Які дефекти необхідні списання токарного верстата. Ремонт токарних верстатів - загальні принципи

У процесі експлуатації токарного верстата рано чи пізно ви зіткнетеся з будь-якою несправністю. Особливо висока ймовірність поломки, якщо ви використовуєте в роботі агрегат із чималим пробігом. В цьому випадку потрібно бути готовим не тільки до дрібних несправностей, але і до можливої ​​необхідності зробити капітальний ремонт токарного верстата, а це дуже витратна витівка.

На щастя, конструкція більшості агрегатів (особливо тих, що вироблялися за часів СРСР) досить проста для того, щоб ви впоралися з ремонтом верстата без залучення стороннього фахівця. Нижче на прикладі моделі 1К62 ми розглянемо найпоширеніші поломки, причини їх виникнення та методи усунення. Якщо на практиці ви зіткнетеся з описаними проблемами - швидше за все, ви зможете виконати ремонт своїми силами, дотримуючись наведених нижче рекомендацій.

Основні поломки, причини та методи їх усунення

Початкова причина виникнення більшості несправностей у роботі токарного верстата – неправильна експлуатація та догляд за обладнанням. Майстер повинен знати, як обслуговувати агрегат. Це дозволить у майбутньому заощадити чималі суми, оскільки капітальний ремонт токарних верстатів обходиться недешево, навіть якщо ви будете робити ремонт самотужки.

Фахівці рекомендують перед тим, як вперше розпочинати роботу за верстатом, докладно вивчити рекомендації з експлуатації та іншу документацію, що постачається в комплекті з обладнанням. Якщо ви купуєте б/в верстат без інструкції, то є сенс знайти всю документацію, що стосується агрегату 1К62 або будь-якої іншої моделі, самостійно в мережі.

Тепер, коли ви дізналися про тонкощі експлуатації вашого «помічника», настав час вивчити найпоширеніші поломки та способи їх усунення. Для зручності сприйняття наведемо поради щодо ремонту токарного верстата 1К62 у вигляді списку:

• Верстат не вмикається. Найпоширеніша і найпростіша у вирішенні проблема. Вона, швидше за все, пов'язана з відсутністю напруги. Майстру рекомендується проконтролювати наявність та показники напруги.
• Не вдається за допомогою рукояті переключити блок шестерень, агрегат видає типовий звук ковзання. Така проблема пов'язана з тим, що блок не виводиться з холостого положення. Рекомендується запустити повторно електромотор та здійснити включення передачі на вибігу.
• Електромотор мимоволі відключається у процесі роботи. Швидше за все це спрацьовує реле, що захищає силовий агрегат від надмірного навантаження. У цьому випадку майстру варто зменшити інтенсивність різання або подачі.
• Недостатньо високий крутний момент шпинделя, який не досягає межі, вказаної в документації. Проблема може полягати у недостатньо сильному натягу ременів. Збільшивши його, ви підвищите момент, що крутить. Ще однією причиною прояву проблеми може бути погано затягнута фрикційна муфта, збільшивши натяг якої вам також вдасться підвищити крутний момент.
• Повільне гальмування шпинделя. Найчастіше причина цієї несправності – недостатньо сильне натяг стрічки гальмування. Збільшивши цей параметр, ви зауважите, що гальмування стало більш динамічним.
• Посилення подачі супорта не досягає показників, зазначених у документації. Щоб подолати проблему, фахівці рекомендують сильніше затягнути пружину перевантажувального пристрою.
• Насос, що охолоджує, не функціонує. Зазвичай виникнення цієї проблеми пов'язують із недостатньо високим рівнем охолодної рідини у системі. Доливши її, в більшості випадків вам вдасться усунути несправність. Також причиною цієї проблеми може стати вихід із ладу запобіжників. Звичайна заміна на нові вирішить завдання, що раптово виникло перед вами.
• Надмірна вібрація верстата під час роботи. Причин цього може бути кілька. Перша – це некоректний монтаж агрегату за рівнем. В цьому випадку потрібно вивірити верстат. Друга можлива причина – це знос стику напрямних супорта. Підтягніть притискні клини та планки, і, швидше за все, ситуація виправиться. Також надмірні вібрації часто пов'язують з некоректним підбором режиму різання або з неправильним заточуванням інструмента.
• Точність обробки заготівлі є незадовільною. Є чотири основні причини такої проблеми. Це – поперечне усунення задньої бабки, надмірний виліт зафіксованої у патроні конструкції, недостатньо жорстка фіксація тримача різця чи патрона. У першому випадку вам необхідно налаштувати положення бабки, у другому – підібгати конструкцію центром або підтримати люнетом. У третьому та четвертому випадку вам слід підтягнути ручку тримача різця або ремені кріплення патрона.

Часто ремонт токарного верстата 1К62 необхідно зробити через несправність мастильної системи. Якщо в масловказівнику відсутній слабкий струмінь мастила, це говорить про те, що гвинт упору важеля насоса не налаштований. Майстру потрібно відрегулювати положення плунжера.

Якщо струмінь масла є, але він дуже слабкий, то, швидше за все, причина - забруднення фільтра. Проблема вирішується банальним промиванням фільтра.

Крім того, несправність пружини плунжерного насоса може призвести до повної відсутності струменя мастила в маслопокажчику. Замінивши пружину, ви вирішите проблему. Якщо ж мастильна рідина не подається на напрямні станини, то причина, швидше за все, лежить у забрудненні одного із клапанів плунжерного насоса. Знову ж таки, ремонт полягає в ретельному промиванні.

Підсумки

Як видно, ремонт токарних верстатів можна робити самому, якщо розумітися на способах усунення основних несправностей. Сподіваємося, що подана інформація заощадить вам гроші та багато часу.

І винайдений у 650 році до н.е., токарний верстатзазнав революційних змін, і є у наш час невід'ємним обладнанням будь-якого машинобудівного виробництва. Розглядаючи даний вид обладнання з погляду надійності, слід зазначити, що вони є складними технічними системами з жорсткими зворотними зв'язками, і складаються з механічної та електричної складової, котрим характерні погіршення технічних параметрів у процесі експлуатації.

