Шлифовальный станок ремонт шпинделей

Особенности ремонта шпинделей

Изготовление нового шпинделя является сложной и дорогостоящей операцией. Однако в тех случаях, когда его ремонт влечет за собой также ремонт или изготовление сопрягающихся с ним деталей, замена изношенного шпинделя новым может оказаться более экономичной. Этот вопрос решают сравнением стоимости ремонтных работ и стоимости изготовления нового шпинделя. В большинстве случаев целесообразнее шпиндели ремонтировать; при этом выбирают наиболее рациональный метод восстановления, например механический способ обработки (способ ремонтных размеров), установку на клей компенсаторов износа (рис. 57), гальваническое покрытие и др.

Ремонт шпинделя механической обработкой. Сущность ремонта механической обработкой заключается в восстановлении геометрической точности изношенной поверхности, например, сопрягаемой с подшипниками (опорами) скольжения. Это осуществляют, снимая с нее минимальный слой металла (притиранием, шлифованием, точением) до удаления следов износа (без сохранения номинальных размеров) и обеспечивая регламентную точность и шероховатость поверхности нового шпинделя. Механическую обработку применяют не только как самостоятельный метод ремонта, но и как вспомогательную операцию при наплавке, металлизации, хромировании и пр.

Механическую обработку со снятием стружки применяют: для восстановления посадок сопрягаемых деталей или устранения отдельных дефектов; нарезания новой ремонтной резьбы (на валах и шпинделе); растачивания или развертывания отверстий в шпинделях под инструмент; доводки рабочих шеек валов и т.д. В ряде случаев восстановление требуемых зазоров у сопряженных деталей связано с необходимостью перевода их на ремонтный размер. При этом более трудоемкая и дорогостоящая деталь доводится до заданного размера механической обработкой, а сопрягаемая с ней изготавливается заново. Такой ремонт сопряженной пары может осуществляться несколько раз. (Критерием повторяемости ремонта является прочность деталей. Ремонтный размер должен задаваться заранее.)

Рис. 57. Схемы ремонта шпинделей токарных (а, в) и сверлильного (б) станков:
1, 2, 3, б, 8, 9 и 10 — компенсационные наделки; 4 и 5 — конические отверстия шпинделя; 7 — штифт; 11 — вставка

К шпинделям предъявляются особо высокие требования, поэтому их посадочные шейки обрабатывают шлифованием, допуская отклонения от соосности и цилиндричности, равные 5 мкм. Таким же требованиям должна соответствовать обработка конической поверхности подшипника. Конические отверстия 4 и 5 шпинделя (рис. 57, а) должны быть концентричны шейкам; допускается биение 0,01 . 0,02 мм на 300 мм длины. Шейки шпинделей под подшипники скольжения (в том числе с осевыми микротрещинами) восстанавливают установкой на клее тонкостенных компенсационных наделок 7, 2, 3, 6, 8, 9, 10 или вставок 11 (рис. 57, б, в). Практика показывает, что такие шпиндели служат дольше, а в ряде случаев и лучше новых, если наделки («рубашки») и вставки (втулки) изготовлены из материалов с более высокими эксплуатационными свойствами. При этом достигается значительная экономия материалов и сокращаются затраты на ремонт.

Для установки компенсационных наделок или вставок с поверхности шпинделя стачивают слой металла с целью посадки соответствующей детали-компенсатора в виде втулки с номинальным размером или увеличенным ремонтным размером восстанавливаемой поверхности (при этом снимаемый слой металла должен быть минимальным — до 10. 15 % номинального диаметра сплошного сечения вала или толщины стенки полого шпинделя).

