Отлить поперечный суппорт токарного станка из алюминия. Как сделать самодельный суппорт для токарного станка своими руками? Ремонтируем каретку суппорта

Суппорт универсального токарного станка предназначен для перемещения закрепленного в резцедержателе резца вдоль оси шпинделя, поперек оси шпинделя и под углом к оси шпинделя.

Суппорт станка имеет крестовую конструкцию и состоит из трех основных движущихся узлов - каретка суппорта, поперечные салазки суппорта, резцовые салазки. В технической литературе эти узлы называют по разному, например, каретка суппорта может называться - нижние салазки, продольные салазки, продольная каретка. В нашем описании мы будем придерживаться терминологии из Руководства по эксплуатации станка 1к62.

Суппорт состоит из следующих основных частей (рис. 13):

1. Каретка для продольного перемещения суппорта по направляющим (продольные салазки, нижние салазки)
2. Станина станка
3. Поперечные салазки (поперечная каретка)
4. Резцовые салазки (верхние салазки, поворотные салазки)
5. Винт ходовой подачи поперечной каретки
6. Гайка безлюфтовая разъемная
7. Рукоятка ручной подачи поперечной каретки
8. Зубчатое колесо для механической подачи поперечной каретки
9. Поворотная плита
10. Резцедержатель четырехпозиционный

В круговых направляющих поперечной каретки 3 установлена поворотная плита 9, в направляющих которой перемещаются резцовые салазки 4 с четырехпозиционным резцедержателем 10. Такая конструкция позволяет устанавливать и зажимать болтами поворотную плиту с резцовыми салазками под любым углом к оси шпинделя. При повороте рукоятки 11 против часовой стрелки резцедержатель 10 приподнимается пружиной 12 - одно из нижних отверстий его сходит с фиксатора. После фиксации резцедержателя в новом положении его зажимают, повернув рукоятку 11 в обратном направлении.

Механизм фартука расположен в корпусе, привернутом к каретке суппорта (рис. 14). От ходового вала через ряд передач вращается червячное колесо 3. Вращение с вала I передается зубчатыми колесами валов II и III. На этих валах установлены муфты 2, 11, 4 и 10 с торцовыми зубьями, которыми включается перемещение суппорта в одном из четырех направлений. Продольное движение суппорта осуществляется реечным колесом 1, а поперечное - винтом (на рис. 14 не показан), вращающимся от зубчатого колеса 5. Рукоятка 8 служит для управления маточной гайкой 7 ходового винта 6. Валом с кулачками 9 блокируется ходовой винт и ходовой вал, чтобы нельзя было включить подачу суппорта от них одновременно.

Фото каретки и поперечных салазок суппорта

Каретка суппорта (нижние салазки, продольные салазки) перемещается по направляющим станины вдоль оси шпинделя. Каретка приводится в движение как вручную, так и механически с помощью механизма подачи. Движение каретке передается с помощью фартука , жестко закрепленного на каретке. Каретку можно зажать на станине прижимной планкой и винтом для проведения тяжелых торцовочных работ.

В фартуке размещены механизмы и передачи, предназначенные для преобразования вращательного движения ходового валка и ходового винта в прямолинейно-поступательное движение каретки суппорта, продольных и поперечных салазок. Фартук жестко скреплен с кареткой суппорта.

В верхней части каретки перпендикулярно оси шпинделя расположены направляющие в форме ласточкина хвоста для установки поперечных салазок суппорта.

Основные параметры перемещения каретки суппорта для станка 1к62:

• Наибольшее продольное перемещение суппорта от руки маховичком.. 640 мм, 930 мм, 1330 мм для РМЦ 750, 1000, 1500
• Наибольшее продольное перемещение суппорта по ходовому валу.. 640 мм, 930 мм, 1330 мм для РМЦ 750, 1000, 1500
• Наибольшее продольное перемещение суппорта по ходовому винту.. 640 мм, 930 мм, 1330 мм для РМЦ 750, 1000, 1500
• Перемещение каретки на одно деление лимба.. 1 мм

Поперечные салазки суппорта установлены на каретке суппорта и перемещается по направляющим каретки в форме ласточкина хвоста под углом 90° к оси шпинделя. Поперечные салазки также приводятся в движение как вручную, так и механически механизмом подачи. Поперечные салазки перемещаются в направляющих нижних салазок с помощью ходового винта и безлюфтовой гайки. При ручной подаче винт вращается с помощью рукоятки 7, а при механической - от зубчатого колеса 8.

После некоторого срока работы станка, когда на боковых поверхностях ласточкина хвоста появляется зазор, точность работы станка снижается. Для уменьшения этого зазора до нормальной величины необходимо подтянуть имеющуюся для этих целей клиновую планку.

Для устранения люфта ходового винта поперечных салазок при износе гайки, охватывающей ходовой винт, последняя выполнена из двух половин, между которыми установлен клин. Подтягивая клин при помощи винта кверху, можно раздвинуть обе половины гаек и выбрать зазор.

На поперечные салазки может быть установлен задний резцедержатель, используемый для проточки канавок и для других работ, выполняемых с поперечной подачей.

В верхней части поперечных салазок расположены круговые направляющие для установки и закреления поворотной плиты с резцовыми салазками.

• Наибольшее перемещение салазок.. 250 мм
• Перемещение салазок на одно деление лимба.. 0,05 мм

Резцовые салазки (верхние салазки) установлены на поворотной части поперечной каретки и перемещаются по направляющим поворотной части, смонтированной в круговой направляющей поперечных салазок. Это позволяет резцовые салазки вместе с резцедержателем устанавливать под любым углом к оси станка при обтачивании конических поверхностей.

Резцовые салазки перемещаются по направляющим поворотной части, смонтированной в круговой направляющей поперечных салазок. Это позволяет устанавливать верхние салазки вместе с резцедержателем при отпущенных гайках под углом к оси шпинделя станка от -65° до +90° при обтачивании конических поверхностей. При повороте зажимной рукоятки против часовой стрелки осуществляется разжим резцовой головки и вывод фиксатора, а затем поворот ее в нужное положение. Обратным вращением рукоятки резцовая головка зажимается в новом зафиксированном положении. Головка имеет четыре фиксированных положения, но может быть также закреплена в любом промежуточном положении.

На верхней поверхности поворотной части расположены направляющие в форме ласточкина хвоста, по которым при вращении рукоятки перемещается - резцовые (верхние) салазки суппорта.

Резцовые салазки несут на себе четырехгранную резцовую головку для закрепления резцов и имеют независимое ручное продольное перемещение по направляющим поворотной части суппорта.

Точное перемещение салазок определяется с помощью лимба.

Основные параметры перемещения салазок суппорта для станка 1к62:

• Наибольший угол поворота резцовых салазок.. -65° до +90°
• Цена одного деления шкалы поворота.. 1°
• Наибольшее перемещение резцовых салазок.. 140 мм
• Перемещение резцовых салазок на одно деление лимба.. 0,05 мм
• Наибольшее сечение державки резца.. 25 х 25 мм
• Число резцов в резцовой головке.. 4

Восстановление и ремонт направляющих суппорта

При ремонте направляющих суппорта необходимо восстановить направляющие каретки, поперечных салазок, поворотных салазок и верхних салазок.

Восстановление направляющих каретки суппорта является наиболее сложным процессом и требует намного больше затрат времени по сравнению с ремонтом других деталей суппорта

При ремонте каретки необходимо восстановить:

1. параллельность поверхностей 1, 2, 3 и 4 направляющих (рис. 51) и параллельность их к оси 5 винта поперечной подачи
2. параллельность поверхностей 1 и 3 к плоскости 6 для крепления фартука в поперечном направлении (по направлениям а - а, а 1 - а 1) и продольном направлениях (по направлениям б - б, б 1 - б 1)
3. перпендикулярность поперечных направляющих по направлению в-в к продольным направляющим 7 и 8 (по направлению в 1 - в 1 , сопрягаемым со станиной
4. перпендикулярность поверхности 6 каретки для крепления фартука к плоскости для крепления коробки подач на станине
5. соосность отверстий фартука для ходового винта, ходового вала и вала переключения с их осями в коробке подач

При ремонте каретки необходимость сохранить нормальное зацепление зубчатых колес фартука с рейкой и с механизмом поперечной подачи. Существующие на практике методы пересчета и коррегирования этих передач являются недопустимыми, так как при этом нарушаются соответствующие размерные цепи станков.

