Ремонт резцедержателя токарного станка 16к20

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

Ремонт резцедержателя 1К62М и адаптация на токарный станок 16К20.

Резцедержатель – один из важнейших блоков токарных станков, используемый для закрепления режущего инструмента. Существует множество модификаций конструкции такого узла, предназначенных для применения в различных условиях. Кроме того, выпускаются универсальные резцедержатели для токарных станков, которые возможно использовать и для другого металлорежущего оборудования. Качество металлообработки заготовки во многом зависит от точности исполнения державки для резца.

Устройство и назначение резцедержателя

Резцедержатель представляет собой зафиксированный с помощью болтового соединения отдельный узел, используемый для крепления металлообрабатывающего инструмента. Значительно упрощает работу с заготовками, позволяет максимально расточить отверстия. Резцедержателями комплектуются блоки станков, перемещающие резец.

В верху суппорта 1 на центрующем бурте расположена четырехгранная головка. С одной ее стороны установлен конусообразный фиксатор 5 с пружинкой 4, с обратной – фиксатор шариковый 17 с пробкой на резьбе 12 и пружинкой 15.

К верхней части головки 13 с помощью болтов прикреплен фланец 5. На среднем пальце 16 внутри головки размещается кулак 11, имеющий торцовые зубцы, а также храповая муфта 10, прижимающаяся к торцу кулака пружинкой 8. Муфта легко перемещается по прорезям втулки 9, впрессованной в рукоять 7.

Рукоять 7 служит для высвобождения, поворота, установки и крепления головки. Высвобождение осуществляется при развороте рукояти по резьбе против часовой стрелки. Совместно с рукоятью также перемещается и кулак 11, соединенный с ней через зубцы храповика 10. При освобождении головки при воздействии скоса кулака 11 на лапку фиксатора 3 приподнимается сам фиксатор, кулак 11 поворачивает головку, упираясь стенкой выреза в штифт 14. Шарик 17 при этом приподнимается. В заключительной стадии разворота шарик фиксатора попадает в следующее гнездо, предварительно закрепляя головку.

При развороте рукояти 7 в обратную сторону кулак 11 открепляет фиксатор 3, при этом он впадает в гнездо 2 и окончательно закрепляет головку. Стенка выреза упирается в штифт и останавливает кулак 11. Последующий поворот рукояти 7 приводит к отжатию храповика 10 вверх скошенными торцовыми зубцами. По окончании поворота рукояти происходит окончательное закрепление головки с режущим инструментом.

Описание работы электросхемы токарного станка Универсал-В

Питание электрооборудования осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Пуск и останов электродвигателя осуществляется с помощью реле KV (см. рис.14), которое управляется кнопками SB2 (пуск) и SB1 (останов). При пуске реле KV включается и становится на самопитание, подключая своими контактами электродвигатель к сети и обеспечивая нулевую защиту, т.е. отключение электродвигателя при отсутствии напряжения в сети. Защита электродвигателя от перегрузки производится пускозащитным реле А, которое разрывает пусковую цепь, отчего отключается реле KV. Повторный пуск возможен только через 15-50 с, т.е. после возвращения элементов тепловой защиты пускозащитного реле А в исходное положение.

При пуске электродвигателя увеличение его пускового момента происходит за счет подключения контактами пускозащитного реле А пускового конденсатора С1 параллельно рабочему конденсатору С2. После разгона электродвигателя и уменьшения, пускового тока конденсатор С1 отключается.

Реверсирование электродвигателя осуществляется с помощью переключателя SA, который при среднем (вертикальном) положении рукоятки обеспечивает отключение электродвигателя, т.е. его останов даже при включенном реле KV. Рукоятку следует оставлять в нейтральном положении

Условное деление державок для резцов

Державки токарные разделяются по нескольким параметрам.
По типу исполнения держатели бывают:

• со сменными блоками;
• с осью вращения.

По расположению оси последние модели разделяются на:

• горизонтальные (вдоль шпинделя);
• вертикальные (под углом 90° к шпинделю).

По способу изменения позиции:

• механические;
• электромеханические;
• гидравлические;
• с сервоприводом.

По количеству мест для установки резцов:

• двухпозиционные, позволяющие одновременно зафиксировать пару резцов;
• четырехпозиционные, допускающие одновременную установку четырех единиц режущих приспособлений на станке.

