модели двигатель способен выдавать несколько скоростей вращения (либо одну).
Обычно электрическая схема токарного станочного оборудования работает за счет двигателя с короткозамкнутым ротором. Коробка передач (как следствие и коробка скоростей, и иные основные электрокомпоненты станка) в данном случае соединяется с "движком" либо посредством ременной передачи, либо напрямую с ротором.
На токарный агрегат может монтироваться и двигатель, позволяющий выполнять изменение скоростей вращения по бесступенчатому принципу. Он представляет собой устройство с независимым возбуждением, обеспечивающее регулировку частоты вращения в интервале 10 к 1. Такое оборудование применяется намного реже, так как короткозамкнутый двигатель характеризуется малыми размерами и высоким уровнем экономичности его применения.
Двигатель постоянного тока чаще используется для упомянутого выше бесступенчатого регулирования скоростей шпиндельного узла. Станину такого мотора делают из стали низкоуглеродистых марок (выбор материала неслучаен, он связан с тем, что станина является магнитопроводом), а сердечники его статора – из электротехнической стали. Добавим, что двигатель любого вида функционирует в комплексе с другим электрооборудованием, которое монтируется на токарный станок и обеспечивает его бесперебойную эксплуатацию по определенной электрической схеме.
Одним из важнейших достижений машиностроения в начале XIX века стало распространение металлорежущих станков с суппортами - механическими держателями для резца. Каким бы простым и, на первый взгляд, незначительным не казался этот придаток к станку, можно без преувеличения сказать, что его влияние на усовершенствование и распространение машин было так же велика, как влияние изменений, произведенных Уаттом в паровой машине. Введение суппорта разом повлекло за собой усовершенствование и удешевление всех машин, дало толчок к новым усовершенствованиям и изобретениям. Суппорт предназначен для перемещения во время обработки режущего инструмента, закрепленного в резцедержателе. Он состоит из нижних салазок (продольного суппорта) 1, которые перемещаются по направляющим станины с помощью рукоятки 15 и обеспечивают перемещение резца вдоль заготовки. На нижних салазках по направляющим 12 перемещаются поперечные салазки (поперечный суппорт) 3, которые обеспечивают перемещение резца перпендикулярно оси вращения заготовки (детали). На поперечных салазках 3 расположена поворотная плита 4, которая закрепляется гайкой 10. По направляющим 5 поворотной плиты 4 перемещаются (с помощью рукоятки 13) верхние салазки 11, которые вместе с плитой 4 могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно поперечных салазок и обеспечивать перемещение резца под углом к оси вращения заготовки (детали). Резцедержатель (резцовая головка) 6 с болтами 8 крепится к верхним салазкам с помощью рукоятки 9, которая перемещается по винту 7. Привод перемещения суппорта производится от ходового винта 2, от ходового вала, расположенного под ходовым винтом, или вручную. Включение автоматических подач производится рукояткой 14.
Устройство поперечного суппорта показано на рисунке внизу. По направляющим продольного суппорта 1 ходовым винтом 12, оснащенным рукояткой 10, перемещаются салазки поперечного суппорта. Ходовой винт 12 закреплен одним концом в продольном суппорте 1, а другим - связан с гайкой (состоящей из двух частей 15 и 13 и клина 14), которая крепится к поперечным салазкам 9. Затягивая винт 16, раздвигают (клином 14) гайки 15 и 13, благодаря чему. выбирается зазор между ходовым винтом 12 и гайкой 15. Величину перемещения поперечного суппорта определяют по лимбу 11. К поперечному суппорту крепится (гайками 7) поворотная плита 8, вместе с которой поворачиваются верхние салазки 6 и резцедержатель 5. На некоторых станках на поперечных салазках 9 устанавливается задний резцедержатель 2 для проточки канавок, отрезки и других работ, которые могут быть выполнены перемещением поперечного суппорта, а также кронштейн 3 с щитком 4, защищающим рабочего от попадания стружки и смазочно-охлаждающей жидкости.
