Ремонт деталей задней бабки

Задняя бабка токарного станка

Опорный узел обрабатывающего агрегата получил название задняя бабка токарного станка. Этот многофункциональный узел предназначен для фиксации обрабатываемой заготовки. В его конусном отверстии можно крепить металлорежущий инструмент различного назначения.

Устройство задней бабки

В любом токарном станке основой является станина. На ней крепится передняя бабка токарного станка, основные органы управления, задняя бабка. Последние имеют довольно разнообразные конструкции. Основные элементы выполняют одинаковые функции и построены по идентичным принципиальным схемам.

Такими элементами являются:

• основание, на котором размещены все устройства и органы управления;
• элемент крепления — пиноль;
• цельнометаллический корпус;
• рукоятки управления (позволяют фиксировать пиноль и корпус всей бабки);
• колесо для перемещения пиноли (ещё его называют маховик);
• регулировочный винт (позволяет жёстко фиксировать положение задней бабки относительно остальных элементов токарного станка).

Чертёж задней бабки токарного станка позволяет понять кинематическую схему и взаимодействие всех элементов.

Основание представляет цельнометаллическую плиту, которая опирается на правую часть станины. На основании расположен корпус. В нём установлен патрон задней бабки токарного станка. В передней части пиноли расположено отверстие, в котором размещается инструмент. Оно выполнено в форме конуса.

Центр задней бабки подсоединяется к суппорту. Через него передаётся поступательное движение. Это обеспечивается наличием самостоятельного привода подачи. В определённых типах агрегатов производится вращательное движение. Оно обеспечивается конструкцией пиноли задней бабки. Горизонтальное перемещение пиноли производится с помощью электрического двигателя или посредством гидравлического механизма. Выбор способа привода зависит от решаемых задач и модификации станка.

Все изделия должны удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечивать точное местоположение центра конструкции;
• способствовать быстрой установки вдоль горизонтальной оси станка;
• обеспечивать точное направление движения в сторону шпинделя с охранением соосности при вращательном движении;
• надёжно закрепляться в выбранном положении.

Обеспечение устойчивости и надежности крепления позволяет сохранять заданный класс точности обработки.

Простота конструкции и доступность комплектующих элементов позволяет изготовить эту часть токарного станка самостоятельно. При качественной сборке самодельная задняя бабка токарного станка будет выполнять основные функции не хуже заводской.

Назначение узла

Задняя бабка токарного станка по металлу является надёжной опорой для закрепления заготовки. Кроме этого она поддерживает второй край заготовки и обеспечивает её стабильное вращение. Во время сверления она захватом соединяется с суппортом. Сверло необходимого диаметра вставляется в патрон пиноля. Кроме свёрл предусмотрено крепление: плашек, метчиков, развёрток, зенкеров и других режущих инструментов. Такой широкий ассортимент применяемых инструментов позволяет проводить широкий спектр обрабатывающих операций.

Регулировка и ремонт задней бабки

Первоначальная регулировка данного элемента производиться специалистами на заводе. Длительная эксплуатация приводит к нарушению этих регулировок. Это ухудшает показатели точности обработки. Поэтому необходимо периодически проводить регулировку. Она направлена на возвращение параметров узла в исходное положение. Регулировка включат следующие операции:

• величины люфта образовавшегося между направляющими станины и основанием узла;
• минимальных зазоров в передних и задних подшипниках крепления пиноли (для моделей у которых пиноль вращается);
• устранение возникшего смещения центра относительно шпинделя.

Особое значение имеет соблюдение геометрической соосности между шпинделем и пинолью.

Для проверки в шпинделе зажимают стальной вал диаметром, например 100 мм и длиной около 500 мм. С другой стороны его зажимают пинолью. Величина выбранного вала зависит от характеристик станка. На направляющих станины устанавливают специальную стойку, снабжённую индикаторной головкой. Её перемещают вдоль установленной болванки и производят измерения параметра смещения. При необходимости производят регулировку положения центра упора.

Периодичность проверки, порядок регулировки указаны в паспорте каждого станка. Опыт профессионалов показывает, что целесообразно проводить такие проверки один раз в полгода. Нарушение параметров, выход из строя превращает агрегат в токарный станок без задней балки. Проведение плановых профилактических осмотров на предприятиях проводят опытные наладчики. Они могут квалифицированно определить изменение параметров и появившиеся неисправности.