Це, передусім, виявляється у природному зміні геометрії, як, тобто. деталі токарного верстата, піддаючись механічним та ерозійним впливам, протягом часу змінюються у розмірах. Внаслідок чого їхнє взаєморозташування у просторі не відповідає проектній документації, а паралельності в конструкції порушуються, що, безумовно, позначається на жорсткості верстата в цілому, його окремих елементів і призводить до поломок токарного верстата.

Найсильнішому фізичному впливу піддаються в першу чергу рушійні елементи - гідравлічні системи та електричні приводи. Причому саме гідравліка є основним «хворим» місцем у будь-якому токарному верстаті. Причина поломок гідравліки та суміжних із ними систем досить банальна: ущільнювачі, прокладки та сальники вкрай ненадійні та дуже швидко дають протікання. Технічне масло починає текти, потрапляючи на підлогу і викликаючи небезпеку для працівника або в бак мастильно-охолоджувальної рідини. СОЖ при цьому густіє, погано прокачується, внаслідок чого інструмент перегрівається, більш жорстко впливає на оброблювану деталь, провокуючи перегрів і навіть поломку електроприводу.

У російських машинах всіх типів найчастіше виникають всілякі люфти, дроблення, вібрації, що негативно впливають на якість обробки деталі, або унеможливлюють роботу верстата

Навантаження, що раптово виникають, на електродвигун при виконанні токарних робіт наводять до поломок в електрощитках. Крім того, масло, що заливається, не завжди відповідає вимогам, що пред'являються (може бути більш в'язким, у тому числі і через холод в виробничому приміщенні), і, як наслідок, не забезпечує токарному верстатіякісне централізоване мастило, збільшуючи знос тертьових поверхонь, провокуючи перегрів насосів, заклинювання та руйнування вузлів верстата.

Ще одна причина поломок, спричинена падінням тиску в гідравлічної системи і яку обов'язково треба озвучити, полягає в ослабленні затискання деталі, а це може призвести до вибивання заготовки та аварії. Цю проблему мають вирішувати датчики та контролери тиску, але вони не завжди вчасно спрацьовують.

Як приклад, пов'язаний з неполадками в гідросистемі, виробничники назвали журналісту www.сайт часті поломки в безцентрово-токарних верстатах обдирних 9А340Ф1 і КЖ9340, робота яких характеризується значними динамічними навантаженнями:

• порушення подачі мастила в шпиндельний вузол, викликає передчасне руйнування манжет в системах «Олія-повітря»;
• з тієї ж причини руйнування підшипників на роликах, що подають, може бути викликано падінням оброблюваної деталі на ролики;
• недостатність тиску в притискному гідроциліндрі, що викликає прокручування оброблюваної деталі в тисах;
• перегрів маслостанції з причин браку олії, некондиційної олії, наявності випадкових деталей між поверхнями, що труться.

Зрештою, це може призвести до поломки гідронасосів та/або помпиу системі охолодження.

Крім гідравліки та електродвигунів, що є зоною ризику працездатності токарних верстатів, слід акцентувати увагу на «рушійної» механіки - підшипниках кочення та зубчастих передач. Внаслідок впливу високочастотної вібрації можливі процеси зачіпання та кавітації. Якщо, наприклад, у коробці на зубчастих колесах є дефекти, то велика ймовірність зачеплення і заклинювання, що може призвести до виходу з ладу відповідної пари.

Вивчаючи спеціальну літературу, аналітик порталу www.сайт, все ж таки звернувся до майстерні для опитування фахівців, які займають ремонтом вітчизняних токарних верстатів. Як з'ясувалося, в російських машинах всіх типів найчастіше виникають всілякі люфти, дроблення, вібрації, що негативно впливають на якість обробки деталі, або унеможливлюють роботу верстата.

Подібні ремонтні роботи відносяться до простих, як, зрештою, і заміна різних підшипників, і регулювання координат верстата. До більш складних, відносять відновлювальні заходи з каретки і супортів клинів, а також зношених гвинтових пар приводу санок супорта, резцетримання і ходового валу підйому задньої бабки. До робіт, що вимагає значних витрат, Відносять виправлення геометрії токарного верстата в цілому. Досить часто в токарних верстатахремонтують передню бабку, коробку передач, фартух верстата. У токарних автоматичних верстатах і верстатах з ЧПУ часто виходять з ладу інструментальні головки і втрачають точність датчики позиціонування.

Обслуговування верстатів із ЧПУ – комплекс заходів, спрямованих на підтримку верстатного обладнання у працездатному стані та усунення можливих неполадок. ЧПУ верстати – складні прилади, що забезпечують автономну або напівавтономну обробку заготовок із високою точністю.

Через складну конструкцію будь-яка проблема може призвести до погіршення точності виконуваного завдання, через що буде потрібно ремонт верстатів з ЧПУ.

Технічне обслуговування

Технічне обслуговування проводиться тоді, коли верстат із ЧПУ перебуває ще у справному стані. Мета обслуговування – запобігти виникненню поломок.

ТО також потрібно, коли здійснюється:

• зберігання верстата;
• транспортування;
• підготовка до використання.

Повноцінне сервісне обслуговування обладнання може надати фірма-виробник. Крім стандартних робіт, ТО включає перевірку дотримання норм оснащення приміщення, в якому використовується агрегат.

При технічне обслуговуванняверстата роботи здійснюються цілою групою професіоналів, що складається з:

• слюсарів-ремонтників;
• електриків;
• спеціалістів з електроніки;
• операторів;
• мастилів.

За відсутності вузьких фахівців робота доручається наладчика. Обслуговування може бути плановим чи неплановим. Якщо періодично проводиться планове ТО відповідно до норм експлуатації, вдаватися до обслуговування другого типу не знадобиться. Якщо під час огляду обладнання виявлено поломки, потрібен ремонт. Його може надати сервісна компанія.

Способи визначення несправностей

Верстати з ЧПУ – прилади, що мають складну систему роботи. Знайти несправність самостійно складно, тому цим завданням займається сервісний центр. Точно виявити поломку можна за допомогою трьох методів:

• логічного;
• практичного;
• тестового.