К атегория:
Ремонт промышленного оборудования
Восстановление направляющих каретки суппорта токарного станка
У направляющих каретки суппорта износ возникает на поверхностях 1, 2, 3, 4,7, и поверхности 1, 2, и изнашиваются больше в средней части. Они становятся вогнутыми и в результате нарушается взаимная параллельность этих поверхностей и параллельность оси отверстия под винт. Повышенный износ поверхностей и влечет за собой наклон каретки в сторону фартука, как показано пунктирными линиями на верхней части рис. 1, б.
Кроме того, из-за неравномерного распределения усилий резания на поверхностях к постепенно происходит разворот каретки. Это в свою очередь вызывает неравномерный износ направляющих по длине. Нарушается перпендикулярность поперечных направляющих и относительно продольных направляющих.
Нижняя поверхность, где крепится фартук, утрачивает параллельность продольным направляющим, перекашивается в поперечном направлении, в результате чего фартук получает наклон к станине, в сторону уменьшения угла образуемого поверхностями каретки и станины для крепления коробки подач.
При ремонте необходимо восстановить первоначальную (в пределах 0,03 мм на длину 300 мм) точность многих координат, в том числе: параллельность поверхностей 1, 2, 3 оси винта в горизонтальной и вертикальной плоскостях, параллельность поверхностей, плоскости для крепления фартука перпендикулярность поперечных направляющих, (по линии ее) направляющим; перпендикулярность поверхности плоскости для крепления коробки подач на станине (на рисунке не показано); параллельность направляющих 7, 8, поверхности.
Рис. 1. Износ направляющих каретки суппорта токарного станка:
а - расположение направляющих, б - наклон каретки и фартука вследствие износа направляющих
Ремонт направляющих кареток рационально начинать с поверхностей 1, 2, 3, 4, а для выверки их к оси отверстия в него устанавливают контрольную оправку. Однако геометрическая точность этих отверстий часто оказывается нарушенной. Поэтому целесообразно использовать как базу грань, которая всегда перпендикулярна оси отверстия для винта поперечной подачи, и плоскость.
Направляющие у каретки могут быть отремонтированы такими способами:
— все направляющие строгают и шабрят или ограничиваются одним шабрением или шлифованием;
— поверхности, и восстанавливают строганием и компенсируют износ наделками из чугуна, латуни, текстолита, капрона, пластмассовых композиций и др.
Ниже рассматривается рациональный способ восстановления направляющих каретки скоростным фрезерованием и поверхностей, и пластмассовыми композициями.
Для ремонта пользуются приспособлением, представляющим двухступенчатое основание с Т-образными пазами и подвижными домкратами.
Приспособление располагают на столе вертикально-фрезерного станка, а каретку прикрепляют поверхностью к верхней ступени приспособления винтами через существующие отверстия для крепления фартука посредством подвижных гаек, расположенных в Т-образных пазах.
Рис. 2. Установка каретки на приспособлении
Затем под продольные направляющие каретки подводят подвижные домкраты и регулируют винтами и с гайками так, чтобы обеспечить необходимый подпор, исключая деформацию каретки при закреплении ее зажимным устройством. Далее, с помощью индикатора (на рисунке не показан) выверяют поверхность каретки (разворотом приспособления на столе станка), чтобы она располагалась параллельно движению стола в поперечном направлении, допуская отклонения до 0,03 мм по всей длине, при этом ось отверстия окажется перпендикулярной направлению поперечного движения стола. После этого приспособление закрепляют на столе станка с помощью прижимов (на рисунке не показано). После закрепления приступают к обработке поперечных направляющих формы «ласточкина хвоста» скоростным фрезерованием.
Фрезерование производят заточенной в соответствии с углом направляющих торцовой фрезой, оснащенной режущими пластинками из твердого сплава. Скорость резания должна быть 3-4 м/с при подаче 200 мм/мин. Вначале за один или два прохода до вывода износа обрабатывают одновременно поверхности, затем, не изменяя положения фрезы, за один проход - поверхности.