После проверки может возникнуть необходимость на проведение восстановительных или ремонтных работ. Ремонт задней бабки токарного станка позволяет устранить неисправности и восстановить следующие параметры:

• точность стыковки станины с корпусом узла;
• высоту расположения шпинделя и пиноли.

Ремонт этого узла предполагает проведение работ над пинолью, винтом подачи, механизмов крепления.

Самым трудоёмким считается восстановление точности отверстия, в котором закреплена пиноль. От этого зависит центровка со шпинделем. Основным способом ремонта является расточка с последующей доводкой. При окончательной установке применяют акрилопласты, например, стиракрил марки ТШ. Этими материалами устанавливают высоту расположения центра упора и точность посадки. Подобный способ ремонта менее затратен, чем расточка и изготовление новой пиноли.

Ремонт пиноли производят шлифовкой наружной поверхности. Чтобы восстановить конусное отверстие применяют специальную втулку. Сложность такого ремонта заключается в том, что наружная поверхность цилиндрическая, а внутренняя коническая. Трудность обработки связана с прочностью материала упора. Она изготовлена из легированной стали с последующим закаливанием. Это значительно повышает твёрдость.

После долгой эксплуатации приходиться проводить ремонт отверстий, в которых находятся подшипники. Наиболее эффективным считается замена корпусов на новые. После замены производят подгонку внутреннего диаметра каждого подшипника. Окончательно проверяют наличие радиального биения. Оно должно быть нулевым.

Ремонтировать мостик можно без применения акрилопласта.

Восстановление отверстия, в котором расположен узел, предполагает следующую последовательность действий:

1. Расточка отверстия, в котором будет расположена пиноль. Это увеличивает начальный диаметр на 3 мм. Поэтому необходимо соблюдать точность обработки, конусность и овальность.
2. В переднюю бабку устанавливают заранее изготовленную оправку. Её внешний диаметр соответствует внутреннему диаметру расточенного отверстия.
3. Вращением шпинделя в передней бабке проверяют величину биения оправки. С помощью этой операции устанавливают центры высот обеих бабок.
4. Производят герметизацию отверстий под пиноль и её крепление.
5. В залитое акрилопластом отверстие помещают пиноль.
6. Дают высохнуть конструкции в течение двух часов.
7. Затем ещё раз проверяют все параметры.

Длительная эксплуатация токарного станка по металлу предполагает проведение периодического осмотра, ремонтных и восстановительных работ с последующей детальной настройкой. Качественно проведенный ремонт повышается надёжность, точность обработки и безопасность.

Источник

Задняя бабка токарного станка. Устройство и технология ремонта

Устройство задней бабки токарно-винторезного станка

Общий вид и компоновка задней бабки токарно-винторезного станка показаны на рис. 33.

Технические характеристики, фотографии и чертежи приведены на странице Токарно-винторезный станок 1К62.

Задняя бабка служит для поддержания обрабатываемой заготовки при обработке в центрах и представляет собой вторую опору.

При сверлении задняя бабка специальным прихватом соединяется с кареткой суппорта и получает от него механическую подачу. Сверло вставляется в пиноль вместо центра.

Задняя бабка должна удовлетворять следующим условиям:

• ни при каких условиях произвольно не сдвигаться
• давать правильное положение оси центра
• давать возможность быстрой установки по оси станка
• предоставлять возможность точной установки обрабатываемой детали на обоих центровых отверстиях станка
• обеспечивать надежное направление шпинделя (пиноли) задней бабки и зажим его без нарушения положения оси

Устойчивость и надежное положение оси задней бабки являются необходимыми условиями для получения удовлетворительных результатов при обработке в центрах и устранения возможности аварий из-за вырывания обрабатываемой детали из центров. Это зависит от закрепления корпуса задней бабки на станине.

Конструкции задних бабок очень разнообразны, но основные принципиальные схемы их имеют много общего. Поэтому, зная принципиальное устройство задней бабки какого-либо универсального токарного станка средних размеров, можно без труда разобраться в конструкции бабок других токарных станков.

Рассмотрим конструкцию задней бабки токарного станка. Корпус задней бабки этого станка, как и большинства станков других типов, состоит из двух деталей: собственно корпуса 1 и основания (плота, мостика) задней бабки 2.

Плот (мостик) пришабривается по направляющим станины, а на верхнюю поверхность его устанавливается корпус.