Не следует начинать ремонт с поверхностей каретки, сопрягаемых со станиной, так как в этом случае как бы фиксируют положение каретки, полученное вследствие неравномерного износа этих направляющих. При этом восстановление всех других поверхностей сопряжено с неоправданно высокой трудоемкостью ремонтных работ.

Поэтому ремонт направляющих каретки следует начинать с поверхностей 1, 2, 3 и 4 (рис. 51), сопрягаемых с поперечными салазками суппорта.

Восстановление направляющих каретки установкой компенсационных накладок

Восстановление направляющих каретки установкой компенсационных накладок осуществляется в следующем порядке.

1. Каретку располагают на направляющих станины и устанавливают уровень на поверхности для поперечных салазок. Между сопрягаемыми поверхностями каретки и станины помещают тонкие клинья с небольшим уклоном (не менее 1°) и регулируют положение каретки до установки пузырька уровня в нулевое положение. Затем карандашом отмечают границы выступающих частей клиньев и, сняв их, в отмеченных местах определяют величину перекоса каретки. Эта величина учитывается при строгании продольных направляющих каретки.
2. Каретка с приспособлением (см. рис. 35) устанавливают на стол станка. В отверстие под винт помещают контрольный валик. По верхней и боковой образующим выступающей части валика выверяют установку каретки на параллельность ходу стола с точностью 0,02 мм на длине 300 мм и закрепляют. Проверку производят с помощью индикатора, закрепленного на станке. Отклонение определяют при движении стола.
3. Шлифуют последовательно плоскости 1 и 3 чашечным кругом конической формы, зернистостью 36-46, твердостью СМ1--СМ2, со скоростью резания 36-40 м/сек и подачей 6-8 м/мин. Эти поверхности должны находиться в одной плоскости с точностью 0,02 мм.
   Затем шлифуют последовательно поверхности 2 и 4.
   Чистота поверхности должна соответствовать V 7; непрямолинейность, взаимная непараллельность, а также непараллельность к оси винта допускается не более 0,02 мм на длине направляющих. Проверку непараллельности производят приспособлением (см. рис. 12).


4. Устанавливают каретку на стол строгального станка плоскостями 1 и 3 на четыре мерные пластины (на рисунке не показаны). В отверстие под винт помещают контрольный валик.
   Выверяют установку каретки на параллельность поперечному ходу суппорта с точностью 0,02 мм на длине 300 мм. Проверку производят индикатором (закрепленным в резцедержателе) по верхней и боковой образующим выступающей части контрольного валика. На поверхностях 1 и 2 (рис. 52) укладывают контрольный валик 4 и замеряют расстояние а (от поверхности стола до верхней образующей контрольного валика) с помощью стойки и индикатора. Измерения производят на обоих концах валика. Определяют также размер b (от поверхности стола до поверхности 3).
5. Строгают последовательно поверхности 1, 2 и 3. При строгании поверхностей 1 и 2 следует снимать минимальный слой металла, до устранения перекоса.

   Если износ этих поверхностей меньше 1 мм необходимо сострагивать больший слой металла с тем, чтобы толщина устанавливаемых накладок была не менее 3 мм. Благодаря этому передняя часть каретки в месте крепления фартука окажется несколько выше, чем задняя. Допускается отклонение 0,05 мм на длине 300 мм. Это увеличит срок эксплуатации станка без ремонта, так как при осадке суппорта он будет вначале выравниваться и лишь затем начнется его перекос.

   Затем на эти поверхности укладывают контрольный валик 4, вновь определяют расстояние способом, указанным выше, и определяют разность с ранее произведенным замером размера.
   При строгании поверхности снимают слой металла, равный произведенному замеру перекоса (см. операцию 1 данного технологического процесса), прибавляют разность двух замеров расстояния а и 0,1 мм. Например, при перекосе 1,2 мм и разности произведенных замеров а - 0,35 мм с поверхности 3 сострагивают слой металла, равный 1,2 + 0,35 + 0,1 = 1,65 мм.
   Затем замеряют расстояние Ь, из которого вычитают ранее установленный размер (см. операцию 4). Разность двух указанных замеров будет соответствовать величине снятого слоя металла.
   Проверяют профиль простроганных направляющих по контрольному шаблону, который соответствует профилю направляющих станины.

6. Каретку устанавливают на отремонтированные направляющие станины и прикрепляют к каретке заднюю прижимную планку. На каретке закрепляют фартук (рис. 53). На станине устанавливают корпус коробки подач. В отверстиях (для ходового вала) коробки подач и фартука помещают контрольные валики с выступающей частью длиной 200-300 мм. Определяют соосность контрольных валиков и горизонтальность поперечных направляющих каретки подкладыванием под направляющие каретки мерительных клиньев (точность выверки 0,1 мм) и толщину устанавливаемых накладок (планок).








Проверку соосности осуществляют с помощью мостика и индикатора, проверку горизонтальности - с помощью уровня.

7. Подбирают текстолит марки ПТ необходимой толщины с учетом припуска 0,2-0,3 мм на шабрение. Нарезают полосы, соответствующие по размерам направляющим каретки (рис. 54)

Размеры компенсационных накладок для восстановления направляющих кареток в зависимости от величины износа направляющих станин приведены в табл. 4

При установке чугунных накладок их предварительно строгают и затем шлифуют, доводя до нужной толщины.

Подробно о накладках направляющих см. стр. 5-8.








8. Простроганные (без шабрения) поверхности каретки тщательно обезжиривают ацетоном или авиационным бензином с помощью тампонов из светлой ткани. Так же производят обезжиривание поверхностей накладок (эти поверхности предварительно зачищают наждачной бумагой или пескоструят). Обезжиренные поверхности сушат в течение 15-20 мин.
9. Приготовляют эпоксидный клей из расчета 0,2 г на 1 см² поверхности. Наносят тонкий слой клея на каждую из склеиваемых поверхностей с помощью лопаточки из дерева или металла (они должны быть обезжирены). Поверхностями, смазанными клеем, накладывают накладки на сопрягаемые поверхности каретки и слегка притирают для удаления пузырьков воздуха. На направляющие станины укладывают лист бумаги (предохраняющий от попадания на них клея), а на него устанавливают каретку без прижима. При этом необходимо проследить, чтобы накладки не сместились со своих мест. После затвердения клея, которое длится при температуре 18-20° С в течение 24 ч, следует каретку снять с направляющих станины и удалить лист бумаги.

Плотность приклеивания определяется легким простукиванием. Звук при этом должен быть однотонным на всех участках.

10. На накладках выполняют смазочные канавки и затем шабрят поверхности каретки по направляющим станины. Одновременно необходимо проверить перпендикулярность продольных направляющих к поперечным направляющим каретки с помощью приспособления (см. рис. 17). Допускается отклонение (вогнутость) не более 0,02 мм на длине 200 мм. Перпендикулярность плоскости каретки для крепления фартука к плоскости для крепления коробки подач на станине проверяют с помощью уровня (рис. 55, поз. 3). Допускается отклонение не более 0,05 мм на длине 300 мм.

Восстановление направляющих каретки суппорта акрилопластом (стиракрилом ТШ)

Восстановление точности направляющих каретки акрилопластом при данном технологическом процессе, внедренное в специализированном ремонтно-механическом цехе ЛОМО, производится с минимальными затратами физического труда при значительном снижении трудоемкости работ.

В первую очередь ремонтируют поверхности, сопрягаемые с направляющими станины. С этих поверхностей сострагивают слой металла около 3 мм. При этом точность установки на столе строгального станка составляет 0,3 мм по длине поверхности, а чистота поверхности должна соответствовать VI. Затем каретку устанавливают на приспособление. При этом за базу принимается плоскость 6 (см. рис. 35) для крепления фартука и ось отверстия для винта поперечной подачи.