В результате достигается высокая точность исполнения в предела! 0,01-0,03 мм и качество поверхностей по 7-8-м классам шероховатости. Точность координат каретки восстанавливается автоматически поперечные направляющие поверхности 1,2,3,6 оказываются взаимопараллельными осп для винта поперечной подачи и плоскости для крепления фартука, в том числе по размерам.
Поверхности, восстанавливают после восстановления попе речных направляющих. Восстановление осуществляют пластмассовыми композициями или металлическими накладками из пластмасс и металл jb.
Рис. 3. Герметизация направляющих каретки для заливки акрилопластом
Восстановление направляющих пластмассовыми композициями выполняется в такой последовательности.
1. Ремонтируют поперечные направляющие каретки способами, указанными выше.
2. С поверхностей каретки, сопрягаемых с направляющими станины, сострагивают слой толщиной 2-3 мм. Шероховатость поверхности должна соответствовать 1-му классу.
3. На каретке сверлят четыре отверстия, нарезают резьбу и устанавливают винты с гайками, такие же два винта устанавливают на задней стенке каретки (на рисунке не показано). В средней части направляющих сверлят по отверстию диаметром б-8 мм.
4. На отремонтированные направляющие станины бруском хозяйственного мыла наносят тонкий равномерный изоляционный слой.
5. Предварительно простроганные направляющие каретки обезжиривают тампоном из светлой ткани, смоченном в ацетоне, и просушивают в течение 15-20 мин.
6. Каретку устанавливают на отремонтированные направляющие станины, прикрепляют заднюю прижимную планку, устанавливают фартук, коробку подач, ходовой винт, валы и поддерживающий кронштейн (на рисунке не показан), располагающийся на правом конце станины. Параллельность осей винта и валов направляющим станины предварительно выверяют.
7. Устанавливают приспособление для проверки перпендикулярности направляющих каретки и приспособление для проверки параллельности осей винтов и валов направляющим. Это приспособление скреплено с универсальным мостиком.
8. Устанавливают уровни, располагая их так, как показано на рисунке.
9. Регулируют положение каретки с помощью четырех винтов. При этом по показаниям индикатора устанавливают перпендикулярность поперечных направляющих каретки направляющим станины. По уровню определяют перпендикулярность поверхности каретки для крепления фартука и плоскости коробки подач на станине. Уровнем устанавливают параллельность плоскости каретки под фартук направляющим станины. Приспособлением проверяют соосность отверстий для ходового винта и вала самохода в коробке подач и фартуке.
10. После того как все положения выверены и регулировочные винты и затянуты контргайками, снимают ходовой винт, вал самохода и фартук. Затем герметизируют пластилином поверхности каретки и станины со стороны фартука и задней прижимной планки. По краям каретки делают из пластилина воронки и 5, а вокруг просверленных отверстий в средней части направляющих - воронки.
11. Приготовляют раствор акрилопласта и заливают в среднюю воронку одной из направляющих до тех пор, пока уровень жидкого пластика в крайних воронках не сравняется с уровнем в средней воронке. Так же заливают вторую направляющую.
12. Выдерживают каретку на станине в течение 2-3 ч при температуре 18-20 °С.
13. Снимают каретку с направляющих станины, очищают от пластилина, удаляют приливы пластика, делают канавки для смазки, заделывают стопорами или акрилопластом отверстия установочных винтов.
Рис. 4. Регулировка положения каретки винтами:
1 - приспособление для проверки отклонения от.перпендикулярности направляющих каретки. - индикатор. 3, 4 - уровни. 5, 6 - установочные винты, 7 - универсальный мостик, 8 - приспособление для проверки отклонений от параллельности осей винтов, 9 - фартук, 10- каретка, 11 - вал, 12 - ходовой винт, 13 - коробка подач
Рис. 5. Проверка направляющих консоли на собранном фрезерном станке:
а - проверка отклонений направляющих от параллельности оси, б - проверка отклонений от перпендикулярности поверхности стола направляющим консоли
В тех ситуациях, когда токарное оборудование вышло из строя, совершенно не обязательно приобретать новый дорогостоящий агрегат. После грамотного ремонта вновь будут в состоянии качественно и эффективно выполнять все технологические операции по обработке металла. Прежде чем разбираться в таком процессе, как ремонт токарного станка, необходимо вспомнить, что собой представляет и как устроено оборудование для ее осуществления.