Плоскости соприкосновения корпуса с плотом пришабриваются так, чтобы ось задней бабки по высоте совпадала с осью шпинделя станка и была ей параллельна. Параллельность осей достигается за счет пришабривания вертикальной грани направляющего буртика а плота. Боковое совпадение осей достигается перемещением корпуса по плоту при помощи винта с квадратной головкой и гайки. Корпус крепится к плоту и одновременно к станине при помощи двух болтов 4 и накладки 3.

Достижение совпадения осей шпинделей передней и задней бабок посредством шабровки опорных плоскостей корпуса бабки требует значительной затраты времени. Поэтому, как правило, при капитальном ремонте совпадение осей передней и задней бабки достигается за счет расточки отверстия под шпиндель задней бабки. При этом возникает необходимость замены шпинделя задней бабки, который окончательно протачивается по наружному диаметру лишь после расточки корпуса задней бабки.

Шпиндель (пиноль) задней бабки 7 представляет собой пустотелый цилиндр, передний край которого выполнен в виде конуса Морзе в который вставляется центр 6 или сверло, а в задний — гайка 9. При помощи этой гайки и винта 8 с маховиком 10 шпиндель может передвигаться вдоль оси. Шпонка 5 предохраняет шпиндель от поворота. Шпиндель зажимается рукояткой, которая имеет на конце правую и левую нарезки для зажимных сухарей. При убирании шпинделя полностью в заднюю бабку винт 8 своим торцом упирается в торец центра 6 и выталкивает его из корпуса шпинделя. Таким образом, в этой конструкции выбивание центра из конуса очень удобно.

У тяжелых станков шпиндель не имеет гайки, нарезка сделана непосредственно на шпинделе, а втулка маховика является гайкой. Из такого шпинделя выбить центр с торца невозможно. Поэтому обыкновенные центры для таких шпинделей не годятся; центры должны быть с нарезкой. На нарезку навертывается гайка, при помощи которой можно выпрессовывать центр, или на центрах делаются лыски, которые дают возможность ключом повернуть центр и тем самым освободить его из гнезда. Пользование простыми центрами у этих станков должно быть запрещено, так как они запрессовываются и выбить их можно только ударами кувалды или разогревом шпинделя паяльными лампами. Это приводит к порче конуса шпинделя.

При обработке пологих конусов необходимо смещать центр задней бабки в поперечном направлении. Для этой цели корпус задней бабки и основание связаны друг с другом поперечной шпонкой. Поперечное смещение корпуса бабки относительно основания производится винтами и гайкой.

Задняя бабка токарного станка 1к62. Сборочный чертеж

Задняя бабка токарного станка 16к20. Сборочный чертеж

Ремонт и восстановление задней бабки токарного станка

При ремонте задней бабки восстанавливают точность сопряжения поверхностей мостика со станиной и корпусом, точность отверстия корпуса и высоту центров передней и задней бабок, ремонтируют или изготовляют вновь пиноль, винт подачи и другие детали.

Наиболее трудоемкими являются операции по восстановлению точности отверстия в корпусе под пиноль и восстановлению высоты центров.

Отверстие под пиноль в корпусе ремонтируют притирами, растачиванием с последующей доводкой и с помощью акрилопластов.

Притирами обычно ремонтируют малоизношенные отверстия. При этом высоту центров восстанавливают постановкой на направляющие компенсационных накладок и изготовляют новую пиноль.

При ремонте растачиванием одновременно восстанавливают высоту центров. После расточки отверстие обычно доводят притирами, а пиноль изготовляют большего диаметра.

Акрилопластами восстанавливают как точность посадки пиноли, так и высоту центров. При этом пиноль не изготовляют, а ремонтируют.

Этот способ ремонта наиболее эффективный, так как он требует затрат времени и средств в 3—5 раз меньших, чем в первых двух способах.

Рассматриваемые ниже два варианта ремонта задней бабки наглядно подтверждают выгодность ремонта с применением акрилопластов, в частности стиракрила марки ТШ.