Перший метод передбачає проведення аналітичних робіт. Він здійснюється фахівцями, які добре знають пристрій верстата з ЧПУ. Логічний метод дозволяє проаналізувати роботу верстата в цілому, і окремо і в блоці ЧПУ. Після цього будуть виявлені найменші неточності, на основі яких можна буде визначити причину, та усунути її.

Другий метод проводиться за допомогою спеціально розробленої схеми. Система на верстаті ділиться кілька частин, після чого вони окремо діагностуються. При виявленні несправності в якійсь частині вона ділиться ще на кілька частин. Кожна їх також аналізується. Ця схема використовується, доки не буде знайдена точна причина поломки. Тільки після цього можна буде вибирати способи її усунення.

Третій метод використовується у виробничих умовах. Він передбачає застосування спеціальної програми, яка аналізує роботу агрегату. Коли буде проведено повноцінний аналіз, програма вкаже, які проблеми є в роботі агрегату, і як їх можна усунути. Перевага цього методу полягає у швидкому пошуку несправності без розбору та перевезення верстата.

Види ремонту

Ремонт ЧПУ верстатів буває двох типів: поточного та капітального. Перший тип передбачає часткове усунення несправностей, а другий – повноцінний ремонт комплектуючих приладу. Раніше замість поточного ремонту здійснювався середній чи малий. Але пізніше вони були об'єднані з метою забезпечення якіснішого ремонту. Комплекс робіт з ремонту поділяється на три етапи:

• відновлення геометрії напрямних, ремонт приводів, налагодження деталей, які відповідають за рух інструменту;
• відновлення електричної системи (розведення, датчики та інші деталі);
• ремонт стійки ЧПУ (плати, контролери, розведення).

Перед початком ремонту має бути складена дефектна відомість. Її складає власник обладнання. На основі документації буде сплановано комплекс ремонтних робіт. Після закінчення ремонту проводиться тестування приладу. Верстат повертається власнику, якщо виявлені проблеми будуть усунені. При якісному ремонті можна відновити характеристики агрегату до показників, що відповідають технічному паспорту пристрою.

У деяких випадках також проводяться дії з аварійного ремонту верстатів. Він виконується, коли під час виробництва устаткування було допущено дефекти. Також цей вид ремонту необхідний, якщо було порушено експлуатацію приладу.

Причини

Верстат ЧПУ складається з двох частин: самого приладу та системи числового програмного управління. Діагностика також проводиться окремо. Спочатку обстежується верстат, а потім система ЧПУ. Причинами виходу з ладу приладів цього найчастіше стають:

• неправильно відрегульовані вузли та робочий інструмент;
• перевантаження верстата;
• недотримання норм експлуатації;
• знос чи пошкодження комплектуючих;
• неправильний ремонт агрегату.

При неправильно пробитому контрольному числі виникне помилка перфострічки.І тут її доведеться замінити. Якщо при зберіганні перфострічки не враховуються правила, або на неї потрапить масло, вона швидко прийде в несправний стан. Проблема вирішується її заміною. Якщо в оптичну систему потрапить волога, пил або бруд, фотозчитування перестане виконувати свою функцію. Виправити ситуацію можна, протерши спиртом лінзу.

Несправність стрічкопротяжного приладу – серйозніша проблема. Вона вплине відразу на зчитувальне обладнання та перфострічку. Для вирішення проблеми потрібне очищення, мастило та регулювання стрічкопротяжного приладу.

Якщо технічні несправності виникли в системі з числовим програмним керуванням, наслідки можуть характеризуватись помилками в роботі верстатного обладнання.

Проблему може вирішити відновлена ​​електроніка та запровадження нової програми.

Профілактика

Профілактика передбачає діагностику справного агрегату з метою обслуговування та виявлення можливих технічних несправностей. Профілактичні роботи можуть проводити люди, які мають спеціальну підготовку. Комплекс дій включає:

• мастило комплектуючих;
• очищення конструкції від бруду;
• очищення або заміни повітряних фільтрів та електронних систем.

Остання задача здійснюється за допомогою електроніків. Мастило потрібно деталям, які піддаються найбільшому тертю під час роботи. Для мастила використовується вазелінове або індустріальне масло 30. Разом із верстатами слід документація, в якій зазначено, як ними користуватися. Несправності можуть виникати навіть за дотримання норми використання.

Дуже важливим питанням для підтримки нормальної якості роботи верстатів з ЧПУ є вибір раціонального методу пошуку несправності.

Насправді переважно застосовується три методу пошуку.

1. Логічний метод заснований на знанні складу та роботи обладнання, аналізі видачі фактичної інформації та її порівнянні з заданою керуючою програмою, знанні порядку обробки інформації за вузлами та блоками пристрою, правильному визначенні характерних та нехарактерних помилок у керуючій програмі та несправностей у пристроях ЧПУ на самому верстаті. На підставі аналізу дії вхідної та результатів вихідної інформації робиться логічний висновок про наявні дефекти та шляхи їх усунення для забезпечення нормальної роботи верстата з ЧПУ.

2. Практичний метод пошуку несправностей здійснюється за допомогою спеціальних вимірювальних приладів. При цьому проводиться розподіл дефектного ланцюга на дві частини. Потім та частина, де виявлено несправність, знову ділиться. І так далі – до знаходження несправної плати, яка підлягає заміні. Після цього проводиться загальна перевірка пристрою та робиться висновок про якість роботи системи ЧПУ та верстата загалом.

3. Тестовий метод пошуку несправностей на верстатах з ЧПУ застосовується у цехових умовах. При цьому здійснюється перевірка роботи пристрою ЧПУ в цілому або його окремих вузлів, які виконують закінчені мікрооперації впливом на них відповідними тест-програмами. Тестовий метод дозволяє порівняно швидко визначити дефект та вжити необхідних заходів для його усунення.

Несправності вузла введення з фотозчитуючим пристроєм, а також лінійного інтерполятора та блоку завдання швидкості є найбільш характерними для застосовуваних систем ЧПУ на сучасних металорізальних верстатах. Причинами несправностей вузла введення найчастіше є старіння фотодіодів або забруднення оптики фотозчитувального пристрою та стрічкопротяжного механізму.