Далеко не всегда есть возможность покупать новое оборудование. Выход один — ремонт
Особенности токарной обработки и устройство станка
При осуществлении токарной обработки решается задача по уменьшению диаметра заготовки, которая совершает вращательное движение, будучи закрепленной в шпинделе станка. Снятие слоя лишнего металла (за счет чего и происходит уменьшение диаметра заготовки) выполняет резец, оснащенный режущей кромкой.
Он может совершать перемещения в продольном (подача) и поперечном направлениях. Устанавливая параметры этих движений (вращение, продольное и поперечное перемещение режущего инструмента), можно регулировать толщину слоя снимаемого металла и форму стружки и воздействовать на качество выполняемой обработки.
К основным конструктивным узлам относят:
- несущую станину с направляющими, по которым происходит перемещение и его суппорта;
- переднюю бабку, расположенную с левой части станины (важнейшими конструктивными элементами передней бабки являются шпиндельный узел и патрон, в котором фиксируется обрабатываемая на станке заготовка);
- коробку передач, смонтированную на передней части станины;
- непосредственно сам суппорт, на котором имеются салазки для обеспечения поперечного перемещения режущего инструмента;
- резцедержатель, который перемещается по поперечным салазкам суппорта.
Перечисленные узлы, нуждающиеся в регулярном техническом обслуживании и иногда – в ремонте, могут иметь различные модификации, что определяет назначение и функциональные возможности станка (многорезцовый, токарно-револьверный и др.).
Необходимость ремонта и подготовка к нему
Наиболее распространенными ситуациями, в которых требуется уже не техническое обслуживание, а ремонт токарного агрегата, являются износ направляющих, подшипников, выход из строя вилок, которые переключают элементы зубчатых соединений и др. Естественно, после периода продолжительной эксплуатации токарное оборудование нуждается в капитальном ремонте, к которому следует правильно и основательно подготовиться.
Уровень вибраций и шумов, издаваемых изношенными узлами токарного станка, определяется при работе оборудования на холостом ходу. Кроме того, проверяется осевое и радиальное биение шпиндельного узла. Чтобы продиагностировать состояние опор качения, необходимо выполнить обработку пробной заготовки и сопоставить полученные геометрические параметры с требуемыми значениями. Во многих случаях подобные действия позволяют избежать капитального ремонта оборудования и ограничиться устранением локальных неисправностей.
Если капитальный ремонт токарному станку все же необходим, перед этим необходимо тщательно очистить оборудование от грязи и пыли, которые скопились в процессе его эксплуатации. Все технические жидкости, требующиеся для работы станка (масло, СОЖ), необходимо слить. Затем проверяют, все ли конструктивные элементы оборудования находятся на своих местах.
Методы ремонта направляющих
Выбор способа ремонта направляющих станков токарной группы (выполнить такой ремонт своими руками, не имея специального оборудования, достаточно сложно) зависит от того, насколько сильно изношены данные конструктивные элементы, какой твердостью они обладают, насколько хорошо технически оснащена ремонтная бригада, которая будет заниматься выполнением этой непростой процедуры.
Восстанавливать направляющие станины, подвергшиеся значительному износу после длительной эксплуатации, можно разными способами: строганием, фрезерованием, и без), протягиванием, шлифованием, накатыванием при помощи специальных роликов. К наиболее распространенным методам, используемым при капитальном ремонте , относятся строгание, шабрение и шлифование.
Уточнить величину износа направляющих можно лишь после того, как с их поверхности удалены все загрязнения и имеющиеся забоины. Чтобы определить зазоры, имеющиеся на данных узлах токарного станка, на них накладывают металлическую линейку и с помощью щупа выявляют наиболее изношенные участки, требующие срочного ремонта, проводя замеры через каждые 30–50 см.
