Ремонт деталей узла токарного станка

Ремонт токарного станка 16К20

Токарно-винторезный станок 16К20 и его аналоги — один из самых распространенных видов металлорежущего оборудования на постсоветском пространстве. Он начал выпускаться почти пятьдесят лет назад (в 1971 году) и до сих пор применяется на разных производствах: от небольших мастерских до крупных промышленных предприятий. 16К20 имеет множество модификаций и аналогов, которые выпускаются не только в бывших союзных республиках, но и на нескольких станкостроительных заводах Китая и Болгарии.

Ремонт этих токарных станков хорошо освоен на многих предприятиях, поскольку за многие годы компоновка и состав механизмов у 16К20 практически не изменились. Также остались неизменными порядок и состав ремонтных работ, хотя сейчас это оборудование ремонтируют не только традиционными методами, но и с применением современных технологий и материалов.

Возможные неисправности

При длительной эксплуатации токарного оборудования детали его механизмов теряют свои первоначальные качества, что приводит к изменению их формы, увеличению зазоров в местах сопряжений и ухудшению состояния поверхностей трения. Одна из главных причин возникновения таких неисправностей — это износ поверхностей трения отдельных деталей, который происходит в результате:

• воздействия силы трения;
• пластической деформации (смятия металла);
• усталости поверхностного слоя;
• химической коррозии.

Возможные неисправности основных элементов токарного станка:

1. Корпусные детали. Трещины, сколы, износы отверстий, повреждение резьб, отклонение от прямолинейности плоскостей.
2. Валы. Износ шеек, шпоночных пазов, центровых отверстий.
3. Фланцы. Трещины и сколы в крепежных отверстиях. Износ поверхностей сопряжения.
4. Шестерни и валы-шестерни. Износ зуба и радиальное биение зубчатого венца.
5. Шпиндель. Износ шеек, переднего внутреннего конуса и шлицевого соединения.
6. Ходовой винт. Износ резьбы и шеек.
7. Валик ходовой. Износ шпоночного паза и шеек.

Устройство станка 16К20

На основании осмотра и контрольных замеров этих компонентов 16К20 определяется необходимость ремонта и проводится подготовка к ремонтно-восстановительным работам. Осмотр станка на предмет ремонта начинается со шкива, который на токарном станке 16К20 передает движение от главного двигателя к шпинделю. Перечень основных проблем, возникающих вследствие нарушений правил эксплуатации оборудования, приводится в разделе 16 «Руководства по эксплуатации. Здесь же указаны возможные причины и методы их устранения.

Виды ремонта

Ремонтные работы выполняются с целью поддержание эксплуатационных характеристик токарного оборудования и бывают двух видов: плановые и неплановые. Первые выполняются только на основании графиков планово-предупредительных ремонтов. Для 16К25 предусматривается четыре вида работ, включающие осмотр и три вида ремонтов:

Согласно п. 17.2 «Руководства по эксплуатации» токарного станка 16К20, его межремонтный период (время работы до первого капремонта) при условии соблюдения эксплуатационных требований производителя составляет 10 лет при двухсменной работе. За этот период должно быть выполнено шесть плановых осмотров 16К20, четыре малых ремонта, один средний (в середине периода) и один капитальный (в конце периода).

Потребность в неплановых ремонтных работах обычно возникает при внезапном снижение допустимых параметров оборудования или выходе его строя. Такое обычно происходит при несоблюдении паспортных требований производителя по эксплуатации и обслуживанию токарного оборудования. На производственных предприятиях все виды работ проводят по графикам ППР квалифицированным персоналом специализированных ремонтных подразделений. На малых предприятиях ремонт токарного станка выполняют своими руками по мере возникновения проблем с его точностью и работоспособностью.

Малый ремонт

Этот вид ремонтных работ выполняется как по утвержденной номенклатуре, так и по результатам наблюдений за токарным оборудованием во время ежесменного и периодического технического обслуживания. Его цель — обеспечить работу токарного оборудования до следующего планового ремонта.

Согласно п. 17.3.3 «Руководства по эксплуатации» токарного станка 16К20 при малом ремонте обязательными для выполнения являются следующие виды работ:

• выявление неисправностей для устранения при последующих плановых ремонтных работах;
• замеры геометрии оборудования на паспортную точность;
• испытания на холостом ходу;
• испытания на шумность и температурные режимы;
• проверка точности и чистоты обработки.

Выполнение остальных работы из приведенного в Руководстве перечня выполняют только при необходимости в зависимости от состояния оборудования. По результатам малого ремонта составляется ведомость состояния деталей механизмов для включения в состав следующих по графику ППР работ.