Для підготовки та контролю керуючих програм на заводах та об'єднаннях, де працюють верстати з ЧПУ, створено спеціалізовані ділянки, забезпечені необхідною апаратурою.

При використанні верстатів з ЧПУ пред'являються також підвищені вимоги до встановленого на них електроустаткування. Воно має забезпечити можливість оперативного усунення перешкод у місцях їх виникнення, а також мати здатність надійного керування сильноточним обладнанням та електродвигунами за допомогою слабких сигналів або контактів.

Верстати з ЧПУ на відміну від звичайних верстатів забезпечені для кожної керованої координати руху окремим приводом подачі, який працює від керуючої системи та повинен забезпечити високу точність позиціонування та достатню швидкодію. Для цього використовуються швидкодіючі приводні двигуни-гідравлічні, електрогідравлічні (крокові або стежать) та електричні. Конструктивними та технологічними методами забезпечується максимальне усунення зазору в кінематичному ланцюгу (наприклад, за допомогою заміни звичайних гвинтових зачеплень на кулькові гвинтові пари) і до мінімуму зменшується тертя в напрямних, проводиться підбір оптимальних мас вузлів, що переміщаються і т. д.

Особлива увага має бути приділена догляду за гідроприводом. Сорт масла для заливки в гідросистему повинен відповідати вимогам посібника з експлуатації даного обладнання. Олія повинна бути чистою, профільтрованою і однорідною (змішувати різні марки олій не рекомендується). Не можна допускати порушення герметичності гідросистеми, витоку та зниження допустимого рівня масла. Перед пуском верстата необхідно увімкнути гідросистему на деякий час для прогріву олії.

За існуючим положенням всі заходи щодо профілактичного ремонту обладнання та апаратури, а також з інших видів обслуговування верстатів з ЧПУ повинні виконуватися лише спеціально підготовленим персоналом, який має відповідний допуск, а верстатнику забороняється самостійно здійснювати будь-які операції на верстаті, що не входять до його обов'язків. Проте оператор повинен не тільки знати, коли та які заходи передбачені графіками з обслуговування верстата з ЧПУ, на якому він працює, але й систематично слідкувати за їх виконанням відповідно до встановлених графіків, а також за необхідності безпосередньо брати участь у них, надаючи всіляку допомога та сприяння обслуговуючого персоналу ремонтників.

Враховуючи це, доцільно виробничим робітникам, які обслуговують верстати з ЧПУ, не тільки знати особливості цих верстатів та методику виявлення несправностей на них, наведену вище, а й загалом ознайомитися з характерними помилками зчитування та методами їх усунення на пристроях ЧПУ (табл. 6) .

Таблиця 6 Помилки зчитування та методи їх усунення під час роботи на верстатах з ЧПУ

Примітка.Профілактичні ремонти, регулювальні та інші роботи на пристроях ЧПУ можуть виконувати самостійно лише ті фахівці та робітники, які пройшли необхідну підготовку та отримали відповідні документи.

Дефекти— відхилення від передбаченого технічними умовами якості матеріалу за хімічним складом, структурою, суцільністю, станом поверхні, механічними та іншими властивостями.

Дефекти, що виникають у процесі експлуатації обладнання, можна поділити на три групи:

1) зношування, подряпини, ризики, надири;

2) механічні пошкодження (тріщини, фарбування зубів, поломки, вигини, скручування);

3) хіміко-теплові ушкодження (короблення, раковини, корозія).

Більшість великих та середніх механічних дефектів виявляють при зовнішньому огляді. У деяких випадках перевірку здійснюють за допомогою молотка: звук, що деренчить, при відстукуванні деталі молотком свідчить про наявність у ній тріщин. Для виявлення маленьких тріщин можна використовувати різні способи дефектоскопії. Найбільш прості - капілярні методи, що дозволяють візуально визначити наявність тріщин. Більш складний метод магнітної дефектоскопії з поздовжнім або ротаційним намагнічуванням. Дефекти, розташовані всередині матеріалу, визначають рентгеноскопічні або ультразвукові методи. Ультразвук можна використовувати для виявлення тріщин.

Зношування(знос) - зміна розмірів, форми, маси або стану поверхні внаслідок руйнування поверхневого шару виробу. Розрізняють такі види зносу: допустимий, критичний, граничний, передчасний, природний та багато інших, назва яких визначається фізико-хімічними явищами або характером розподілу поверхнею деталі.

З усіх можливих видів зношування основними в верстатах є механічний, при заїданні та окислювальний.

При механічне зношуваннявідбувається стирання (зрізання) поверхневого шару у деталей, що спільно працюють. Воно часто посилюється наявністю абразивного пилу, твердих частинок, стружки, продуктів зношування. При цьому тертьові поверхні додатково руйнуються за рахунок подряпин. Механічне зношування виникає при нульовій і відмінній від неї відносної швидкості руху поверхонь, що сполучаються, за наявності тривалих навантажень, великих питомих навантаженнях і ряді інших факторів. Правильні конструювання та обробка дозволяють суттєво зменшити цей знос.

Зношування при заїданнівідбувається в результаті схоплювання однієї поверхні з іншої глибинного виривання матеріалу. Відбувається це при недостатньому мастилі та значному питомому тиску, коли починають діяти молекулярні сили. Схоплювання відбувається також при високих швидкостях ковзання і високому тиску, коли температура поверхонь, що труться, висока.

Окислювальне зношуванняпроявляється у деталей верстатів, що відчувають безпосередню дію води, повітря, хімічних речовин та безпосередньо температури.

Про знос деталей і складальних одиниць можна судити за характером їх роботи (наприклад, шуму), якістю поверхні, формою та розміром обробленої деталі.

Для зменшення зносу поверхонь, що сполучаються, використовується рідинне мастило (у тому числі і газове), тертя кочення, магнітне поле і спеціальні антифрикційні накладки, прокладки і матеріали.

Контроль за зносом відповідальних сполучення верстатів необхідний встановлення потреби у ремонті, з метою оцінки якості експлуатації верстата, розробки заходів щодо підвищення довговічності верстата.