Крепление инструмента в резцедержателе может осуществляться несколькими способами:

• посредством клинового блока;
• VDI – крепление одним клиновым болтом с края диска держателя;
• ВМТ – фиксация в отверстии на удаленном диаметре диска.

Кроме того, по типу конструкции резцедержатели разделяются на:

• простые («солдатиком»);
• поворотные;
• быстросменные кассетные резцедержатели;
• универсальные переходники.

Простой резцедержатель

Резцедержатели на токарный станок обычной конструкции «солдатиком» оснащены специальной прокладкой сферической формы, позволяющей оперативно поставить требуемый резец. Угол резания и высотное расположение изменяются разворотом прокладки. Инструмент в резцедержателе закрепляется посредством одного болта.

Достоинством такой конструкции является возможность быстрой постановки резца. Недостаток – всю нагрузку воспринимает единственный болт, потому его необходимо плотно затягивать и постоянно проверять степень закрепления до включения станка.

При работе со станком с резцедержателем такого типа следует избегать чрезмерного зажатия болта, так как велика вероятность срыва резьбы. Для ремонта державки достаточно заменить болт, расточить отверстия под другой размер либо установить в образовавшийся зазор втулки с внутренней резьбой.

Для увеличения прочности болты изготавливаются из высокопрочной стали, цементируются на глубину 0,6–0,8 и закаливаются. В итоге болт соответствует марке твердости 50–60 HRС, устойчив к разрыву.

Резцедержатели конструкции «солдатиком» часто ставились на станки советского производства. Сейчас они перенесены в разряд устаревших и устанавливаются на модели легких станков. В таких резцедержателях крепится единственный инструмент, требующий периодической смены.

Поворотные

Наиболее распространены в токарных станках резцедержатели, позволяющие разместить сразу 4 резца. Станок заранее подготовлен к выполнению нескольких следующих одна за другой работ без необходимости замены резца. Максимальный эффект от установки поворотного резцедержателя в станок получается при необходимости обработки деталей сложных геометрических форм.
Резцедержатели подобной конструкции внешним видом походят на револьвер. Основная деталь – диск с проделанными насквозь отверстиями, находящимися друг от друга на одинаковом удалении. В отверстиях размещены втулки с разрезом, в которых фиксируются резцы станка. Благодаря применению втулок резцы устанавливаются без прокладок – замена режущего инструмента производится быстро. Резцедержатели обладают пружинными устройствами, позволяющими растачивать отверстия на большую глубину, нарезать внутреннюю резьбу и применять станок для иных работ, требующих высокой точности.

В выпускающихся сейчас станках также устанавливаются поворотные резцедержатели, несущие до 12 резцов. Они особенно эффективны на станках с ЧПУ, производительность которых значительно увеличивается. Быстрая фиксация инструмента и повышенная надежность обеспечивается электромеханическим приводом.

В некоторых токарных станках, к примеру, серии ТС, поворотные резцедержатели отличаются конструктивными особенностями. Зажимание инструмента осуществляется посредством закаленных планок либо рычажно-клиновым устройством.

Быстросменный резцедержатель

Если станок используется дома для небольших объемов различных работ, резцы требуется часто менять. Для минимальных трудовых и временных потерь рекомендуется установить быстросменный резцедержатель со сменяемыми кассетами.
Держатели закрепляются таким образом: в верхнюю часть суппорта вкручивается ось, служащая в качестве фиксатора резцедержателя. Сверху держатель прижимается гайкой. В комплекте к таким устройствам идет пластина, позволяющая при необходимости поднять резец повыше.

Крепление кассеты осуществляется посредством клиновой планки.

Универсальный переходник

Держатели резцов универсального типа (переходники) позволяют поставить на станок инструмент с большими размерами, чем предусмотренный конструкцией.
При использовании малогабаритных станков иногда возникает необходимость в работе с крупными резцами. Имеющийся на станке держатель не позволяет разместить инструмент с иными размерами, из-за чего крупные резцы приходится стачивать. Чтобы избежать расточки, на станок устанавливается специальный резцедержатель-переходник, позволяющий работать с инструментом различных размеров.