Средний ремонт

В состав этого вида ремонтных мероприятий входят работы по списку рекомендаций малого ремонта, а также неполная разборка токарного 16К20, при которой выполняется восстановление работоспособности основных механизмов и агрегатов. Такой ремонт для токарно-винторезного станка 16К20 выполняют по перечню, который приводится в п. 17.3.4 «Руководства по эксплуатации».

При среднем ремонте обязательно проверяется точность до и после разборки токарного оборудования, проводится контроль жесткости шпинделя, а также делаются замеры износа поверхностей трения до и после их восстановления. Средний ремонт токарного станка выполняют в середине межремонтного периода. Его цель — восстановление ресурса токарного оборудования до такого уровня, чтобы станок смог проработать до капитального ремонта.

Капитальный ремонт

Согласно п. 17.3.2. «Руководства по эксплуатации» капитальный ремонт токарного станка 16К20 предваряется осмотром состояния станочного оборудования. Во время осмотра проверяют данные осмотров при предшествующих ремонтных работах, определяют перечни деталей на восстановления и замену, а также производят изготовление рабочих чертежей для заказа заменяемых деталей.

Капитальный ремонт станка 16К20

При капремонте перед полной разборкой выполнятся проверка точности 16К20 и степень изношенности поверхностей трения.

После полного демонтажа всех механизмов, выполняется очистка каждой деталей, после чего производится их осмотр и сверка с дефектной ведомостью. Капремонт предусматривает восстановление всех паспортных характеристик 16К20. Поэтому токарные станки после качественного капитального ремонта имеют такие же параметры, как и новое токарное оборудование, а их межремонтный период также составляет десять лет.

Скачать паспорт (инструкцию по эксплуатации) токарного станка 16К20

Ремонт основных узлов

Станина

Станина 16К20 — это литая конструкция с ребрами жесткости, на которой монтируются все остальные оборудование токарного станка. На верхней части станины расположены четыре продольные направляющие токарного станка: две плоские и две призматические. От состояния их поверхностей зависит точность позиционирования задней бабки и каретки суппорта, а также соосность передней и задней бабок. Состав и порядок выполнения работ регламентируется разделом 6.1 технического руководства «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20».

Существует четыре способа механообработки, с помощью которых выполняют ремонт направляющих токарного станка:

• ручная шабровка;
• шлифовка с применением переносного шлифовального оборудования;
• шлифовка на плоскошлифовальном оборудовании;
• строгание на продольно-строгальном станке;

В общем случае, если износ составляет менее 15 мкм на 1000 мм, геометрию поверхности восстанавливают методом ручной шабровки. Если больше — с применением станочного оборудования или методом напыления.

Шабровка выполняется ручным слесарным инструментом, поэтому ее трудоемкость в несколько раз выше, чем при механизированной обработке.

Кроме того, этим способом можно обрабатывать только незакаленные поверхности. Шабрить станину токарного станка можно без демонтажа станины, поэтому наряду с ручной шлифовкой — это самый распространенный метод восстановления поверхностей направляющих.

Шлифовка направляющих с применением переносного шлифовального оборудования, устанавливаемого на станине, применяется в двух случаях: при невозможности доставки станины в ремонтный цех и в случае, если длина станины больше длины стола шлифовального оборудования. Самый эффективный способ восстановления направляющих станины — это обработка на шлифовальных и продольно-строгальных станках в ремонтных цехах или на специализированных предприятиях. Он обеспечивает самую высокую точность и гарантирует качество.

Станина для станка 16К20

Восстановление глубоких повреждений станины токарного станка производится путем напыления латуни или цинка, а также заливкой баббитом. После заполнения металлом вмятин и выбоин поверхность направляющей обрабатывают шлифовкой или шабровкой.

Каретка

В соответствии с разделом 6.2 Технического руководства ремонт каретки суппорта токарно-винторезного станка 16К20 включает две технологические операции:

• восстановление нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины;
• восстановление поперечных направляющих, примыкающих к направляющим нижней части суппорта.

Перед началом работ каретку устанавливают на выставленную станину вместе с рейкой и коробкой подач. После этого на каретку монтируют прижимные планки, фартук, ходовой винт и ходовой вал, выставляют ее на точность, делают замеры и проверяют зацепление шестерни фартука с рейкой.