Вимірювання величини зношування може проводитися в процесі експлуатації (спеціально при планових оглядах), у періоди планових ремонтів або при випробуванні верстатів.

Існують різноманітні методи вимірювання зносу, які можна поділити на такі групи:

1) інтегральні методи, коли можна визначити лише сумарний знос поверхнею тертя, не встановлюючи величини зносу в кожній точці поверхні, до них можна віднести зважування, застосування радіоактивних ізотопів;

2) метод мікрометражу, заснований на вимірюванні деталі мікрометром, індикаторними або іншими приладами до та після зносу; мікрометраж, особливо вимірювання за допомогою індикаторних приладів, часто застосовують при зношуванні деталей верстатів у виробничих умовах; метод не завжди дає точне уявлення про форму зношеної поверхні;

3) метод "штучних баз", що використовується для оцінки зносу поверхонь тертя базових деталей верстата; він полягає в тому, що на поверхні, що зношуються, заздалегідь наносять лунки певної форми, які на зміну режиму тертя практично не впливають, оскільки їх розміри малі; за першим способом (спосіб відбитків) лунки 2 на поверхню тертя наносяться або вдавлення алмазної піраміди 1 (рис. 8.4, а), або твердосплавним роликом, що обертається 3 (рис. 8.4, б). Другий метод, який називають методом ”витирання”, точніше через відсутність спученого металу.

Мал. 8.4. Форми відбитків

4) метод поверхневої активації, як і метод ”штучних баз”, використовується в автоматичних лініях через велику кількість контрольованого обладнання та обмежений доступ до поверхонь, що труться; суть методу - робочі ділянки напрямних, шпиндельних вузлів, зубчастих та черв'якових передач, гвинтових передач та інших відповідальних механізмів піддають поверхневій активації в циклотронах пучком прискорених заряджених частинок (протонів, дейтронів, альфа-часток); глибина активованого шару повинна відповідати передбачуваній величині лінійного зношування деталі; для великогабаритних деталей використовують попередньо активовані спеціальні вставки. Про величину зношування активованих поверхонь судять, періодично вимірюючи енергію випромінювання.

Вибір методу залежить від мети даного випробування та необхідної точності вимірювання. Допустиме зношування направляючих станин токарно-гвинторізних і консольно-фрезерних верстатів нормують залежно від необхідної точності обробки та розмірів деталі. Якщо зношування напрямних перевищує 0,2 мм, вібростійкість верстата значно знижується, і, хоча за умов забезпечення заданої точності деталей допустиме продовження експлуатації верстата, доводиться зупиняти його на капітальний ремонт у зв'язку з погіршенням якості обробленої поверхні (сліди вібрації) або втратою продуктивності.

Допустимий знос напрямних поздовжньо-стругальних та поздовжньо-фрезерних верстатів визначається за формулою

U max = d(L o / L 1) 2 ,

де d - Похибка обробки на верстаті (допуск на деталь); L o і L 1 - Довжина напрямних станини та оброблюваної деталі відповідно.

Для плоских напрямних зношування дорівнює відстані від деякої умовної прямої, що проходить через точки на незношених кінцях напрямних, до зношеної поверхні.

Для верстатів з V-подібними або трикутними напрямними з кутом основи α допустиме зношування

U max = dcos (L o / L 1) 2 .

Зношування направляючих станини залежно від режиму роботи верстата та правильної експлуатації становить 0,04…0,10 мм і більше на рік.

Зношування направляючих станини токарних і револьверних верстатів, що працюють в умовах індивідуального та дрібносерійного виробництва, становить у середньому близько 30 % від величини зносу направляючих верстатів, зайнятих в умовах великосерійного та масового виробництва.

Основним наслідком зносу направляючих важких верстатів, як, наприклад, поздовжньо-стругальних, поздовжньо-фрезерних, розточувальних, карусельних та ін., а також верстатів середніх розмірів з високими швидкостямирухи по напрямних є контактне схоплювання - заїдання. Супроводжує йому за цією категорією верстатів абразивне зношування.

Для перевірки напрямних використовуються універсальні містки. Їх встановлюють на різні за формою та розмірами напрямні верстатів. За допомогою двох рівнів одночасно перевіряють прямолінійність і виверненість (тобто відхилення від паралельності в горизонтальній площині) напрямних, індикаторами визначають паралельність поверхонь.

Місток розташовують приблизно в середній частині (по довжині) станини так, щоб чотири опори розташовувалися на призматичній частині напрямних. Потім на верхньому майданчику закріплюють рівні з ціною розподілу 0,02 мм на 1000 мм довжини і за допомогою гвинтів регулюють положення рівнів так, щоб бульбашки основної і допоміжної рівнів ампул розташовувалися посередині між шкалами. Далі пристрій зрушують уздовж напрямних і повертають на початкове місце. При цьому бульбашки основних ампул повинні повернутися у вихідне положення. Якщо це не сталося, необхідно перевірити кріплення колонок та підп'ятників.

Перевірку напрямних здійснюють при зупинці містка послідовно через ділянки, рівні по довжині відстані між опорами містка. За рівнем, встановленим вздовж напрямних, визначають непрямолінійність. Вивернутість поверхонь визначають за рівнем, розташованим перпендикулярно напрямним.

Показання рівня в мікрометрах, відраховані на окремих ділянках, записують до протоколу і потім будують графік форми напрямних.

На рис. 8.5, анаведено приклад перевірки напрямних трикутного профілю (часто зустрічаються у станин токарно-револьверних верстатів). За індикатором 4 визначають паралельність лівої напрямної базової площини; за рівнем 2, розташованому поперек напрямних, встановлюють їхню виверненість. Другу сторону правої напрямної можна перевірити за рівнем, встановивши на цій стороні опору 3, або ж, не переносячи опори, по індикатору (на малюнку показано штриховою лінією).

Мал. 8.5. Схеми перевірки напрямних

На рис. 8.5, бпоказана установка пристосування на станині токарного верстата для перевірки індикатором 4 паралельності середніх напрямних базової поверхні, тобто з площини під зубчасту рейку та перевірки спіральної виверненості рівнем 2.