Для восстановления неподвижной посадки, например поверхности шпинделя под подшипник качения, компенсационная наделка может быть тонкостенной (0,5. 2 мм), а при восстановлении шейки шпинделя под подшипник скольжения ее толщина должна быть не менее 2,5 мм. Компенсационные тонкостенные наделки изготавливают из металла, соответствующего материалу ремонтируемого вала или отвечающего повышенным требованиям. Внутренний диаметр выполняют по месту с зазором 0,05 мм по диаметру (с шероховатостью поверхности Ra 20 мкм), а наружный — с припуском

3. 5 мм. Окончательную обработку ведут при интенсивном охлаждении через 24 ч после установки втулки и отверждения клея.

Компенсационные втулки толщиной 2,5. 3,5 мм и более целесообразно изготавливать из цементируемой стали. Восстанавливаемый диаметр выполняют с припуском 0,3 мм, а диаметр втулки, сопрягаемой с валом, шпинделем или осью, обрабатывают с припуском 3. 4 мм. После цементации с этой поверхности снимают науглероженный слой металла и закаливают втулку до HRC 58. 60. Незакаленную поверхность втулки обрабатывают на токарном станке по размеру подготовленной поверхности вала с зазором по диаметру 0,05 мм (шероховатость поверхности Ra 20 мкм). Закаленную восстанавливаемую поверхность втулки окончательно шлифуют после установки ее на вал и отверждения клея.

Схемы ремонта шпинделей станков установкой на эпоксидном клее компенсационных наделок и вставок показаны на рис. 57. У шпинделя токарного станка компенсационной наделкой 7 восстановлена задняя шейка (см. рис. 57, а) под подшипник качения, наделкой 2 — опорная закаленная поверхность под подшипник скольжения и наделкой 3 — коническая поверхность патрона.

Шейки шпинделя сверлильного станка (см. рис. 57, б) восстановлены тонкостенными (толщиной менее 1 мм) компенсационными наделками 6 и 8 (наделка 6 выполнена из двух полувтулок, по краям которых поставлены на клее по два штифта 7). Так же (см. рис. 57, в) наделкой 9 восстановлена коническая поверхность роликоподшипника серии 3182100 и наделкой 10 — направляющая для патрона. Коническое отверстие шпинделя восстановлено вставкой 11 с закаленным отверстием.

Шпиндели, у которых износ шеек по диаметру составляет 0,01. 0,02 мм, ремонтируют притиркой на токарном станке, выполняемой специальным инструментом — жимком (рис. 58), состоящим из кольца-хомутика 7, зажимного винта 2, разрезной втулки-притира 3 (с разрезом) и рукоятки-державки (на рисунке не показана). Втулку-притир изготавливают из чугуна, меди или бронзы, а отверстие в ней выполняют по размеру обрабатываемой шейки.

Приступая к притирке шейки, накладывают на нее тонким слоем смесь из мелкого наждачного порошка и масла, после чего

и 0,02 мм — на длине 300 мм. Поверхность 4 (см. рис. 57, а) шпинделя может иметь предельно допустимое биение 0,01 мм.

Для предотвращения валов от изгиба и деформации рекомендуется помещать их вертикально в специальные стеллажи-стойки. Лучший способ хранения валов — в подвешенном вертикальном состоянии.

Подготовка полого шпинделя к ремонту механической обработкой заключается в том, что сначала выбирают неизношенные поверхности, принимаемые за базу для выполнения центрования, осуществляемого установкой шпинделя на специальные технологические пробки (рис. 59). Эта операция, весьма ответственная и требующая точного исполнения, создает условия для качественного ремонта. При установке пробок контролируют состояние отверстий на концах шпинделя 5. Их зачищают от забоин, проверяют контрольными пробками на краску (отпечатки краски должны покрывать не менее 70 % площади, контактирующей с пробкой) и при необходимости доводят притиркой, точением или шлифованием. Пробка 3 имеет резьбовую часть, на которую навинчивают гайку (на рисунке не показана); с ее помощью выпрессовывают пробку, не повреждая шпинделя. Пробку 7 выполняют с упорным буртом для упора в торец шпинделя.