После выверки и закрепления каретки с поверхностей поперечных направляющих снимают минимальный слой металла, добиваясь параллельности поверхностей 1 и 3 направляющих (см. рис. 51) к поверхности 6 в поперечном направлении не более 0,03 мм, взаимная непараллельность поверхностей 2 и 4 - не более 0,02 мм на длине поверхностей. Завершают ремонт этих поверхностей декоративным шабрением с пригонкой сопрягаемых поверхностей поперечных салазок и клина.

Дальнейшее восстановление точности положения каретки осуществляют с помощью стиракрила и производят в следующей последовательности:

1. Сверлят четыре отверстия, нарезают резьбу и устанавливают четыре винта 4 и 6 (рис. 55) с гайками. Такие же два винта устанавливают на вертикальной задней поверхности (на рисунке не видна) каретки 5. Одновременно в средней части направляющих сверлят два отверстия диаметром 6-8 мм;
2. Предварительно простроганные поверхности каретки, сопрягаемые с направляющими станины, тщательно обезжиривают тампонами из светлой ткани, смоченными в ацетоне. Обезжиривание считают завершенным после того, как последний тампон будет чистым. Затем поверхности просушиваются в течение 15-20 мин;
3. На отремонтированные направляющие станины бруском хозяйственного мыла натирают тонкий равномерный изоляционный слой, предохраняющий поверхности от адгезии со стиракрилом;
4. Каретку накладывают на направляющие станины, прикрепляют заднюю прижимную планку, монтируют фартук, устанавливают ходовой винт и ходовой вал, соединяя их с коробкой подач, и устанавливают поддерживающий их кронштейн;
5. Центрируют оси ходового винта и ходового вала в фартуке с их осями в коробке подач и проверяют приспособлением 7.Центрирование производят винтами 4 и 6, а также винтами, помещенными на задней вертикальной поверхности каретки.

Одновременно при центрировании устанавливают: перпендикулярность поперечных направляющих кареток к направляющим станины с помощью приспособления 1 и индикатора 2; параллельность плоскости каретки для крепления фартука к направляющим станины - уровнем 8; перпендикулярность плоскости каретки под фартук к плоскости для коробки подач на станине - уровнем 5.

После того как все положения выверены и регулировочные винты закреплены гайками, снимают ходовой винт и ходовой вал, а также фартук. Затем герметизируют пластилином поверхности каретки 1 (рис. 56) и станины со стороны фартука и задней прижимной планки; по краям каретки делают из пластилина четыре воронки 2, а вокруг просверленных отверстий в средней части направляющих - две воронки 3.

Раствор стиракрила заливают в среднюю воронку одной из направляющих до тех пор, пока уровень жидкого стиракрила в крайних воронках не достигнет уровня средней воронки; так же осуществляют заливку второй направляющей.

Каретку на станине выдерживают 2-3 ч при температуре 18- 20° С, затем вывертывают винты и заделывают отверстия под ними резьбовыми пробками или стиракрилом. После этого снимают каретку с направляющих станины, очищают от пластина, удаляют приливы пластика, прорубают канавки для смазки направляющих (шабрения этих поверхностей не производят). На этом ремонт направляющих каретки завершают и приступают к сборке суппорта.

При выполнении ремонта указанным способом трудоемкость операций сокращается в 7-10 раз по сравнению с шабрением и в 4-5 раз по сравнению с рассмотренным комбинированным способом и составляет всего 3 нормо-ч. При этом обеспечивается высокое качество ремонта.

Ремонт поперечных салазок

При ремонте салазок добиваются прямолинейностей 1, 2, 3 и 4 (рис. 57) и взаимной параллельности поверхностей 1 и 2. Салазки весьма удобно ремонтировать шлифованием. При этом ремонт осуществляется следующим образом.

1. Зачищают от забоин и царапин поверхности 2, 3 и 4. Проверку поверхности 2 осуществляют по плите на краску, а поверхностей 3 и 4 - на краску по поверочному клину (угловой линейке)
2. Устанавливают салазки поверхностями 2 на магнитный стол плоскошлифовального станка и шлифуют «как чисто» поверхность 1. (Нагрев детали при шлифовании не допускается). Чистота поверхности V 7, неплоскостность допускается до 0,02 мм.
3. Устанавливают салазки шлифованной поверхностью на магнитный стол и шлифуют поверхность 2, выдерживая параллельность к плоскости 1. Допускается непараллельность до 0,02 мм. Измерение производят микрометром, в трех-четырех точках с каждой стороны. Чистота поверхности V7.
4. Устанавливают салазки плоскостью 1 на магнитный стол. Выверяют поверхность 4 на параллельность ходу стола по индикатору. Допускается отклонение от параллельности не более 0,02 мм на всю длину детали. Устанавливают шлифовальную головку станка под углом 45° и шлифуют поверхность 4 торцом чашечного круга. Чистота поверхности V7.
5. Выверяют поверхность 3 на параллельность ходу станка и шлифуют так, как указано в пункте 4.
6. Устанавливают салазки поверхностями 2, 3 и 4 на отремонтированные направляющие каретки и проверяют сопряжение поверхностей на краску. Отпечатки краски должны равномерно располагаться по всем поверхностям и покрывать не менее 70% их площади. Щуп толщиной 0,03 мм не должен проходить между сопрягающими поверхностями каретки и салазок. Если щуп проходит или даже «закусывает», необходимо шабрить поверхности 2, 3 и 4, проверяя на краску по направляющим каретки.

Ремонт поворотных салазок

Ремонт поворотных салазок начинают с поверхности 1 (рис. 58, а), которую шабрят, проверяя на краску по шлифованной сопрягающейся поверхности поперечных салазок. Количество отпечатков краски должно быть не менее 8-10 на площади 25 X 25 мм.

Затем осуществляют ремонт поверхностей шлифованием в следующем порядке.

1. Устанавливают поворотные салазки шабренной поверхностью на специальное приспособление 6 и выверяют поверхности3 или 4 на параллельность ходу стола. Допускается отклонение не более 0,02 мм на длине направляющих.
2. Шлифуют последовательно поверхности 2, 5, 5, 4. Шлифование производят торцом абразивного круга конической формы, зернистостью 36-46, твердостью СМ1-СМ2. Чистота поверхности должна быть не ниже V7. Нагрев детали при шлифовании не допускается.

Направляющие поверхности 2 и 5 должны быть параллельны к плоскости 1. Допускается непараллельность не более 0,02 мм на всей длине. Замеры производят микрометром в трех-четырех точках с каждой стороны детали.

Непараллельность поверхности 3 к поверхности 4 допускается не более 0,02 мм на всей длине.

Измерение производят обычным способом: микрометром и двумя контрольными валиками.

Угол 55°, образуемый направляющими 2, 3 и 4, 5, проверить по шаблону обычным способом.

Ремонт верхних салазок

При износе поверхности 1 (рис. 58, б) ее следует проточить на токарном станке и установить на эпоксидном клее тонкостенную втулку. Затем ремонт продолжают в следующем порядке.

1. Шабрят поверхность 2, проверяя на краску по сопрягающейся шлифованной плоскости резцовой головки. Количество отпечатков краски должно быть не менее 10 на площади 25 X 25 мм
2. Устанавливают верхние салазки шабренной плоскостью на приспособление 6 (аналогичное показанному на рис. 58, а) и выверяют поверхность 5 на параллельность ходу стола (рис. 58, б).Допускается отклонение не более 0,02 мм на длине направляющих.
3. Шлифуют поверхности 3 и 6. Допускается непараллельность этих поверхностей к поверхности 2 не более 0,02 мм
4. Шлифуют поверхность 5
5. Выверяют поверхность 4 на параллельность ходу стола с точностью 0,02 мм на всей длине поверхности
6. Шлифуют поверхность 4
7. Проверяют поверхности 3, 5 и 6 на точность сопряжения с направляющими поворотных салазок по краске обычным способом, при необходимости пригоняют шабрением.