Для перевірки станин шліфувальних та інших верстатів зі схожим поєднанням напрямних (рис. 8.5, в) на прямолінійність і вивернутість чотири опори 1 розташовують між утворюючими напрямною V-подібного профілю, а одну опору 3 - на протилежній плоскій напрямній. Перевірку ведуть за рівнем 2.

Коли розміри напрямних не дозволяють помістити між утворюючими всі опори пристосування (рис. 8.5, г), то встановлюють лише дві опори 1.

На рис. 8.5, допори 1 розсунуті відповідно до розміру призматичної напрямної станини.

Під час перевірки плоских напрямних станини (рис. 8.5, е) дві з опор 1 упирають у бічну поверхню, інші дві і опору 3 розташовують на горизонтальних площинах. Таким чином, забезпечуються стійкі показання рівня 2.

Універсальним містком, застосовуючи різні тримачі для кріплення індикатора, можна контролювати паралельність осі ходового гвинта та направляючих станини токарного верстата. Схема перевірки паралельності осі гвинта координатно-розточувального верстата напрямним станини показана на рис. 8.6.

Мал. 8.6. Схема перевірки паралельності осі гвинта координатно-розточувального верстата напрямним станини

Конструкція універсального містка проста, тому налаштування пристрою займає не більше 5 хв. З нею справляється слюсар середньої кваліфікації.

Кутовий місток.Кутові містки застосовуються для перевірки напрямних, розташованих у різних площинах (наприклад, напрямні поверхні траверси координатно-розточувального верстата моделі КР-450).

На рис. 8.7 показано схему такого пристосування для вимірювання кутовим містком.

Коротке плече 3 розташоване перпендикулярно до подовженого 5. Валик 1 закріплений нерухомо, а валик 4 можна зрушувати і встановлювати в залежності від розміру напрямної. При цьому валики 1 і 4 розміщуються у V-подібних напрямних або охоплюють поверхні призматичної напрямної. Опору 7 встановлюють вздовж паза плеча 5 і регулюють по висоті.

На плече 3 вздовж напрямних встановлюють регульовану колодку 2 рівнем та перевіряють їх прямолінійність. Вивернутість перевіряють при розташуванні рівня перпендикулярно напрямним. За допомогою індикаторів 6 визначають непаралельність поверхонь, а також непаралельність осі гвинта до напрямних.

Перевірку паралельності напрямних форми "ластівчин хвіст", а також інших форм зручно здійснювати за допомогою спеціальних та універсальних пристроїв, оснащених індикаторами.

Напрямну можна перевірити на паралельність індикаторними пристроями лише після підготовки базових. Подано на рис. 8.8 пристосування застосовується для перевірки паралельності охоплюваних та охоплювальних напрямних різних формта розмірів із контактом по верхніх або нижніх поверхнях.

Мал. 8.8. Схеми перевірки напрямних форми "ластівчин хвіст"

Пристрій складається з балки 3 з шарнірно скріпленим важелем 1 і вимірюваним регульованим стрижнем 8 , стійки 2 з індикатором та змінної шарнірної опори 5 з контрольним валиком 6 . Опору 5 можна встановити під різними кутами і на будь-якій ділянці планки 3 уздовж паза. Положення опори 5 фіксують болтом 4 .

При перевірці напрямних форми «ластівчин хвіст» з контактами по нижній площині підбирають змінну опору з діаметром валика, що забезпечує контакт приблизно посередині висоти похилої площини (рис. 8.8, аі в). Опору 9 регулюють уздовж паза і також закріплюють болтом (на малюнку не показаний). На циліндричній поверхні вимірювального стрижня є шкала, за якою визначають значення поділу індикатора, що залежить від різниці відстаней аі b(Рис. 8.8, а). У цьому значення одного поділу шкали індикатора становить 0,005…0,015 мм , що необхідно враховувати під час вимірів.

Для відновлення деталей використовують різні методи (табл. 8.1). При виборі методу відновлення необхідно призначати ремонтний, ремонтний або вільний ремонтний регламентований розміри.

Таблиця 8.1

Методи відновлення деталей

Ремонтним називають розмір, до якого обробляють зношену поверхню при відновленні деталі. Вільний ремонтний розмір - розмір, величина якого не встановлюється заздалегідь, а виходить безпосередньо в процесі обробки, коли будуть видалені сліди зношування та відновлено форму деталі. До отриманого розміру підганяють відповідний розмір сполученої деталі методом індивідуального підгонки. При цьому неможливо заздалегідь виготовити запасні частини у остаточно обробленому вигляді. Регламентований ремонтний розмір — заздалегідь встановлений розмір, до якого обробляють зношену поверхню. При цьому запасні деталі можна виготовляти заздалегідь, ремонт прискорюється.

Методи відновлення деталей під час ремонту докладно розглянуті у технічній літературі, деякі з них наведено на схемах рис. 8.9. Застосування того чи іншого методу ремонту диктується технічними вимогами на деталь та обумовлено економічною доцільністю, залежить від конкретних умов на виробництві, від наявності необхідного обладнаннята термінів ремонту.

Велике поширення для відновлення деталей набули методи із застосуванням полімерних матеріалів. Для цього потрібне обладнання для лиття під тиском, яке відрізняється простотою, і матеріали типу поліамідів, що мають достатню адгезійну здатність до металу і хороші механічні властивості.

У розточеній втулці (рис. 8.9, а) роблять радіальні отвори, потім нагрівають втулку, поміщають на столик преса, підтискають до сопла (рис. 8.9, б) та пресують. Відновлену втулку показано на рис. 8.9, в.

Для відновлення зношеної шийки валу (рис. 8.9, г) її попередньо проточують (рис. 8.9, д), а далі процес повторюється, як і в попередньому випадку (рис. 8.9, е).

Мал. 8.9. Схеми відновлення деталей верстатів

Відновлення буде якісним лише за дотримання режимів лиття та технології процесу.

Гвинтові передачі ковзання можуть бути відновлені за допомогою самотвердіючих акрілопластів (стиракрил, бутакрил, етакрил та ін), що складаються з двох компонентів - порошку та рідини-мономера. Після змішування порошку з рідиною через 15...30 хв суміш твердне.