Каретка для станка 16К20

По результатам контрольных замеров определяют степень износа поверхностей направляющих и обрабатывают их ручным и механическими способами до достижения нормативных прямолинейности, плоскостности и параллельности. На финальной стадии точность прилегания к станине токарного станка обеспечивается обработкой шабером и шлифовальными устройствами.

Задняя бабка

Согласно разделу 6.7 Руководства в номенклатуру работ по ремонту задней бабки токарного станка 16К20 входят технологические операции, по восстановлению параметров следующих компонентов:

• поверхности корпуса, сопряженные с поверхностями плиты;
• поверхности плиты, примыкающие к корпусу и станине;
• отверстие под пиноль.

При восстановлении плоских поверхностей применяют шабровку и шлифовку, а при обработке пиноли — расточку.

Шлифовку плоских поверхностей направляющих выполняют на продольно-шлифовальном станке. Призматические поверхности доводятся до нормативного качества шабровкой. Расточка отверстия под пиноль производится двумя способами: на самом станке с помощью борштанги и с демонтажом на расточном станке.

Источник

Особенности ремонта токарных станков по металлу

На повышение производительности и качества выполнения работ напрямую влияет не только высокая квалификация работников, комфортные условия труда, но и исправное техническое состояние оборудование.

Ни один цех механической обработки не может обойтись без токарных станков. О том, какие неисправности существуют, как их устранить, и возможно, избежать, будет описано в этой статье.

Возможные неисправности

Самая распространённая причина возникновения неисправностей – естественный износ деталей и механизмов. Токарный станок состоит из множества движущихся частей, приводимых в движение с помощью подшипников. Несвоевременная замена подшипников может привести к поломке станка. Перегрев станка происходит при нагрузке выше разрешённой, нарушении режима труда и отдыха (работа без перерыва). Неисправности в электрике также могут являться причиной перегрева.

Станок отключается при работе – следует проверить состояние щёток электродвигателя, или уменьшить нагрузку (снизив обороты и подачу). Отсутствие подачи СОЖ может возникать в случае низкого уровня жидкости или поломки насоса. Если прослабило натяжение ремённой передачи, то будет уменьшаться частота оборотов в процессе работы. Замена ремня и регулировка фрикционной муфты поможет избавиться от этой неисправности.

Неточность обработки тоже может являться следствием неисправностей станка. К примеру: люфт резцедержателя или патрона на шпинделе. Соблюдая правила обслуживания станка, поддерживая чистоту на рабочем месте и проводя вовремя профилактическое обслуживание можно сократить поломки.

Виды и особенности ремонтных работ

Классификация всех проводимых ремонтных работ осуществляется на основе системы планово-предупредительного ремонта (ППР). Этот комплекс включает в себя:

• техническое (межремонтное) обслуживание – обеспечивает работоспособность станка между ремонтами. ТО подразумевает уход за эксплуатируемым оборудованием и его мелкий ремонт. Может выполняться операторами станков и слесарями дежурных служб;
• текущий ремонт – осуществляется в процессе эксплуатации оборудования для его гарантированной работоспособности. В ходе ТР происходит замена или восстановление частей станка, а также необходимая регулировка и наладка;
• капитальный ремонт – выполняется для восстановления исправности оборудования. При выполнении капитального ремонта возможна замена основных узлов станка;
• непредвиденные поломки и аварийные ситуации устраняются на внеплановом ремонте. При этом заменяются или подлежат восстановлению только пострадавшие элементы.

Подготовительные работы

Перед началом ремонтных работ необходимо выявить и определить все неисправности. Для этого станок необходимо тщательно осмотреть, проверить на точность и ознакомиться с записями в журналах неисправностей, оценить объём ремонта. Необходимо изучить устройство станка, ознакомившись с чертежами и техническим паспортом.

Важно правильно определить порядок разборки механизмов и выделить подходящее для этого место. Осуществляем очистку станка от пыли и технических жидкостей и заготавливаем необходимый для ремонта инструмент. Последний шаг – обесточить оборудование и повесить предупреждающую табличку.

Малый

Малый ремонт характеризуется заменой или восстановлением небольшого количества изношенных деталей или узлов. При выполнении малого ремонта производят проверку станка на точность и чистоту обработки, регулируют или меняют подшипники, зачищают ходовые винты, меняют изношенные элементы крепления. В случае необходимости ремонтируют систему подачи СОЖ для токарного станка и смазки.

Средний

Во время проведения среднего ремонта токарного станка происходит разборка узлов агрегата, замена или восстановление нескольких узлов или механизмов, шлифовка направляющих, а также выполняют настройку и проверку под нагрузкой. При проведении среднего ремонта составляется Ведомость дефектов.