Опытные специалисты могут выявить наиболее изношенные участки направляющих станины при помощи тонкой бумаги, толщина которой не превышает 0,02 мм. Такая бумага накладывается на рассматриваемые и прижимается к ним металлической линейкой. В тех местах, где направляющие не подверглись серьезному износу, бумага не вытаскивается из-под линейки, а обрывается по ее краю.
Шабрение, хотя и является достаточно трудоемким процессом, выполняется достаточно часто, так как позволяет эффективно восстанавливать геометрические параметры рассматриваемых узлов токарного станка.
Для выполнения шабрения, которое осуществляется в рамках капитального ремонта, станину оборудования устанавливают на жесткое основание, выверяя положение ее элементов в продольном и поперечном направлениях и при необходимости используя башмаки и клинья, чтобы отрегулировать ее расположение.
При проверке состояния направляющих станины и степени их износа в качестве базовых поверхностей используют те части, которые находятся под задней бабкой (именно они подвергаются наименьшему износу в ходе эксплуатации). После каждого этапа шабрения данные узлы токарного станка проверяют на параллельность и изогнутость.
Если направляющие станины, которые необходимо подвергнуть капитальному ремонту, закалены, то для восстановления их геометрических параметров лучше всего использовать шлифование.
Шлифовка направляющих станины, по сравнению с операцией шабрения, отличается более высокой производительностью, но использовать такой метод при восстановлении незакаленных узлов нецелесообразно.
Чтобы шлифовка станины токарного станка была выполнена качественно, все забоины и задиры необходимо тщательно зачистить. Затем станину для ремонта фиксируют на рабочем столе продольно-строгального станка, следя за параллельностью ее поверхностей и направления его движения. Кроме того, используя уровень, который устанавливается на мостике задней бабки, проверяют извернутость направляющих. Только после этого начинают выполнять шлифовку данных узлов.
Если направляющие станины, которые необходимо восстановить в процессе капитального ремонта, не закалены, то их обработку следует выполнять при помощи финишного строгания.
Как и перед шлифованием, перед финишным строганием станину следует предварительно зачистить от имеющихся забоин и закрепить на рабочей поверхности продольно-строгального станка, проверив параллельность ее элементов направлению его перемещения.
При использовании такого метода ремонта направляющие станины обрабатываются резцом за 3–4 захода, после чего проверяют их параллельность, прямолинейность и извернутость. Если после выполнения обработки все геометрические параметры ремонтируемых узлов соответствуют требованиям, станину открепляют от поверхности рабочего стола продольно-строгального оборудования.
Видео таких восстановительных операций показывает, что выполнить их своими руками, не имея специального оборудования для ремонта, практически невозможно.
Некоторые особенности шабрения направляющих
Поскольку шабрение является одним из наиболее распространенных методов ремонта направляющих станины, рассмотрим последовательность выполнения данной технологической операции.
- Сначала обработке подвергаются участки под задней бабкой, которые страдают от износа меньше всего.
- Затем рассматриваемые узлы токарного станка обрабатываются под прижимными планками и под кареткой. Отклонения от параллельности после такой обработки не должны превышать 15 мкм по длине элементов.
- После этого выполняют шабрение направляющих поперечного суппорта, контролируя их прямолинейность и параллельность.
- Следующий этап ремонта – это обработка ответных направляющих каретки. Контроль за выполнением этого процесса, при котором должна быть обеспечена параллельность между винтовой осью и направляющими (расхождение – не более 35 мкм), осуществляют при помощи трехгранной линейки.
- В том случае, если продольные направляющие каретки изношены достаточно сильно, для их ремонта обязательно используют антифрикционные составы. После выполнения данной процедуры контролируются следующие параметры: соосность ходового вала и его посадочной зоны; надежность зацепления реечной шестерни и самой рейки, обеспечивающих точное перемещение каретки в продольном направлении; перпендикулярность оси шпиндельного узла и поперечного передвижения суппорта.