Зламаний вал (рис. 8.9, ж) можна відновити шляхом запресування нової частини 1 (рис. 8.9, з) або методом зварювання (рис. 8.9, м) з наступним обточуванням зварювального шва.

Зношене різьблення в корпусній деталі (рис. 8.9, до) розсвердлюють і розгортають, отриманий отвір запресовують втулку, яку при необхідності фіксують стопорним гвинтом 2 (рис. 8.9, л). Аналогічним способом надходять під час ремонту гладких отворів.

Точну посадку з боків зношеного шліцевого валу можна відновити, якщо після відпалу валу розширити шліци ударами керна з наступним загартуванням і шліфуванням бічних сторін (рис. 8.9, м).

Внутрішній діаметр бронзової втулки можна зменшити з d1 до d2 шляхом осідання, тобто. зменшити її висоту при постійному зовнішньому діаметрі. Осаду виготовляють під пресом (рис. 8.9, н).

Технологія відновлення гвинтових передач ковзання може бути наступною. Відновлюють сталість кроку ходового гвинта ковзання прорізання різьблення. Різьблення в ходовій гайці зрізують і розточують до діаметра на 2...3 мм більше зовнішнього діаметра ходового гвинта. Поверхню, що розточується, по можливості роблять ребристою. Відремонтований ходовий гвинт нагрівають до 90 °З опускають в розплавлений парафін. Після охолодження на поверхні гвинта залишається тонка парафінова плівка. Гвинт, покритий парафіном, монтують із розточеною гайкою, імітуючи робочий стан передачі. Торці гайки ущільнюють пластиліном. Потім у бічне, спеціально просвердлений отвір гайки шприцем заливають щойно приготовлену суміш. Через кілька хвилин суміш твердне, і гвинт можна вивернути з гайки.

Кулькові гвинтові передачі ремонтують, якщо знос різьблення гвинта більше 0,04 мм. Технологія відновлення наступна. Виправляють центрові отвори гвинта шліфуванням або притиранням. Якщо є забоїни та вм'ятини центрових отворів, то розточують і встановлюють на клею заглушки з центровими отворами. Після відновлення центрів, якщо необхідно, гвинт рихтують індикатором в центрах. Потім механічною обробкою відновлюють точність кроку різьблення. Під час обробки канавку різьблення розширюють по всій довжині гвинта до ширини на найбільш зношеній ділянці. Зовнішній та внутрішній діаметри різьблення залишаються незмінними. Осьовий зазор вибирають регулюванням гайок. Гайки найчастіше не ремонтують, а за потреби міняють місцями.

Виправлення зношених направляючих станин здійснюється такими способами: 1) вручну; 2) на верстатах; 3) за допомогою пристроїв.

Виправлення вручну припилюванням і шабрінням застосовується для невеликих за площею поверхні направляючих при малій величині зношування. Шабрування направляючих станин може здійснюватися двома методами: 1) контрольним інструментом; 2) по заздалегідь отшабренной чи прошліфованої сполученої деталі.

При величині зношування направляючих станин, що перевищує 0,5 мм, їх ремонтують обробкою на верстатах. Для цього використовують спеціальні шліфувальні, поздовжньо-стругальні та поздовжньо-фрезерні верстати.

При зношуванні направляючих станин 0,3...0,5 мм на деяких заводах їх обробляють методом чистового стругання. Точність обробки таким методом дозволяє майже повністю відмовитися від шабрень і обмежитися тільки декоративним шабре-ням.

Шліфуванням направляючі станин ремонтують на спеціальних шліфувальних верстатах або поздовжньо-стругальних або поздовжньо-фрезерних верстатах зі спеціальними стаціонарними пристроями.

Великі станини, які можуть бути оброблені на верстатах, повинні оброблятися з допомогою пристосувань. Пристосування за умови їх правильного використання забезпечують достатньо висока якістьоброблюваних поверхонь. Обробка ведеться без демонтажу станини, що скорочує терміни ремонту та знижує його вартість. Переносні пристрої переміщаються, як правило, станиною, яку вони обробляють. Як основа для пристосування (каретки) використовується спеціально приготовлена ​​плита або іноді деталь верстата, що ремонтується.

Найбільшого поширення набули стругальні та шліфувальні пристрої.

Обробка за допомогою пристроїв не потребує спеціального обладнання. Недоліком методу є менша продуктивність у порівнянні з обробкою на верстатах та необхідність у ручної роботиз підготовки баз. Перевагою обробки за допомогою пристроїв є економія часу на демонтаж, транспортування та повторний монтаж станини, що неминуче при обробці на верстатах.

Велике значення відновлення направляючих має підбір технологічних баз. За характером баз станини можуть бути поділені на чотири основні групи.

1) Станини, в які вмонтовані шпинделі (верстати горизонтально-фрезерні, вертикально-фрезерні з невід'ємною головкою, деякі типи зубодовбання та ін.). При ремонті станин цієї групи вивірки ведуть від встановлюваних у шпинделі верстата оправок, що матеріалізують вісь обертання.

2) Станіни, що мають неробочі поверхні, оброблені заодно з робітниками (верстати поздовжньо-фрезерні, поздовжньо-стругальні, кругло-і внутрішньошліфувальні).

3) Станини з частково зношеними напрямними. Як база приймаються робочі поверхні, що зношуються при експлуатації мало і не на всьому протязі. У таких станин відновлюють спочатку малозношені поверхні, потім, базуючись від них, відновлюють решту зношених робочих поверхонь. Типовими для цієї групи є станини токарних верстатів, револьверних верстатів з окремою передньою бабкою та ін.

4) Станини, мають окремі незношені ділянки направляючих. До цієї групи відносяться станини, що не мають інших оброблених поверхонь, крім робітників, що зношуються (зубо- і різьбофрезерні верстати). За основу приймають незношені або малозношені ділянки робочих поверхонь, що підлягають виправленню.

Для відновлення необхідних властивостей направляючих станин піддають термообробці. З різноманіття методів наведемо кілька найпоширеніших.