Установка ходового винта и ходового вала

Эта операция исключается, если ремонт каретки выполнен согласно табл. 5.

Совмещение осей ходового винта и ходового вала, коробки подач и фартука проводят в соответствии со следующим типовым технологическим процессом.

1. Устанавливают корпус коробки подачи и укрепляют его на станине винтами и штифтами
2. Устанавливают каретку в средней части станины и прикрепляют винтами заднюю прижимную планку каретки
3. Устанавливают фартук и соединяют с кареткой винтами (фартук может быть установлен не полностью собранным)
4. В отверстия коробки подач и фартука для ходового винта или ходового вала устанавливают контрольные оправки. Концы оправки должны выступать на 100-200 мм и иметь одинаковый диаметр выступающей части с отклонением не более 0,01 мм (люфт оправок в отверстиях недопустим).
5. Придвигают каретку с фартуком к коробке подач до соприкосновения торцов оправок и замеряют величину их несоосности (на просвет) с помощью линейки и щупа.
6. Восстанавливают соосность отверстий для ходового винта и ходового вала в коробке подач и фартуке посредством установки новых накладок, шабрения направляющих или накладок каретки, переустановки коробки подач.

Допустимое отклонение от соосности отверстий коробки подач и фартука: в вертикальной плоскости - не более 0,15 мм (ось отверстия фартука может быть только выше отверстия коробки подач), в горизонтальной плоскости - не более 0,07 мм.

Переустановку коробки по высоте следует производить при ремонте направляющих каретки без компенсирующих накладок. При этом отверстия в коробке подач для винтов крепления ее к станине фрезеруют. При смещении коробки в горизонтальном направлении необходимо фрезеровать отверстия в каретке для винтов крепления фартука: последний необходимо также сместить, а затем заново штифтовать.

Притир суппорта токарного станка

Ремонт суппорта токарного станка

Шабрение каретки токарного станка

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

В тех ситуациях, когда токарное оборудование вышло из строя, совершенно не обязательно приобретать новый дорогостоящий агрегат. После грамотного ремонта вновь будут в состоянии качественно и эффективно выполнять все технологические операции по обработке металла. Прежде чем разбираться в таком процессе, как ремонт токарного станка, необходимо вспомнить, что собой представляет и как устроено оборудование для ее осуществления.

Далеко не всегда есть возможность покупать новое оборудование. Выход один — ремонт

Особенности токарной обработки и устройство станка

При осуществлении токарной обработки решается задача по уменьшению диаметра заготовки, которая совершает вращательное движение, будучи закрепленной в шпинделе станка. Снятие слоя лишнего металла (за счет чего и происходит уменьшение диаметра заготовки) выполняет резец, оснащенный режущей кромкой.

Он может совершать перемещения в продольном (подача) и поперечном направлениях. Устанавливая параметры этих движений (вращение, продольное и поперечное перемещение режущего инструмента), можно регулировать толщину слоя снимаемого металла и форму стружки и воздействовать на качество выполняемой обработки.

К основным конструктивным узлам относят:

• несущую станину с направляющими, по которым происходит перемещение и его суппорта;
• переднюю бабку, расположенную с левой части станины (важнейшими конструктивными элементами передней бабки являются шпиндельный узел и патрон, в котором фиксируется обрабатываемая на станке заготовка);
• коробку передач, смонтированную на передней части станины;
• непосредственно сам суппорт, на котором имеются салазки для обеспечения поперечного перемещения режущего инструмента;
• резцедержатель, который перемещается по поперечным салазкам суппорта.

Перечисленные узлы, нуждающиеся в регулярном техническом обслуживании и иногда – в ремонте, могут иметь различные модификации, что определяет назначение и функциональные возможности станка (многорезцовый, токарно-револьверный и др.).

Необходимость ремонта и подготовка к нему

Наиболее распространенными ситуациями, в которых требуется уже не техническое обслуживание, а ремонт токарного агрегата, являются износ направляющих, подшипников, выход из строя вилок, которые переключают элементы зубчатых соединений и др. Естественно, после периода продолжительной эксплуатации токарное оборудование нуждается в капитальном ремонте, к которому следует правильно и основательно подготовиться.

Уровень вибраций и шумов, издаваемых изношенными узлами токарного станка, определяется при работе оборудования на холостом ходу. Кроме того, проверяется осевое и радиальное биение шпиндельного узла. Чтобы продиагностировать состояние опор качения, необходимо выполнить обработку пробной заготовки и сопоставить полученные геометрические параметры с требуемыми значениями. Во многих случаях подобные действия позволяют избежать капитального ремонта оборудования и ограничиться устранением локальных неисправностей.

Если капитальный ремонт токарному станку все же необходим, перед этим необходимо тщательно очистить оборудование от грязи и пыли, которые скопились в процессе его эксплуатации. Все технические жидкости, требующиеся для работы станка (масло, СОЖ), необходимо слить. Затем проверяют, все ли конструктивные элементы оборудования находятся на своих местах.

Методы ремонта направляющих

Выбор способа ремонта направляющих станков токарной группы (выполнить такой ремонт своими руками, не имея специального оборудования, достаточно сложно) зависит от того, насколько сильно изношены данные конструктивные элементы, какой твердостью они обладают, насколько хорошо технически оснащена ремонтная бригада, которая будет заниматься выполнением этой непростой процедуры.

Восстанавливать направляющие станины, подвергшиеся значительному износу после длительной эксплуатации, можно разными способами: строганием, фрезерованием, и без), протягиванием, шлифованием, накатыванием при помощи специальных роликов. К наиболее распространенным методам, используемым при капитальном ремонте , относятся строгание, шабрение и шлифование.

Уточнить величину износа направляющих можно лишь после того, как с их поверхности удалены все загрязнения и имеющиеся забоины. Чтобы определить зазоры, имеющиеся на данных узлах токарного станка, на них накладывают металлическую линейку и с помощью щупа выявляют наиболее изношенные участки, требующие срочного ремонта, проводя замеры через каждые 30–50 см.

Опытные специалисты могут выявить наиболее изношенные участки направляющих станины при помощи тонкой бумаги, толщина которой не превышает 0,02 мм. Такая бумага накладывается на рассматриваемые и прижимается к ним металлической линейкой. В тех местах, где направляющие не подверглись серьезному износу, бумага не вытаскивается из-под линейки, а обрывается по ее краю.

Шабрение, хотя и является достаточно трудоемким процессом, выполняется достаточно часто, так как позволяет эффективно восстанавливать геометрические параметры рассматриваемых узлов токарного станка.

Для выполнения шабрения, которое осуществляется в рамках капитального ремонта, станину оборудования устанавливают на жесткое основание, выверяя положение ее элементов в продольном и поперечном направлениях и при необходимости используя башмаки и клинья, чтобы отрегулировать ее расположение.

При проверке состояния направляющих станины и степени их износа в качестве базовых поверхностей используют те части, которые находятся под задней бабкой (именно они подвергаются наименьшему износу в ходе эксплуатации). После каждого этапа шабрения данные узлы токарного станка проверяют на параллельность и изогнутость.

Если направляющие станины, которые необходимо подвергнуть капитальному ремонту, закалены, то для восстановления их геометрических параметров лучше всего использовать шлифование.

Шлифовка направляющих станины, по сравнению с операцией шабрения, отличается более высокой производительностью, но использовать такой метод при восстановлении незакаленных узлов нецелесообразно.

Чтобы шлифовка станины токарного станка была выполнена качественно, все забоины и задиры необходимо тщательно зачистить. Затем станину для ремонта фиксируют на рабочем столе продольно-строгального станка, следя за параллельностью ее поверхностей и направления его движения. Кроме того, используя уровень, который устанавливается на мостике задней бабки, проверяют извернутость направляющих. Только после этого начинают выполнять шлифовку данных узлов.

Если направляющие станины, которые необходимо восстановить в процессе капитального ремонта, не закалены, то их обработку следует выполнять при помощи финишного строгания.

Как и перед шлифованием, перед финишным строганием станину следует предварительно зачистить от имеющихся забоин и закрепить на рабочей поверхности продольно-строгального станка, проверив параллельность ее элементов направлению его перемещения.