- После этого выполняется ремонт задней бабки токарного станка (вернее, направляющих, по которым передвигается данный узел), для чего также используется антифрикционный состав.
Более подробно познакомиться с процессом шабрения направляющих станины в рамках ремонта токарного станка можно, просмотрев видео такого процесса.
Как выполняется ремонт каретки суппорта
Капитальный ремонт каретки суппорта предполагает восстановление ее нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины. Кроме того, при восстановлении данного узла необходимо добиться перпендикулярности плоскости его перемещения к плоскостям, на которых фиксируются фартук токарного станка и его коробка подач. Для выявления степени отклонения данных плоскостей от нормы используются уровень и щупы различной толщины.
Каретка токарного станка в результате выполнения капитального ремонта должна быть выставлена параллельно поперечному ходу суппорта с точностью 0,02 мм на длине 300 мм. Этот параметр проверяется при помощи специального индикатора, который закрепляется в резцедержателе токарного станка.
В работах по металлу, для изготовления деталей цилиндрической (конической) формы, используется токарный станок. Существует множество моделей этого производственного устройства, и всем им присуща практически одинаковая компоновка из схожих узлов и деталей. Одним из таковых является суппорт станка.
Для лучшего понимания функций, который выполняет суппорт токарного станка, можно рассмотреть его работу на примере распространенной модели 16к20. Ознакомившись с этой информацией, возможно у некоторых домашних мастеров появится идея создать своими руками самодельный токарный станок для проведения работ по металлу.
1 Что такое суппорт станка?
Это достаточно сложный узел , невзирая на кажущуюся простоту. От того, насколько правильно он изготовлен, установлен, отрегулирован — зависит качество будущей детали,
и количество времени, которое было затрачено на ее изготовление.
1.1 Принцип работы
Размещенный на станке 16к20 суппорт может передвигаться в следующих направлениях:
- поперечном — перпендикулярно оси вращающейся заготовки для углубления в нее;
- продольном — режущий инструмент передвигается вдоль поверхности заготовки для снятия лишнего слоя материала или протачивания резьбы;
- наклонном — для расширения доступа к поверхности обрабатываемой детали под нужным углом.
1.2 Устройство суппорта
Суппорт для станка 16к20 расположен на нижних салазках, которые передвигаются по направляющим, закрепленным на станине, и таким образом происходит продольное перемещение. Движение задается вращением винта, который преобразовывает вращательное усилие в поступательное движение.
На нижних салазках, суппорт передвигается и поперечно, но по отдельным направляющим (поперечным салазкам), расположенным перпендикулярно оси вращения детали.
К поперечным салазкам, специальной гайкой, крепится поворотная плита, на которой имеются направляющие для передвижения верхних салазок. Задавать движение верхним салазкам можно с помощью поворотного винта.
Поворот верхних салазок в горизонтальной плоскости происходит одновременно с плитой. Таким образом, происходит установка режущего инструмента, под заданным углом к вращающейся детали.
Станок оснащен резцовой головкой (резцедержателем), который закреплен на верхних салазках специальными болтами и отдельной рукояткой. Движение суппорта происходит по ходовому винту, который расположен под ходовым валом. Такая подача осуществляется вручную.
1.3 Регулировки суппорта
В процессе работы на станке 16к20 происходит естественный износ, расшатывание, ослабление креплений суппорта. Это естественный процесс и его последствия необходимо постоянно контролировать путем регулярных подстроек и регулировок.
На суппорте станка 16к20 проводятся следующие регулировки:
- зазоров;
- люфта;
- сальников.
1.4 Регулировка зазоров
Во время поперечного и продольного движения суппорта станка 16к20 по салазкам, происходит износ винта и рабочей их поверхности вследствие постоянного трения.
Наличие такого свободного пространства приводит к неравномерному перемещению суппорта, заеданию, колебанию при возникающих боковых нагрузках. Удаляется излишний зазор при помощи клиньев, при помощи которых каретка прижимается к направляющим.