Технические характеристики станка Универсал-В

Наименование параметра	Универсал-В
Основные параметры станка
Наибольший диаметр заготовки над станиной, мм	150
Наибольший диаметр заготовки над поперечными направляющими суппорта, мм	90
Наибольшая длина заготовки в центрах (РМЦ), мм	250
Рекомендуемая глубина точения за один проход, мм
Максимальная глубина точения за один проход, мм
Максимальный размер державки резца, мм	8 х 8
Наибольший диаметр сверления по стали, мм	6
Передняя бабка. Шпиндель
Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм	15
Конус в шпинделе передней бабки	Морзе 2
Присоединение патрона к шпинделю	М27
Число ступеней частот прямого вращения шпинделя	9
Частота прямого вращения шпинделя, об/мин	200..3200
Диаметр изделия, зажимаемого в патроне, мм	4..70
Ход гильзы передней бабки, мм	30
Суппорт (поперечный ползун). Подачи
Наибольшее продольное перемещение каретки суппорта, мм	215
Перемещение суппорта продольное на одно деление лимба, мм	0,05
Наибольшее поперечное перемещение суппорта, мм	90
Перемещение суппорта поперечное на одно деление лимба, мм	0,05
Наибольшее перемещение резцовых салазок (верхний суппорт, составной ползун), мм
Угол поворота резцовых салазок, град
Пределы продольных рабочих подач суппорта, мм/об	0,05..0,175
Пределы шагов нарезаемых резьб метрических, мм	0,2..2,5
Пределы шагов нарезаемых резьб дюймовых, ниток на дюйм
Задняя бабка
Наибольшее перемещение пиноли, мм	30
Конус задней бабки	Морзе 2
Электрооборудование
Номинальное напряжение питания, В	220 в 50 Гц
Электродвигатель постоянного тока главного привода, кВт	0,37
Габариты и масса станка
Габариты станка (длина ширина высота), мм	690 х 410 х 230
Масса станка, кг	62

Рекомендации по использованию

Резцедержатель относится к основным блокам станка и закрепляется на нем посредством болтового соединения. Использование устройства особенно эффективно при необходимости расточки повышенной точности. Конструкция их должна отличаться надежностью и высокой прочностью. Не менее важно правильно установить резец, потому как точность металлообработки заметно снижается при появлении даже малого люфта.
Резцедержатель на токарный станок используется для крепления резца по вертикали и горизонтали. Неточность фиксации по высоте считается главной причиной недостатков и брака обработки. При обтачивании резец должен размещаться так, чтобы его рабочая часть находилась поверх центров станка. При растачивании резец следует устанавливать по низу плоскости центровки.

Резцедержатель на универсальный станок ставится на верхних салазках суппорта. Там же расположены устройства поворотные и поперечные, а непосредственно сам суппорт размещен на продольных салазках станины. Все эти узлы в совокупности позволяют передвинуть резец по всем направлениям, разворачивать его вдоль оси, что предоставляет возможность применения максимального числа металлообрабатывающих операций.

Держатель на обдирочный станок тяжелого типа размещен на вспомогательных салазках. Это объясняется слишком большими размерами поперечных салазок: ручное их передвижение крайне затруднительно.

Расположение органов управления токарным станком Универсал-В

Расположение органов управления токарным станком Универсал-В

Перечень органов управления токарно-винторезного станка Универсал-В

1. рукоятка управления движением подачи (включение механической продольной подачи суппорта влево, вправо и выключение ее)
2. рукоятка управления главным движением (включение прямого вращения шпинделя, останов и включение обратного вращения)
3. маховичок поперечного перемещения суппорта
4. маховичок перемещения резцедержки
5. рукоятка зажима пиноли
6. маховичок перемещения пиноли
7. маховичок продольного перемещения суппорта
8. кнопка выключения питания электрооборудования станка (красного цвета)
9. кнопка включения питания электрооборудования станка (черного цвета)

Варианты конструкций державок своими руками

Несмотря на разнообразие конструкций, резцедержку можно изготовить своими руками из имеющихся в любом гараже или домашней мастерской материалов. К самодельным резцедержателям, применяющимся для «гаражных» работ, не предъявляются повышенные требования по точности крепления инструмента, к тому же можно сэкономить значительную сумму для других нужд.
Видео:

А какой резцедержатель установлен на вашем станке? Пытались ли вы самостоятельно его изготовить в домашних условиях? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением и опытом в комментариях.

Источник