При использовании такого метода ремонта направляющие станины обрабатываются резцом за 3–4 захода, после чего проверяют их параллельность, прямолинейность и извернутость. Если после выполнения обработки все геометрические параметры ремонтируемых узлов соответствуют требованиям, станину открепляют от поверхности рабочего стола продольно-строгального оборудования.

Видео таких восстановительных операций показывает, что выполнить их своими руками, не имея специального оборудования для ремонта, практически невозможно.

Некоторые особенности шабрения направляющих

Поскольку шабрение является одним из наиболее распространенных методов ремонта направляющих станины, рассмотрим последовательность выполнения данной технологической операции.

• Сначала обработке подвергаются участки под задней бабкой, которые страдают от износа меньше всего.
• Затем рассматриваемые узлы токарного станка обрабатываются под прижимными планками и под кареткой. Отклонения от параллельности после такой обработки не должны превышать 15 мкм по длине элементов.
• После этого выполняют шабрение направляющих поперечного суппорта, контролируя их прямолинейность и параллельность.
• Следующий этап ремонта – это обработка ответных направляющих каретки. Контроль за выполнением этого процесса, при котором должна быть обеспечена параллельность между винтовой осью и направляющими (расхождение – не более 35 мкм), осуществляют при помощи трехгранной линейки.
• В том случае, если продольные направляющие каретки изношены достаточно сильно, для их ремонта обязательно используют антифрикционные составы. После выполнения данной процедуры контролируются следующие параметры: соосность ходового вала и его посадочной зоны; надежность зацепления реечной шестерни и самой рейки, обеспечивающих точное перемещение каретки в продольном направлении; перпендикулярность оси шпиндельного узла и поперечного передвижения суппорта.
• После этого выполняется ремонт задней бабки токарного станка (вернее, направляющих, по которым передвигается данный узел), для чего также используется антифрикционный состав.

Более подробно познакомиться с процессом шабрения направляющих станины в рамках ремонта токарного станка можно, просмотрев видео такого процесса.

Как выполняется ремонт каретки суппорта

Капитальный ремонт каретки суппорта предполагает восстановление ее нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины. Кроме того, при восстановлении данного узла необходимо добиться перпендикулярности плоскости его перемещения к плоскостям, на которых фиксируются фартук токарного станка и его коробка подач. Для выявления степени отклонения данных плоскостей от нормы используются уровень и щупы различной толщины.

Каретка токарного станка в результате выполнения капитального ремонта должна быть выставлена параллельно поперечному ходу суппорта с точностью 0,02 мм на длине 300 мм. Этот параметр проверяется при помощи специального индикатора, который закрепляется в резцедержателе токарного станка.

Токарные станки были известны еще в глубокой древности. Станки того времени, как это видно из рис. 20, были весьма примитивны. Суппорт еще не был известен, поэтому резец приходилось удерживать во время работы руками, а вращение обрабатываемой детали также сообщалось вручную при помощи веревки. Ясно, что работа на таком станке требовала большой затраты физической силы и не могла быть производительной.

В 1712 г. впервые в мире русским механиком Андреем Константиновичем Нартовым был создан токарный станок с суппортом, приводившимся в движение механически.

Изобретение А. К. Нартовым суппорта освободило руки токаря от необходимости держать резец во время обтачивания детали и ознаменовало собой начало новой эпохи в развитии не только токарных, но и других металлорежущих станков.

А. Нартов изготовил свой токарный станок с суппортом на 70 лет раньше англичанина Модсли, которому на Западе неверно приписывается изобретение суппорта, и на 70 лет опередил Западную Европу и Америку.

После Нартова особенно широко изготовление токарных станков было развито на Тульском и других оружейных заводах. Один из таких станков изображен на рис. 21. Суппорты 2 этих станков перемещались механически с помощью зубчатых колес 1 и винта 3 с гайкой.

Токарный станок, изображенный на рис. 22, изготовленный в середине прошлого столетия, по своей конструкции ближе подходит к современным станкам. Он имеет переднюю бабку со ступенчатым шкивом 1, позволяющим изменять числа оборотов обрабатываемых деталей. Перемещение суппорта 2 осуществляется при помощи ходового винта 3, гайки, установленной в фартуке, и сменных зубчатых колес 4.

Позднее на токарных станках со ступенчатошкивным приводом для изменения скорости перемещения суппорта стали применять коробки подач ; помимо ходового винта, стали применять и ходовой вал . В начале XX в. с изобретением быстрорежущей стали появляются быстроходные мощные токарные станки, в которых изменение числа оборотов шпинделя осуществляется при помощи зубчатых передач, заключенных в коробке скоростей .

Таким образом, современные токарные станки имеют коробки скоростей для перемены числа оборотов обрабатываемой детали и коробку подач для изменения величины подачи.

На рис. 23 приведены названия основных узлов и деталей токарно-винторезного станка.

Станина является опорой для передней и задней бабок, а также служит для перемещения по ней суппорта и задней бабки.

Передняя бабка служит для поддержания обрабатываемой детали и передачи ей вращения.

Задняя бабка служит для поддержания другого конца обрабатываемой детали; используется также для установки сверла, развертки, метчика и других инструментов.

Суппорт предназначен для перемещения резца, закрепленного в резцедержателе, в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях.

Коробка подач предназначена для передачи вращения ходовому винту или ходовому валу, а также для изменения числа их оборотов. Ходовой винт используется для передачи движения от коробки подач к каретке суппорта только при нарезании резьбы, а ходовой вал - при выполнении всех основных токарных работ.

Фартук служит для преобразования вращательного движения ходового вала в продольное или поперечное движение суппорта.

2. Станина

Все узлы токарного станка монтируются на станине, стоящей на двух тумбах (ножках).

Станина (рис. 24) состоит из двух продольных стенок 2 и 8, соединенных для большей жесткости поперечными ребрами 1, и имеет четыре направляющие, три из которых призматические 3

и одна плоская 4. На левом конце станины 5 крепят переднюю бабку ,-а на другом, на внутренней паре направляющих, устанавливают заднюю бабку . Заднюю бабку можно перемещать по направляющим вдоль станины и закреплять в требуемом положении. По двум крайним призматическим направляющим станины перемещается нижняя плита суппорта, называемая кареткой. Направляющие станины должны быть точно обработаны по рабочим плоскостям. Кроме того, направляющиe быть строго прямолинейными и взаимно параллельными, так как от этого зависит точность обработки деталей.

3. Передняя бабка

Передней бабкой называется часть токарного станка, служащая для поддержания обрабатываемой детали и приведения ее во вращение. В корпусе передней бабки в подшипниках скольжения или качения вращается шпиндель, который передает вращение обрабатываемой детали при помощи кулачкового или поводкового патрона, навертываемого на правый конец шпинделя с резьбой.

На наружной стенке корпуса передней бабки расположены рукоятки коробки скоростей (см. рис. 23), служащие для переключения числа оборотов шпинделя. Как надо повернуть эти рукоятки, чтобы получить нужное число оборотов шпинделя в минуту, указано на металлической табличке, прикрепленной на наружной стенке передней бабки.

Для предохранения зубчатых колес коробки скоростей от преждевременного износа переключение рукояток нужно производить только после выключения шпинделя, когда его скорость незначительна.

4. Шпиндель

Конструкция шпинделя . Шпиндель (рис. 25, а) является наиболее ответственной частью токарного станка. Он представляет собой стальной пустотелый вал 1, в коническое отверстие которого вставляют передний центр 5, а также различные оправки, приспособления и др. Сквозное отверстие 7 в шпинделе служит для пропускания прутка при выполнении прутковой работы, а также для выбивания переднего центра.

На переднем конце шпинделя нарезана точная резьба 4, на которую можно навернуть патрон или планшайбу, а за резьбой имеется шейка 6 с буртиком 3 для центрирования патрона; у станка 1А62, кроме того, имеется канавка 2 для предохранителей патрона, предотвращающих его самопроизвольное свертывание при быстром торможении шпинделя.