Центрирование шпинделя осуществляют в такой последовательности: заготовку 2 разрезной цапфы, зажатой в патроне, растачивают по размеру хвостовика шпинделя, который устанавливают в цапфу (передняя шейка поддерживается люнетом 4); регулируют положение шпинделя с помощью сухарей люнета, контролируя его по индикатору (допуск биения 0,01 мм); окончательно зажимают цапфу и осуществляют центрирование передней пробки; снимают

шпиндель, дополнительно растачивают цапфу по его передней базовой поверхности; вновь устанавливают шпиндель на станок и закрепляют в цапфе, а хвостовик помещают в люнет; дополнительно выверяют шпиндель сухарями люнета и осуществляют центрование второй пробки. Завершают подготовку шпинделя, контролируя точность его установки индикатором. Затем выполняют операции, указанные в технологической маршрутной карте ремонта шпинделя.

Рис. 59. Установка шпинделя на технологические пробки: 1 и 3 — пробки; 2 — заготовка; 4 — люнет; 5 — шпиндель

Ремонт шпинделя хромированием. Хромирование — это электролитическое нанесение хромового покрытия на поверхность металлических изделий. Этот процесс основан на свойстве некоторых металлов под действием электрического тока осаждаться из растворов их солей (электролитов) на поверхностях деталей в виде плотного слоя. Хромирование является трудоемким, дорогостоящим и длительным процессом (для осаждения хрома толщиной 0,1 мм затрачивается от 6 до 16 ч).

Пористое хромирование состоит из двух операций — электролитического осаждения хрома и образования на поверхности покрытия пористости, которая достигается при определенных условиях электролиза. Такими покрытиями восстанавливают изношенные поверхности деталей, в том числе и шпинделей. Хромовое электролитическое покрытие характеризуется высокой твердостью (HRC 64), низким коэффициентом трения и большой сопротивляемостью износу. Повышенная твердость электролитического хрома объясняется искажением кристаллической решетки, вызываемым внутренними напряжениями и внедрением водорода* Выход из строя хромированных деталей чаще всего происходит из-за отслаивания покрытий, что является одним из недостатков; этого способа восстановления. Следует также иметь в виду, что с увеличением толщины слоя хрома прочность покрытия уменьшается (максимально допустимая толщина слоя хрома после шли-J фования для поверхностей скольжения шпинделя не должна превышать: 0,12 мм — при давлении до 50 МПа; 0,05. 0,1 мм — при давлении 50. 200 МПа; 0,03 мм — при давлении, превышающем! 200 МПа, и динамической нагрузке с нагревом).

При восстановлении начальных размеров шпинделей следует! выбирать способ ремонта, одновременно обеспечивающий повышение износостойкости поверхностей.

К отремонтированным шпинделям предъявляют следующий требования:

отклонение от цилиндричности шеек под подшипник не должно превышать: для шпинделей станков точности А и С — 10 % допуска на диаметр шейки; для станков точности П и В — 25 % и станков точности Н — 50 % допуска на диаметр шейки;

при проверке конусного отверстия конусным калибром длина неокрашенных мест не должна превышать 5 мм по окружности^ Нанесенные на калибр через 90 ° четыре продольные риски должны равномерно растираться, неокрашенные места не должны превышать 3 мм. Торец шпинделя должен находиться в пределах двух рисок на конусном калибре;

уменьшение диаметра основных поверхностей шпинделя при протачивании и перешлифовке допускается в пределах 5 %, а уменьшение диаметра резьбы — до следующего меньшего стандартного размера;

нежелательно увеличение размеров шпоночного паза; шпиндель должен вращаться от руки без люфтов и заедания; при вертикальном расположении шпинделя его ось должна быть перпендикулярна поверхности стола.

В табл. 21 приведен маршрутный технологический процесс ремонта шпинделя станков моделей 3A15I, ЗА 161.