Поверхневе загартування з індукційним нагріванням струмами високої частоти (ТВЧ ) . Якість шару чавуну, загартованого ТВЧ, залежить від частоти струму, питомої потужності, часу нагріву, конструкції індуктора, зазору між індуктором і поверхнею, що загартовується, а також від умов охолодження. На кінцеві результати загартування впливає також початковий стан чавуну (його хімічний склад та мікроструктура).

При нагріванні сірого чавуну з метою подальшого загартування частина вуглецю розчиняється в аустеніті, а решта його залишається у вільному стані у вигляді графітних включень. Як правило, перед гартуванням чавун повинен мати перлітну структуру. Якщо вихідна структура чавуну незадовільна для поверхневого загартування, слід збільшити концентрацію зв'язаного вуглецю (підвищити вміст перліту в структурі) шляхом попередньої термічної обробки- Нормалізації.

Максимальна твердість чавуну, що досягається після загартування ТВЧ при температурі 830...950 °С (залежно від складу чавуну), становить HRC 48-53. Подальше підвищення температури загартування призводить до зниження твердості.

Швидкість охолодження при загартуванні мало впливає твердість. При загартуванні в маслі твердість чавуну зменшується лише на 2 - 3 од. HRC порівняно із загартуванням у воді.

Поверхневе загартування з нагріванням ТВЧ модифікованого чавуну дає можливість отримати більшу твердість і глибину шару порівняно із загартуванням звичайного перлитного чавуну. За мікроструктурою загартований модифікований чавун практично не відрізняється від перлітного.

Перед гартуванням станин токарних верстатів необхідно виконати наступне:

1) встановити станину на стіл поздовжньо-стругального верстата та вивірити на паралельність базовим поверхням з точністю 0,05 мм і потім прогнути її на 0,3…0,4 мм (величина деформації при загартовуванні);

2) стругати всі напрямні станини до встановлення їх паралельності ходу столу. Після відкріплення станини (від столу) внаслідок пружної деформації утворюється опуклість, що відповідає величині прогину;

3) встановити станину (без вивірки) на загартований майданчик, окантований цементним буртиком для збору використаної загартованої води;

4) на напрямних станини встановити переносний верстат, з двох сторін її закріпити два кронштейни; роликовий ланцюг зчепити із зірочкою приводу верстата;

5) між індуктором і гартується станиною за допомогою вертикального і горизонтального супорта верстата відрегулювати зазор. Потім подати воду в індуктор;

6) включити струм і зробити загартування. Так як поверхня станини, що гартується, розташована в горизонтальній площині, охолодна вода заливає плоску, ще не повністю нагріту ділянку і тим самим ускладнює загартування. Як правило, глибина загартованого шару у вершини призми більша, ніж на плоскій ділянці (3…4 мм у призми, 1,5…2,5 мм на плоскій ділянці).

приклад.Режим гарту напрямних станини токарно-гвинторізного верстата мод. 1К62.

Напруга генератора, В ……….………………………………. 600-750

Сила струму, А………………………..…………………………………. 95-120

Місткість конденсаторної батареї, мкФ ….…………………….. 300-375

Використовувана потужність, Вт ………………………………………. 55-70

Зазор між індуктором і гартується станиною, мм ………..2,5-3,5

Швидкість переміщення індуктора в процесі нагрівання, м/хв….. 0-24

Температура нагрівання поверхні станини, °С …………………850-900

Глибина загартування, мм …………………………………………………..3-4

НRC ……………………………………………………….…………. 45-53

Час гарту станини, хв………………………………….……. 60-70

Повідка станини після загартування (у бік увігнутості), мм… 0,30-0,50

При загартуванні направляючі станини прогинаються, у своїй компенсується опуклість, отримана під час стругання. Таким чином, забезпечується невеликий знімання металу при подальшому шліфуванні напрямних.

Полум'яна поверхневе загартування

Для поверхневого зміцнення напрямних станин полум'яним гартуванням у ремонтній практиці застосовуються стаціонарні та пересувні установки. Перші зазвичай встановлені на спеціальних ділянках ремонтно-механічних цехів. В цьому випадку станини повинні доставлятися туди для термообробки та подальшого відновлення. Для станин, які з виробничих причин неможливо зняти з фундаменту (відсутність підйомних засобів та транспорту, необхідність збереження фундаменту тощо), застосовуються пересувні установки.

Полум'яне поверхневе загартування напрямних станин може вироблятися ацетилено-кисневим або гасово-кисневим полум'ям. Нагрів ацетилено-кисневим полум'ям відбувається інтенсивніше, ніж гасово-кисневим, тому що за допомогою першого можна нагрівати до 3150 ° С, а за допомогою другого - лише до 2400 ° С. Як горюча суміш використовують також пропан-бутан і кисень або природний газ в суміші з киснем.

Загартовим середовищем служить вода. Установка для полум'яного гарту проста у пристрої і надійна в роботі, обслуговує її один робітник.

Загартування змійкою . На деяких заводах замість суцільного загартування напрямних станин токарних верстатів практикується так зване загартування змійкою, при якій шляхом нагрівання газовим пальником на поверхні напрямних утворюються зигзагоподібні загартовані смуги, що перехрещуються.

У процесі загартування на напрямні поверхні станини наноситься зигзагоподібна лінія, що перехрещується, шириною 6…12 мм. зкроком 40...100 мм (рис. 8.10).

Мал. 8.10. Загартований малюнок змійкою

Гартувальний малюнок виконується від руки і зазвичай має неправильну форму. Відстань від краю станини до лінії гарту має бути не менше 6 мм . Швидкість переміщення пальника вздовж напрямних близько 0,5 м/хв. , що забезпечує нагрівання до 750...800 °С.

Гартувальний малюнок рекомендується наносити так. Спочатку слід нанести за один прохід зигзагоподібну лінію на першій напрямній, після чого переходити до другої напрямної. За час нанесення зигзагоподібної лінії на другій напрямній перша остигає до 50 ... 60 ° С, і на неї наносять загартальну лінію, що перехрещується.

Тому необхідно уважно стежити за процесом нагріву і своєчасно регулювати швидкість переміщення пальника щодо загартовуваної поверхні напрямних станин, не допускаючи оплавлення металу.