Шпиндель вращается в подшипниках передней бабки и передает вращение обрабатываемой детали. В токарных станках шпиндели обычно вращаются в подшипниках скольжения, но шпиндели скоростных станков вращаются в подшипниках качения (шариковых и роликовых), обладающих более высокой жесткостью по сравнению с подшипниками скольжения.

Одно из главных условий точной обработки деталей на токарных станках - это правильное вращение шпинделя. Необходимо, чтобы шпиндель под действием нагрузки не имел в подшипниках никакого люфта - ни в осевом, ни в радиальном направлениях - и вместе с тем равномерно, легко вращался. Наличие слабины между шпинделем и подшипниками вызывает биение шпинделя, а это в свою очередь приводит к неточности обработки, дрожанию резца и обрабатываемой детали. Устойчивость шпинделя обеспечивается применением нового типа массивных регулируемых подшипников качения.

Передний подшипник шпинделя . На рис. 25, в показано устройство переднего (правого) подшипника шпинделя токарного станка. Коническая шейка 8 шпинделя вращается в двухрядном роликовом подшипнике 9, получающем принудительную смазку от особого насоса, расположенного в коробке скоростей. Внутреннее коническое кольцо 10 роликоподшипника расточено по шейке шпинделя.

При регулировании подшипника ослабляют стопорный винт 11 и повертывают гайку 12, благодаря чему кольцо 10 перемещается вдоль оси. При этом в силу конусности шейки 8 зазор между нею и коническим кольцом изменяется. При повертывании гайки 12 вправо происходит затягивание подшипника, а при повертывании влево - его ослабление. Перемещение кольца 10 производят настолько, чтобы шпиндель с патроном можно было провернуть вручную. После регулирования затягивают стопорный винт 11, предохраняющий гайку 12 от отвертывания.

Задний подшипник шпинделя . Задний подшипник шпинделя нагружен значительно меньше переднего. Его главное назначение- воспринимать усилия, действующие на шпиндель в осевом направлении.

Задняя шейка шпинделя обычно вращается в коническом роликовом подшипнике 14 (рис. 25, б). Осевое усилие, действующее на шпиндель справа налево, воспринимается упорным шариковым подшипником 13, расположенным у задней опоры шпинделя. Если же осевое усилие направлено слева направо, стремясь как бы вытянуть шпиндель из коробки скоростей, то оно воспринимается коническим роликовым подшипником 14. Этот подшипник служит также опорой в поперечном направлении для заднего конца шпинделя. Регулируется он с помощью гайки 15 таким же образом, как и передний подшипник.

5. Задняя бабка

Задняя бабка служит для поддержания правого конца длинных деталей при обработке их в центрах. В ряде случаев она используется также для установки в ней сверл, разверток, метчиков и других инструментов.

Задняя бабка с обычным центром . Корпус 1 задней бабки (рис. 26, а) расположен на плите 9, лежащей на направляющих станины. В отверстии корпуса может продольно перемещаться пиноль 6 с закрепленной в ней гайкой 7. С переднего конца пиноль снабжена коническим отверстием, в которое вставляется центр 3, а иногда хвостовая часть сверла, зенкера или развертки. Перемещение пиноли 6 производится посредством маховичка 8, вращающего винт 5; винт при вращении перемещает гайку 7, а вместе с ней и пиноль. Рукоятка 4 служит для жесткого, закрепления пиноли в корпусе бабки. Посредством винтов 10 можно смещать корпус 1 относительно плиты 9 в поперечном направлении и тем самым смещать ось пиноли задней бабки относительно оси шпинделя. К этому прибегают иногда при точении пологих конусов.

Для обтачивания в центрах деталей разной длины плиту 9 перемещают вместе с корпусом задней бабки вдоль станины и закрепляют в нужном положении. Закрепление бабки на станине производится зажимными болтами или с помощью эксцентрикового зажима и скобы 11. Рукояткой 2 поворачивают эксцентриковый валик и отпускают или затягивают скобу 11. Отпустив скобу, передвигают заднюю бабку и, установив ее в нужном положении, снова затягивают скобу.

Чтобы удалить задний центр из конического гнезда пиноли, поворачивают маховичок 8 таким образом, чтобы втянуть пиноль в корпус задней бабки до отказа. В крайнем положении конец винта 5 выталкивает центр 3.

Задняя бабка со встроенным вращающимся центром . В токарных станках для скоростного резания находят применение задние бабки со встроенным вращающимся центром. На рис. 26, б показана одна из конструкций такой задней бабки.

В передней части пиноли 5 расточено отверстие, в котором запрессовывают подшипник 3 с коническими роликами, передний упорный шариковый подшипник 4 и задний шариковый подшипник 6 для втулки 2. Эта втулка имеет коническое отверстие, в которое вставляют центр 1. Осевая сила воспринимается упорным шарикоподшипником 6. Если при помощи стопора соединить втулку 2 с пинолью 5, втулка вращаться не будет. В этом случае в заднюю бабку можно установить сверло или другой центровой инструмент (зенкер, развертку).

6. Механизм подач

Механизм для передачи движения от шпинделя к суппорту (рис. 27) состоит: из трензеля I, предназначенного для изменения направления подачи; гитары II со сменными зубчатыми колесами, которая дает возможность совместно с коробкой подач получать различные подачи (крупные и мелкие); коробки подач III; ходового винта 1; ходового вала 2; фартука IV, в котором расположены механизмы, превращающие вращательное движение ходового вала и ходового винта в поступательное движение резца.

Не во всех станках имеются все перечисленные механизмы. Например, в станках, предназначенных исключительно для нарезания точных резьб, отсутствует коробка подач, подачи здесь изменяют сменой зубчатых колес на гитаре. С другой стороны, на некоторых станках узел подач имеет два реверсирующих механизма: один служит только для изменения направления вращения ходового винта (что требуется, например, для перехода от нарезания правых резьб к нарезанию левых резьб), а другой изменяет направление вращения ходового вала, изменяя таким образом направления продольной или поперечной подачи.

Трензель . На рис. 28 показан трензель, широко применявшийся в токарно-винторезных станках старых типов. На конце шпинделя закреплено зубчатое колесо 1, с которым посредством рычага А можно сцеплять либо колесо 4, либо колесо 2. Зубчатое колесо 2 находится постоянно в зацеплении с колесом 4 и с колесом 3. Если, повернув рычаг А вниз, сцепить с колесом 1 колесо 4, то вращение колесу 3 будет передаваться через два промежуточных колеса 4 и 2 (рис. 28, в). Повернув рычаг А вверх (рис. 28, а), сцепим колесо 1 непосредственно с колесом 2. В последнем случае колесо 5 получит вращение только через одно промежуточное колесо, следовательно, будет вращаться в другом направлении, чем в первом случае. Если рычаг А закрепить в среднем положении, как показано на рис. 28, 6, то зубчатые колеса 4 и 2 не сцепляются с колесом 1 и механизм подачи будет выключен.

На рис. 29, б. показана другая конструкция реверсирующего механизма из цилиндрических колес. На ведущем валу I свободно сидит блок из двух колес 1 и 3 для сообщения прямого хода ведомому валу II и колесо 5- для обратного хода. Колеса 1, 3 и 5 могут быть жестко связаны с валом I при помощи пластинчатой фрикционной муфты М.

На ведомом валу II находится передвижной блок, состоящий из колес 2 и 4 - слева, и колесо 6, жестко закрепленное на шпонке, справа.

Коробка подач . У большинства современных токарно-винторезных станков имеются коробки подач; они служат для быстрого переключения скорости вращения ходового винта и ходового вала, т. е. для изменения подачи. Сменные же колеса у этих станков используются лишь тогда, когда требуемой подачи нельзя достигнуть переключением рукояток коробки подач.

Существует много различных систем коробок подач. Весьма распространенным типом является коробка подач, в которой применяется механизм накидного зубчатого колеса (рис. 30).