Маршрутный технологический процесс ремонта шпинделя станков моделей ЗА151, ЗА161

Для ремонта шпинделя необходимы следующие оборудование, приспособления и инструменты: токарно-винторезный станок; круглошлифовальный станок; резец 2130-0313, ВК6, ГОСТ 18884—73; резец 2112-0035, Т15К6, ГОСТ 18871-73; резец 2102-0079, Т15К6, ГОСТ 18877-73; шлифовальный круг ПВ 25Х20Х6-64С-25-12-СМ2-С2-7К; шлифовальный круг ПП 600Х160Х305-24А-40-25-СМ2-7К, ГОСТ 2424—83; патрон ГОСТ 2675—80; люнет; центры ГОСТ 13214-75; хомутик ГОСТ 16488-70; штатив ШМ-ПН-8, ГОСТ 10197—70; микрометр МК, ГОСТ 6507—78; образцы шероховатости поверхности, набор № 1; штангенциркуль ШЦ-11; шаблон; индикатор И402 кл. 0; лазурь железная.

Источник

Шлифовальный станок ремонт шпинделей

Шлифовальные станки ремонт и обслуживание от 4 900 руб

Ремонт шлифовальных станков.

Любой инструмент не вечен, подвержен поломкам и нуждается в периодической замене. То же касается и шлифовальных станков. Но в некоторых случаях для дальнейшего нормального функционирования повреждённой машины достаточно устранить возникшую неисправность, причём сделать это можно и самостоятельно.

Виды поломок

Главное для шлифовального станка — высокая точность обработки материала. Нужно учитывать, что стандартами предусмотрены некоторые допустимые погрешности, которые не равносильны поломке или дефекту, но тесно с ними взаимосвязаны. Чтобы вовремя обнаружить неисправность и наладить машину, необходимо знать, с какими отклонениями в работе станка можно столкнуться.

Узлы, системы и детали шлифовального станка, которые могут нуждаться в ремонте:

шлифовальная бабка;
станина;
шпиндель;
каретка;
крестовый суппорт;
колонна;
подшипники скольжения;
направляющие столов;
рабочий стол и механизм продольного перемещения;
тумба;
щитки и кожухи;
плита;
насос и электродвигатель;
системы смазки и охлаждения;
механизмы вертикальной и поперечной подачи;
гидропривод.

В целом поломки станков можно разделить на три группы:

механические повреждения деталей (трещины, скручивания, изгибы);
химико-тепловые повреждения (коррозия, изменения под воздействием температуры и химических веществ);
изнашивание (царапины, истирание верхнего слоя трущихся поверхностей деталей).

Предлагается рассмотреть проявление таких поломок на конкретных примерах.

Неполадки в системе смазки, неисправность насоса. Способствуют износу узлов станка и приведению их в негодность. Так, если подача масла к опорам шпинделя прекращается, это приводит к порче подшипников скольжения и появлению тепловых трещин на поверхности шпинделя из-за чрезмерного перегрева, что чревато заеданием шпинделя и выходом его из строя.

Неравномерный износ поверхности направляющих и ходового винта в связи с неверно выбранной технологией обработки. Влияет на точность шлифования. Происходит из-за перегрузки отдельных узлов станка.

Износ направляющих станины, к которому приводит появление абразивной смеси. На смазанных станинах, неиспользуемых какое-то время, оседает пыль, которая смешивается с маслом. Это влечёт за собой рост износа на 30%.

Потеря прочности шлифовального станка. Происходит из-за некорректной регулировки составных элементов.

Стоит отметить, что типичные поломки различны для тех или иных видов станков.

Неисправности, характерные для ленточных станков по дереву, и их возможные причины:

разрыв шлифовальной ленты — чрезмерное натяжение или неправильная установка ленты, большое давление при шлифовке;
ожог обрабатываемой деревянной заготовки — превышение удельного давления, износ шкурки;
несоответствие шероховатости требуемой — слишком высокая скорость подачи стола, неподходящая зернистость шкурки;
сошлифовывание облицовочного слоя — низкая скорость подачи, установка стола выше, чем нужно.

Функционирование круглошлифовальных станков зачастую сопровождается поломкой лопастного насоса.