Ремонт корпуса и мостика задней бабки без применения акрилопласта

Последовательность ремонта следующая:

1. Шабрят поверхность 9 корпуса (рис. 60). Количество отпечатков краски должно быть не менее 10 на площади 25 X 25 мм
2. Фрезеруют поверхность 10 мостика 8 и устанавливают накладку на клею или на винтах. При плотном сопряжении выступа мостика с пазом корпуса эту операцию не производят
3. Шабрят сопрягаемые с корпусом поверхности мостика (по корпусу). Количество пятен при проверке на краску — не менее 10 на площади 25 X 25 мм. Выступ мостика должен плотно входить в паз корпуса (без люфта)
4. Шабрят поверхности мостика по направляющим станины. Количество отпечатков краски — 10—15 на площади 25 X 25 мм. Одновременно при шабрении добиваются горизонтальности поверхности, сопрягаемой с корпусом, с точностью 0,05 мм на 1000 мм длины. Проверку ведут по уровню, устанавливаемому на поверхности 9 вдоль и поперек направляющих станины. Станину устанавливают и выверяют по уровню, при этом плоскость для крепления коробки подач должна располагаться строго вертикально.
5. Скрепляют мостик с корпусом
6. Закрепляют бортштангу в шпинделе передней бабки станка. Ось бортштанги в месте крепления резца должна быть выше нормального положения оси шпинделя на 0,05 мм, для чего: измерительный стержень индикатора, закрепленный на суппорте станка, подводят к верхней образующей бортштанги (у места крепления резца) и фиксируют это положение; ослабляют передние болты крепления передней бабки (ось шпинделя уже выверена параллельно направляющим станины), с помощью рычага несколько приподнимают переднюю часть, под передние концы направляющих подкладывают фольгу толщиной 0,02—0,05 мм и закрепляют бабку на станине; подводят индикатор к верхней образующей бортштанги и замечают новое ее положение, при котором ось бортштанги должна быть расположена выше оси шпинделя на 0,05 мм.
7. Устанавливают заднюю бабку впереди каретки суппорта и накладывают груз для жесткости
8. Растачивают отверстие для пиноли в корпусе задней бабки (за 2—3 прохода), скорость вращения шпинделя 250 об/мин; подача 0,1 мм/мин. При этом чистота поверхности должна быть не ниже V5, конусность — не более 0,02 мм, овальность — не более 0,01 мм.
9. Шлифуют отверстие в корпусе с помощью разжимной оправки, закрепленной в шпинделе, и наждачной бумаги. Скорость вращения шпинделя 500—800 об/мин, подача 10—15 м/мин. Чистота поверхности V7, конусность — не более 0,02 мм, овальность — не более 0,01 мм
10. Производят доводку отверстия в корпусе с помощью чугунного притира. Скорость вращения шпинделя 200—300 об/мин, подача — 5—8 м/мин. При этом достигается чистота поверхности V 8, конусность должна быть не более 0,01 мм, овальность — не более 0,005 мм.
11. Удаляют фольгу из-под направляющих передней бабки и закрепляют переднюю бабку на станине. Собирают заднюю бабку с вновь изготовленной и пригнанной по месту пинолью. Движение пиноли должно быть плавным, без люфтов. Зажим должен обеспечить надежное крепление пиноли.
12. Проверяют положение пиноли по отношению к направляющим станины и совпадение центров передней и задней бабок, согласно техническим условиям по ГОСТу 42—56.

Рассмотренный технологический процесс задней бабки широко применяется на многих заводах, несмотря на значительную его трудоемкость.

Восстановление задней бабки акрилопластом

Восстановление задней бабки акрилопластом весьма прост и эффективен, так как отпадают операции по точной расточке и доводке отверстия корпуса и создается возможность сохранения старой пиноли. Ремонт мостика производят так же, как при ремонте без акрилопласта.

Технологический процесс восстановления отверстия корпуса задней бабки включает следующие операции:

1. Отверстие под пиноль в корпусе 4 задней бабки (рис. 60) растачивают на расточном или токарном станке, при этом снимают слой металла, равный 2—3 мм. Чистота обработки должна соответствовать V 1, конусность и овальность допускаются не более 0,5 мм.
2. В шпинделе 2 передней бабки 1 станка, ось которого выверена на параллельность направляющим станины, устанавливают пустотелую оправку с пробкой 7. Наружный диаметр цилиндрической части оправки соответствует наружному диаметру отремонтированной пиноли и имеет размер на 0,01 мм больший, чем пиноль.
   Оправку устанавливают эксцентрично по отношению к оси шпинделя на 0,07—0,08 мм. Для этого в конусное отверстие шпинделя до установки оправки закладывают прокладку формы усеченного конуса толщиной 0,07—0,08 мм. Материалом для прокладки служит бумага или фольга. Форма прокладки (усеченный конус) обеспечивает равномерное биение на обоих концах оправки.
3. Вращением шпинделя 2 проверяют биение оправки, которое должно быть не более 0,15—0,18 мм, и устанавливают шпиндель так, чтобы образующая оправки с наибольшим плюсовым отклонением располагалась над осью шпинделя. Такое расположение оправки обеспечивает установление разности высоты центров передней и задней бабки (0,05—0,07 мм) в соответствии с требованиями технических условий.
4. В корпусе задней бабки 4 над отверстием для пиноли сверлят три отверстия диаметром 6—8 мм; отверстия располагают по середине и по краям корпуса
5. Обезжиривают расточенное отверстие корпуса и просушивают в течение 15—20 мин до полного испарения растворителя
6. На оправку наносят тонкий равномерный слой мыла, устанавливают корпус задней бабки и закрепляют его болтами на станине
7. Отверстие под пиноль (пространство между оправкой и корпусом бабки) герметизируют кольцами и пластилином 6; так же герметизируют отверстия устройств крепления пиноли, а над тремя просверленными отверстиями устанавливают из пластилина три воронки 3 и 5.
8. Приготовляют раствор акрилопласта и заливают в среднюю воронку. Заливку завершают, когда масса стиракрила частично заполнит крайние воронки
9. Залитую заднюю бабку выдерживают на месте не менее 2 ч при температуре 18—20° С
10. Сдвигают заднюю бабку, защищают корпус от пластилина и приливов пластика, делают смазочные канавки, сверлят отверстия, долбят шпоночный паз и производят сборку задней бабки

Ремонт пиноли задней бабки

Этот процесс включает операции по шлифованию наружного диаметра и восстановлению конусного отверстия путем установки компенсационной втулки.

Компенсационная втулка (рис. 61, а) имеет цилиндрическую форму снаружи и конус внутри. Втулку часто изготовляют из цементируемой стали, при этом конус закаливают до HRC 58—60. Толщина стенки втулки около наибольшего диаметра конуса принимается от 2 мм и более (в зависимости от диаметра пиноли).

Наружный диаметр втулки изготовляют по расточенному отверстию пиноли с зазором 0,05 мм, чистота обработанной поверхности V5—V6.

Втулку на клее устанавливают в пиноль и после затвердения (через 24 ч) шлифуют конусное отверстие.

Для примера приведем технологию восстановления пиноли задней бабки токарно-винторезного станка модели 1Е61, которая состоит из двух этапов:

1. изготовление компенсационной втулки (рис. 61, а)
2. ремонт пиноли (рис. 61, б)

1. Вытачивают втулку с технологическими припусками, конус Морзе № 3, под шлифовку натяг 7—8 мм, не считая припуска 5 мм. Цементируют на глубину 0,8—1,2 мм. Снимают технологические припуски, оставив по 1 мм на сторону. Калят, HRC 58—62. Протачивают наружный диаметр и торцы по чертежу (выверяют на оправке от конуса).
2. Растачивают отверстие в пиноли Ø30А на длине 90 мм (выверяют на биение с точностью 0,05 мм, чистота обработки V 5). Устанавливают втулку на эпоксидном клее и выдерживают 24 ч при температуре 18—20° С. Вставляют пробки с двух сторон, зацентровывают с точностью до 0,02 мм, протачивают пиноль по верху в размер и подрезают передний торец, снимают фаски. Шлифуют наружный диаметр в размер. Фрезеруют смазочную канавку по эскизу. Гравируют цифры по эскизу. Снимают пробки. Затем выверяют пиноль с точностью 0,01 мм, шлифуют конус Морзе № 3 по пробке и передний торец как чисто.

У отремонтированной по такой технологии пиноли повышена износостойкость конусного отверстия, а стоимость ремонта значительно ниже стоимости изготовления новой пиноли.

Ремонт мостика задней бабки токарно-винторезного станка 1к62

Расточка задней бабки токарно-винторезного станка

Притирка задней бабки токарно-винторезного станка

Юстировка задней бабки токарного станка

Список литературы:

Пекелис Г. Д., Гельберг Б.Т. Л., «Машиностроение». 1970 г.

Источник