Первый валик 7 коробки подач получает вращение от сменных колес гитары. Этот валик имеет длинную шпоночную канавку 6, в которой скользит шпонка зубчатого колеса 3, расположенного в рычаге 2. Рычаг 2 несет ось 5, на которой свободно вращается накидное колесо 4, постоянно сцепленное с колесом 3. Посредством рычага 2 колесо 3 вместе с колесом 4 можно перемещать вдоль валика 7; поворачивая рычаг 2, можно сцепить накидное колесо 4 с любым из десяти колес зубчатого конуса 8, закрепленных на валике 9.

Рычаг 2 может иметь десять положений по числу колес зубчатого конуса 8. В каждом из этих положений рычаг удерживается штифтом 1, входящим в одно из отверстий передней стенки 15 коробки подач.

При перестановке рычага 2 благодаря сцеплению колеса 4 с различными колесами зубчатого конуса 8 изменяется скорость вращения валика 9. На правом конце этого валика, на скользящей шпонке, расположено колесо 10, имеющее на правом торце ряд выступов. В левом положении колесо 10 сцеплено с колесом 14, закрепленным на ходовом валу 13. Если колесо 10 сместить вправо, вдоль валика 9, то оно выйдет из зацепления с колесом 14 и торцовыми выступами сцепится с кулачковой муфтой 11, жестко сидящей на ходовом винте 12. При этом вал 9 будет непосредственно соединен с ходовым винтом 12. При включении ходового винта ходовой вал 13 остается неподвижным; наоборот, при включении ходового вала остается неподвижным ходовой винт.

На стенке коробки подач обычно имеется табличка, указывающая, какие именно подачи или какие шаги резьб получаются при каждом из десяти положений рычага 2 при определенном подборе «венных колес гитары.

7. Суппорт

Суппорт токарного станка (рис. 31) предназначен для перемещения резцедержателя с резцом в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях. Резцу можно сообщить движение вдоль и поперек станины как механически, так и вручную.

Нижняя плита 1 суппорта, называемая кареткой или продольными салазками , перемещается по направляющим станины механически или вручную, и резец движется в продольном направлении. На верхней поверхности каретки 1 имеются поперечные направляющие 12 в форме ласточкина хвоста, расположенные перпендикулярно к направляющим станины. На направляющих 12 перемещается нижняя поперечная часть 3 - поперечные салазки суппорта, посредством которых резец получает движение, перпендикулярное к оси шпинделя.

На верхней поверхности поперечных салазок 3 расположена поворотная часть 4 суппорта. Отвернув гайки 10, можно повернуть эту часть суппорта под нужным углом относительно направляющих станины, после чего гайки 10 нужно завернуть.

На верхней поверхности поворотной части расположены направляющие 5 в форме ласточкина хвоста, по которым при вращении рукоятки 13 перемещается верхняя часть 11 - верхние салазки суппорта .

Регулировка суппорта . После некоторого срока работы станка, когда на боковых поверхностях ласточкина хвоста появляется зазор, точность работы станка снижается. Для уменьшения этого зазора до нормальной величины необходимо подтянуть имеющуюся для этих целей клиновую планку (на рис. 31 не показана).

Излишний зазор, возникающий после некоторого периода работы между гайкой и поперечным ходовым винтом, следует также уменьшить до нормальной величины.

Как видно из рис. 32, гайка, охватывающая поперечный винт 1, состоит из двух половин 2 и 7. Для уменьшения зазора между гайкой и винтом до нормальной величины необходимо проделать следующее. Отвернуть слегка винты 3 и 6, при помощи которых обе половины гайки привинчены к нижней части суппорта, затем посредством винта 5 сдвинуть вверх односторонний клин 4, при этом обе половины гайки раздвинутся и зазор между поперечным винтом и гайкой уменьшится. Отрегулировав зазор, нужно снова затянуть винты. 3 и 6, крепящие обе половины гайки.

Резцедержатели . На верхней части суппорта устанавливают резцедержатель для закрепления резцов. Резцедержатели бывают различных конструкций.

На легких станках применяется одноместный резцедержатель (рис. 33, а). Он представляет собой цилиндрический корпус 1, в прорезь которого вставляют резец и закрепляют болтом 2. Резец опирается на подкладку 3, нижняя сферическая поверхность которой соприкасается с такой же поверхностью кольца 4. Такое устройство позволяет наклонять подкладку с резцом и устанавливать его режущую кромку по высоте центров. Нижняя часть 5 резцедержателя, имеющая Т-образную форму, вставляется в паз верхней части суппорта. Закрепление резца в резцедержателе данного типа производится быстро, однако недостаточно прочно, поэтому такой резцедержатель применяют главным образом для мелких работ.

Более прочно закрепляется резец в резцедержателе, показанном на рис. 33, б. Резцедержатель 5, снабженный Т-образным сухарем 1, закрепляется на верхней части суппорта гайкой 4. Для регулирования положения режущей кромки резца по высоте в резцедержателе имеется подкладка 2, нижняя сферическая поверхность которой опирается на такую же поверхность колодки резцедержателя. Закрепляют резец двумя болтами 3. Резцедержатель этого типа применяется как на малых, так и на больших станках.

На больших токарных станках применяются одноместные резцедержатели (рис. 33, б). В этом случае резец устанавливают на плоскость 7 верхней части суппорта и закрепляют планкой 2, затягивая гайку 4. Для предохранения болта 3 от изгиба планка 2 поддерживается винтом, опирающимся на башмак 6. При отвертывании гайки 4 пружина 1 приподнимает планку 2.

Чаще всего на токарно-винторезных станках средних размеров применяют четырехгранные поворотные резцовые головки (см. рис. 31).

Резцовая головка (резцедержатель) 6 устанавливается на верхней части суппорта 11; в резцедержателе можно закрепить винтами 8 четыре резца одновременно. Работать можно любым из установленных резцов. Для этого нужно повернуть головку и поставить требуемый резец в рабочее положение. Перед поворотом головки необходимо ее открепить, повернув рукоятку 9, связанную с гайкой, сидящей на винте 7. После каждого поворота головку нужно снова зажать с помощью той же рукоятки 9.

8. Фартук

К нижней поверхности каретки 1 (см. рис. 31) прикреплен фартук 17 - так называется часть станка, в которой заключены механизмы для продольного и поперечного перемещений резца (подачи) и механизмы управления подачи. Эти перемещения могут совершаться вручную или механически.

Поперечная подача резца производится перемещением нижней части 3 суппорта. Для этого рукояткой 14 вращают винт, гайка которого скреплена с нижней частью суппорта.

Маховичок 16 служит для сообщения суппорту вручную продольной подачи по направляющим станины. Для более точного механического перемещения суппорта пользуются ходовым винтом (рис. 34). Винт 1 приводится во вращение от коробки подач. По нему перемещается разъемная гайка 2 и 8, установленная в фартуке суппорта и называемая маточной . При нарезании резьбы резцом обе половины гайки 2 и 8 сближают при помощи рукоятки 5; они захватывают нарезку винта 1 так, что при его вращении фартук, а вместе с.ним и суппорт, получают продольное перемещение.

Механизм для сдвигания и раздвигания половин разъемной гайки устроен следующим образом. На валике рукоятки 5 (рис. 34) закреплен диск 4 с двумя спиральными прорезями 6, в которые входят пальцы 7 нижней 8 и верхней 2 половин гайки. При повороте диска 4 прорези заставляют пальцы, а следовательно, и половины гайки сближаться или расходиться. Половины гайки скользят по направляющим 3 фартука, имеющим форму ласточкина хвоста.

При всех токарных работах, кроме нарезания резьбы резцом, продольная подача осуществляется при помощи жестко скрепленной со станиной зубчатой рейки и катящегося по ней зубчатого колеса, установленного в фартуке (см. рис. 36 а). Это колесо получает вращение либо вручную, либо от ходового вала.

На токарном станке нельзя включать механизм продольной подачи от ходового вала одновременно с замыканием маточной гайки на ходовом винте: это ведет к неизбежной поломке механизма фартука или коробки подачи.

Для предотвращения таких неправильных включений на станке имеется специальный механизм, называемый механизмом блокировки.