Капитальный

Самый сложный и наиболее затратный вид планового ремонта. Включает в себя полный разбор всех узлов и агрегатов станка с занесением замеченных неисправностей и отклонений в дефектную ведомость, полный ремонт задней бабки и шпинделя, замену или восстановление всех неисправных агрегатов. В рамках капитального ремонта может также проходить техническая модернизация оборудования, с целью повышения производительности и снижения брака.

Как производится капремонт основных узлов?

Капитальный ремонт основных узлов выполняется с целью восстановления исправности, полного или же близкого к полному восстановлению ресурса с осуществлением замены или восстановления.

Восстановление направляющих

Направляющие — одна из наименее изнашивающихся частей токарного станка. В зависимости от степени износа существует несколько методов капитального ремонта.

Шабрением

При погрешности менее 0.15 мм на 1000 мм длины выполняют восстановление шабрением. Станина устанавливается на ремонтный стенд и закрепляется строго в горизонтальной плоскости. Шабрение проводят в три этапа. Черновой проход выполняют шабером с рабочей шириной 20–30 мм.

Получистовое шабрение выполняется шабером 11–18 мм, финишное (чистовое) шабрение – шабером с рабочей шириной 5–10 мм. Так как направляющие станка длинные, шабрение происходит по маякам. Этот метод даёт возможность получить высокую точность обработки (до 0,002 мм на 1000 мм) и применяется для незакаленных направляющих.

Шлифованием

Шлифование применяют для закалённых направляющих, так же при необходимости ускорить процесс ремонта. Обработка ведётся чашечным шлифовальным кругом, позволено выполнять ремонт без разборки станка. Шлифование намного более производительный процесс, чем шабрение. Этот метод позволяет получить высокую точность и малую шероховатость поверхности направляющих.

Строганием

При серьёзном износе (более 0,15 мм на 1000мм) направляющие возможно исправить, прибегнув к строганию. Обработка строганием по продолжительности выполнения операции – самый быстрый способ. Однако, продолжительность увеличивается при транспортировке. Строгание проводят в два этапа: черновое строгание выравнивает направляющие, а финишное (минимум 2 прохода) снимает дополнительный слой металла.

Станина

Что касается станины, то нужно устранить неточности, возникающие при износе направляющих. От той или иной степени износа зависит, какой именно способ восстановления выберется в конкретной ситуации. При неточности 0,15 мм на 1 метр применяется шабрение, при большом восстановление проводят путем строгания или шлифовки.

Задняя бабка

Задняя бабка служит для фиксации заготовки и инструмента. Это один из самых используемых узлов станка. При ремонте следует восстановить сопряжение бабки со станиной, устранить люфт, выверить точность отверстия и расположение центров.

В случае неисправности, заменить или восстановить пиноль и винт подач. Отверстие под пиноль ремонтируется притирами (малоизношенные отверстия), растачиванием с подгонкой и акрилопластом (самый эффективный и экономичный метод).

Ремонтируем каретку суппорта

При капитальном ремонте каретки суппорта токарного станка необходимо восстановить её нижние направляющие, сопрягающиеся с направляющими станины. Также при восстановлении этого механизма необходимо устранить люфт между направляющими. Направляющие суппорта ремонтируются шлифованием и шабрением. После проведения капитального ремонта каретку необходимо правильно выставить.

Ходовой винт и ходовой вал

Зачастую, при ремонте требуется восстановить соосность ходового винта, вала, фартука и коробки подач. Для этого, коробка подач закрепляется на станине, устанавливаем каретку и прикрепляем прижимную планку. Устанавливаем оправы в отверстия коробки подач, а фартук соединяем с кареткой. Каретку двигаем к коробке подач до соприкосновения оправ. Измеряем щупом полученный просвет.

Правила эксплуатация станка после проведения работ

При приёмке станка с ремонта проводят внешний осмотр, проверяется качество сборки и комплектность. Сначала станок испытывают на холостом ходу, затем под нагрузкой. Результаты испытаний заносятся в акт.

Предварительно, все трущиеся части должны быть смазаны, системы смазки и охлаждения должны быть заполнены. Эксплуатация станка после ремонта допускается только после окончательной приёмки комиссией.

Важно помнить, что соблюдение должностных инструкций, соблюдение правил эксплуатации оборудования, регулярное проведение текущего и капитального ремонта, позволяет продлить жизненный цикл оборудования. Не стоит экономить также на технических жидкостях и обучении обслуживающего персонала.

Источник