Выявляется дефект по следующим признакам:

пониженное давление масла;
шумы и посторонние стуки при работе насоса.

Виды станков

Шлифовальные станки служат для обработки различных материалов: металла, дерева, стекла, пластика, керамики и пр. Ниже приведена классификация станков в зависимости от метода обработки и назначения.

Круглошлифовальный. Используется для чистовой обработки наружных поверхностей заготовок в форме цилиндра и конуса.
Плоскошлифовальный. Предназначен для шлифования плоских деталей торцевой или периферийной стороной круга.
Внутришлифовальный. Осуществляет обработку внутренних поверхностей (отверстий) изделия, торцов деталей; характеризуется вращением абразива и заготовки.
Бесцентрово-шлифовальный. Применяется для шлифовки наружных поверхностей деталей в крупносерийном и массовом производстве.
Заточный. Выполняет операции по заточке режущих инструментов.
Специализированный. Подходит для работы с деталями заданной формы: зубьями, резьбой и пр.
Дисковый. Применяется для шлифования и выравнивания углов деталей, в том числе вогнутых.
Ленточный. Абразивным инструментом выступает лента. Такой станок отличается скоростью и высокой точностью. Финишная шлифовка абразивной лентой оптимальна для заготовок из стекла, дерева.
Цилиндровый. Выполняет финишное шлифование и калибровку.
Щёточный. Обрабатывает рельефные детали, структурирует и сглаживает поверхность.
Обдирочно-шлифовальный. Используется для поверхностной обработки: зачистка, снятие слоёв краски или лака, полировка.
Точильно-шлифовальный (наждачный). С его помощью можно произвести полировку поверхности, придать форму изделию, а также заточить режущую часть инструмента. Обработка происходит путём вращения металлического шлифовального круга.

Самостоятельный ремонт

Конечно, доверить ремонт сломанного станка лучше специализированным мастерским. Самостоятельно можно проводить поверхностную диагностику, следить за исправным функционированием агрегата, своевременно очищать элементы станка и работать в соответствии с техникой безопасности. Эти нехитрые действия вполне могут отсрочить или предотвратить появление какого-либо нарушения. Также в инструкции к каждому станку перечислены основные неисправности и методы их самостоятельного устранения. Например, остановка шлифовального круга исправляется натягиванием клиновых ремней, затягиванием гайки крепления круга на валу или промыванием ремней и канавок на шкивах — в зависимости от вероятных причин.

Части, из которых состоит станок

Конструкция шлифовальных станков различных видов неодинакова. Какие-то части повторяются, а некоторые присущи только определённым типам станков.

Основными составными элементами и узлами выступают:

рабочий стол — может быть горизонтальным и вертикальным;
патрон или магнитная плита — фиксирует заготовку;
шпиндельная бабка — служит креплением для абразивного инструмента;
абразивный инструмент — представляет собой шлифовальный круг или ленту;
вытяжка — служит для удаления абразивной пыли, характерна для ленточных станков;
станина;
гидравлическое управление;
электродвигатель;
передняя и задняя бабки;
кожух;
насос;
механизмы для перемещения стола и подачи.

Стоимость ремонта

Предприятия и мастерские предлагают разноплановые услуги по ремонту, модернизации и техническому обслуживанию шлифовальных станков. Стоимость ремонта напрямую зависит от объёма и сложности предполагаемых работ по устранению неисправностей, а также от типа и модели станка. Так, за восстановление работоспособности круглошлифовального станка нужно будет отдать от 20 тысяч рублей до полутора миллиона, стоимость ремонта внутришлифовального станка колеблется от 30 тысяч до 270 тысяч рублей, а за налаживание плоскошлифовального станка 50 000 рублей. Мы устанавливаем фиксированную стоимость за час работы — в среднем 3 тысяч рублей.

Исправно работающий станок — необходимое условие для качественной и точной шлифовки изделий. Следите за состоянием агрегата и вовремя обращайтесь к мастерам при обнаружении поломки.

Источник