Контрольные вопросы 1. Назовите основные узлы и детали токарного станка.
2. Как устроена станина токарного станка и каково ее назначение?
3. Для чего служит передняя бабка токарного станка?
4. Из каких основных деталей и механизмов состоит передняя бабка?
5. Для чего служит коробка скоростей станка?
6 Как устроен шпиндель и каково его назначение?
7. Расскажите об устройстве подшипников шпинделя (рис. 25).
8. Расскажите об устройстве и назначении задней бабки у токарного станка.
9. Через какие механизмы передается движение от шпинделя к суппорту станка?
10. Как устроен трензель?
11. Для чего служит коробка подач?
12. Из каких основных частей состоит суппорт?
13. Какие механизмы содержатся в фартуке станка?
14. Как передается движение от ходового вала к суппорту станка?

По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.

Передняя бабка Задняя бабка Суппорт
Приводные валы Рычаг переключения скоростей Лимб

Как устроены станина и передняя бабка станка

Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.

Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.

Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.

Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario

Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.

Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.

Назначение задней бабки токарного оборудования

Конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.

Шпиндель как элемент токарного станка

Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.

Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.

Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.

В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.

Строение суппорта

Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.

Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.

• Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
• Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).

Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.

Электрическая часть токарного станка

Все современные токарные и , отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.

Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)

В работах по металлу, для изготовления деталей цилиндрической (конической) формы, используется токарный станок. Существует множество моделей этого производственного устройства, и всем им присуща практически одинаковая компоновка из схожих узлов и деталей. Одним из таковых является суппорт станка.

Для лучшего понимания функций, который выполняет суппорт токарного станка, можно рассмотреть его работу на примере распространенной модели 16к20. Ознакомившись с этой информацией, возможно у некоторых домашних мастеров появится идея создать своими руками самодельный токарный станок для проведения работ по металлу.

1 Что такое суппорт станка?

Это достаточно сложный узел , невзирая на кажущуюся простоту. От того, насколько правильно он изготовлен, установлен, отрегулирован — зависит качество будущей детали, и количество времени, которое было затрачено на ее изготовление.

1.1 Принцип работы

Размещенный на станке 16к20 суппорт может передвигаться в следующих направлениях:

• поперечном — перпендикулярно оси вращающейся заготовки для углубления в нее;
• продольном — режущий инструмент передвигается вдоль поверхности заготовки для снятия лишнего слоя материала или протачивания резьбы;
• наклонном — для расширения доступа к поверхности обрабатываемой детали под нужным углом.

1.2 Устройство суппорта

Суппорт для станка 16к20 расположен на нижних салазках, которые передвигаются по направляющим, закрепленным на станине, и таким образом происходит продольное перемещение. Движение задается вращением винта, который преобразовывает вращательное усилие в поступательное движение.

На нижних салазках, суппорт передвигается и поперечно, но по отдельным направляющим (поперечным салазкам), расположенным перпендикулярно оси вращения детали.

К поперечным салазкам, специальной гайкой, крепится поворотная плита, на которой имеются направляющие для передвижения верхних салазок. Задавать движение верхним салазкам можно с помощью поворотного винта.

Поворот верхних салазок в горизонтальной плоскости происходит одновременно с плитой. Таким образом, происходит установка режущего инструмента, под заданным углом к вращающейся детали.

Станок оснащен резцовой головкой (резцедержателем), который закреплен на верхних салазках специальными болтами и отдельной рукояткой. Движение суппорта происходит по ходовому винту, который расположен под ходовым валом. Такая подача осуществляется вручную.

1.3 Регулировки суппорта

В процессе работы на станке 16к20 происходит естественный износ, расшатывание, ослабление креплений суппорта. Это естественный процесс и его последствия необходимо постоянно контролировать путем регулярных подстроек и регулировок.

На суппорте станка 16к20 проводятся следующие регулировки:

• зазоров;
• люфта;
• сальников.

1.4 Регулировка зазоров

Во время поперечного и продольного движения суппорта станка 16к20 по салазкам, происходит износ винта и рабочей их поверхности вследствие постоянного трения.

Наличие такого свободного пространства приводит к неравномерному перемещению суппорта, заеданию, колебанию при возникающих боковых нагрузках. Удаляется излишний зазор при помощи клиньев, при помощи которых каретка прижимается к направляющим.

1.5 Регулировка люфта

Люфт появляется в винтовой передаче. Избавиться от него можно без разборки с помощью закрепляющего винта, который находится на этом устройстве перемещения суппорта.

1.6 Регулировка сальников

При длительной работе по металлу на станке 16к20 происходит износ и засорение сальников, которые находятся на торцах выступа каретки. Визуально это определяется при появлении грязных полос во время продольного перемещения суппорта.

Для того, чтобы устранить такое явление без разборки узла, необходимо промыть войлочную набивку и пропитать ее машинным маслом. При полной непригодности изношенных сальников следует заменить их новыми.

1.7 Ремонт суппорта

Это устройство токарного станка с течением времени изнашивается при постоянных значительных нагрузках в работе по металлу.

Наличие значительного износа легко определяется по состоянию поверхности направляющих салазок. На них могут появиться небольшие впадины, что будет препятствовать свободному перемещению суппорта в заданном направлении.

При своевременном регулярном уходе такой ремонт может и не понадобиться, но в случае появления подобного рода дефекта следует заняться ремонтом, а при сильном износе — заменой.

Суппорт 16К20 достаточно часто требует ремонта каретки, который заключается в восстановлении нижних направляющих, которые взаимодействуют с направляющими станины. Особого внимания требует поддержание стабильной перпендикулярности расположения каретки.

При ремонте суппорта необходимо проводить проверку по обеим плоскостям при помощи строительного уровня.

2

Токарное устройство, при помощи которого выполняются работы по металлу, может быть очень простым. Собрать самодельный станок своими руками можно практически из подручных средств, которые берутся из пришедших в негодность механизмов.

Начать следует с металлической рамы сваренной из швеллера, которая будет станиной. С левого края на ней закрепляется передняя неподвижная бабка, а справа — устанавливается опора. Самодельный станок, сделанный своими руками, предусматривает наличие уже готового шпинделя с патроном или планшайбой.

Шпиндель получает вращательный момент от электродвигателя через клиноременную передачу.

При работе станка по металлу, резец удержать своими руками невозможно (в отличие работы с деревом), поэтому потребуется суппорт, который будет передвигаться продольно. На нем устанавливается резцедержатель с возможностью его перемежения поперечно направлению движения самого суппорта.

Задается перемещение суппорта и резцедержателя на заданную величину при помощи винта с маховиком, на котором имеется кольцо с метрическими делениями. Маховик приводится в движение вручную.

2.2 Материалы и сборка

Для того чтобы собрать токарное устройство своими руками потребуются:

• цилиндр гидравлический;
• вал от амортизатора;
• уголок, швеллер, балка из металла;
• электродвигатель;
• два шкива;
• ременная передача.

Самодельный токарный станок своими руками собирается таким образом:

1. Из двух швеллеров и двух металлических балок собирается рамная конструкция. При работе в будущем с деталями, имеющими длину более 50 мм, следует использовать материалы толщиной не менее 3мм для уголка и 30 мм для стержней.
2. Продольные валы закрепляются на двух швеллерах направляющими с лепестками, каждый из которых имеет болтовое соединение или приварен сваркой.
3. Для изготовления передней бабки используется гидравлический цилиндр, толщина стенки у которого должна быть не менее 6 мм. В нем запрессовываются два подшипника 203.
4. Через подшипники, внутренний диаметр которых равен 17 мм, прокладывается вал.
5. Гидравлический цилиндр заполняется смазывающей жидкостью.
6. Под шкивом устанавливается гайка с большим диаметром, для предотвращения выдавливания подшипников.
7. Готовый шкив берется из отслужившей стиральной машины.
8. Суппорт изготавливается из пластины с приваренными к ней цилиндрическими направляющими.
9. Патрон можно изготовить из отрезка трубы, подходящего диаметра, с наваренными на нем гайками и проделанными отверстиями для 4-х болтов.
10. Приводом может служить электродвигатель той же стиральной машины (мощность 180 Вт), соединенный с передней бабкой ременной передачей.