1.5 Регулировка люфта
Люфт появляется в винтовой передаче. Избавиться от него можно без разборки
с помощью закрепляющего винта, который находится на этом устройстве перемещения суппорта.
1.6 Регулировка сальников
При длительной работе по металлу на станке 16к20 происходит износ и засорение сальников, которые находятся на торцах выступа каретки. Визуально это определяется при появлении грязных полос во время продольного перемещения суппорта.
Для того, чтобы устранить такое явление без разборки узла, необходимо промыть войлочную набивку и пропитать ее машинным маслом. При полной непригодности изношенных сальников следует заменить их новыми.
1.7 Ремонт суппорта
Это устройство токарного станка с течением времени изнашивается при постоянных значительных нагрузках в работе по металлу.
Наличие значительного износа легко определяется по состоянию поверхности направляющих салазок. На них могут появиться небольшие впадины, что будет препятствовать свободному перемещению суппорта в заданном направлении.
При своевременном регулярном уходе такой ремонт может и не понадобиться, но в случае появления подобного рода дефекта следует заняться ремонтом, а при сильном износе — заменой.
Суппорт 16К20 достаточно часто требует ремонта каретки, который заключается в восстановлении нижних направляющих, которые взаимодействуют с направляющими станины. Особого внимания требует поддержание стабильной перпендикулярности расположения каретки.
При ремонте суппорта необходимо проводить проверку по обеим плоскостям при помощи строительного уровня.
2
Токарное устройство, при помощи которого выполняются работы по металлу, может быть очень простым. Собрать самодельный станок своими руками можно практически из подручных средств, которые берутся из пришедших в негодность механизмов.
Начать следует с металлической рамы сваренной из швеллера, которая будет станиной. С левого края на ней закрепляется передняя неподвижная бабка, а справа — устанавливается опора. Самодельный станок, сделанный своими руками, предусматривает наличие уже готового шпинделя с патроном или планшайбой.
Шпиндель получает вращательный момент от электродвигателя через клиноременную передачу.
При работе станка по металлу, резец удержать своими руками невозможно (в отличие работы с деревом), поэтому потребуется суппорт, который будет передвигаться продольно. На нем устанавливается резцедержатель с возможностью его перемежения поперечно направлению движения самого суппорта.
Задается перемещение суппорта и резцедержателя на заданную величину при помощи винта с маховиком, на котором имеется кольцо с метрическими делениями. Маховик приводится в движение вручную.
2.2 Материалы и сборка
Для того чтобы собрать токарное устройство своими руками потребуются:
- цилиндр гидравлический;
- вал от амортизатора;
- уголок, швеллер, балка из металла;
- электродвигатель;
- два шкива;
- ременная передача.
Самодельный токарный станок своими руками собирается таким образом:
- Из двух швеллеров и двух металлических балок собирается рамная конструкция. При работе в будущем с деталями, имеющими длину более 50 мм, следует использовать материалы толщиной не менее 3мм для уголка и 30 мм для стержней.
- Продольные валы закрепляются на двух швеллерах направляющими с лепестками, каждый из которых имеет болтовое соединение или приварен сваркой.
- Для изготовления передней бабки используется гидравлический цилиндр, толщина стенки у которого должна быть не менее 6 мм. В нем запрессовываются два подшипника 203.
- Через подшипники, внутренний диаметр которых равен 17 мм, прокладывается вал.
- Гидравлический цилиндр заполняется смазывающей жидкостью.
- Под шкивом устанавливается гайка с большим диаметром, для предотвращения выдавливания подшипников.
- Готовый шкив берется из отслужившей стиральной машины.
- Суппорт изготавливается из пластины с приваренными к ней цилиндрическими направляющими.
- Патрон можно изготовить из отрезка трубы, подходящего диаметра, с наваренными на нем гайками и проделанными отверстиями для 4-х болтов.
- Приводом может служить электродвигатель той же стиральной машины (мощность 180 Вт), соединенный с передней бабкой ременной передачей.