Задняя бабка токарного станка: устройство, назначение, ремонт

Эксплуатационные характеристики

Наличие соответствующих технических характеристик 1И611П позволяет проводить обработку заготовки диаметром до 250 мм над станиной, до 125 мм – над суппортом. Максимальная длина элемента, который возможно обрабатывать, равняется 500 мм. Узел шпинделя способен крутиться с частотой 20-2000 об/мин. Диаметр сквозного шпиндельного отверстия – 25 мм, конус посадки относится к категории Морзе 5.

класс точности – П;
максимальный диаметр детали над основанием – 25 см;
максимальный диаметр детали над суппортом – 12,5 см;
максимальная длина детали – 50 см.

радиус сквозного отверстия – 1,25 см;
максимальный радиус прутка – 1,2 см;
частота прямого кручения – 20-2000 оборотов в минуту;
величина внутреннего конуса – Морзе 4.

максимальная длина хода каретки – 50 см;
пределы продольных рабочих подач – 0,001-0,18 см/об;
пределы поперечных рабочих подач – 0,0005-0,09 см/об;
пределы шагов создаваемых метрических нарезок – 0,02-4,8 см;
пределы шагов создаваемых дюймовых нарезок – 0,05-2,4 см;
пределы шагов создаваемых модульных нарезок – 0,02-3 см.

число электромоторов – 3;
мощность электромотора основного привода – 3000 Вт;
вид электромотора основного привода – АОЛ2-32-4;
мощность электромотора гидростанции – 80 Вт;
вид электромотора гидростанции – АОЛ-012-4;
мощность электродвижка охлаждающего насосного устройства – 50 Вт;
вид охлаждающего насосного устройства – ПА-22.

Токарный станок ИЖ 1И611П имеет такие габариты – 177 x 97 x 130 см. Весит устройство 1,12 т.

Подобные параметры геометрии и веса дают возможность применять этот станочный аппарат для оборудования маленьких мастерских, производственных цехов, ремонтных отделений. Главное назначение станка – выполнять получистовую и чистовую обработку деталей на единичном и мелкосерийном производстве.

Конструкция КПП станка

Коробка скоростей в этой модели токарного аппарата включает:

3 цилиндра, располагающиеся один за другим с 3 подшипниками;
3 одиночные шестеренки, которые образуют две активные шестерни.

Эти узлы дают вращение оси, через вал, рабочие передачи зубчатого типа. В случае если потребуется задать увеличенную частоту оборотов оси, то она за счет кулачковой муфты подсоединяется прямо к валу.

Регулирование требует совершения последовательных действий, совершаемых вручную:

Определение держателя резцов в нужное положение;
Регулировка позиции задней бабки агрегата;
Контроль суппорта (основной модуль).

Назначение узла

Этот элемент металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков выполняет большое количество функций. Поэтому назначение передней бабки включает:

закрепление обрабатываемой детали;
передачи вращательного движения от основного электрического двигателя станка к крепёжной головке;
изменению скорости вращения (за счёт установленной коробки передач);
крепление нескольких режущих инструментов (для станков с ЧПУ).

Переднюю бабку применяют совместно с задней бабкой для жёсткой фиксации обрабатываемой детали. Заднюю бабку располагают на правой части станины. На ней кроме края детали закрепляют режущий инструмент. Для металлорежущих и обрабатывающих станков это могут быть резцы, фрезы, шлифовальные инструменты. Для деревообрабатывающих станков применяют инструмент для обработки более мягких (деревянных) заготовок.

Каждый элемент передней бабки выполняет заданные функции. Шпиндель предназначен для закрепления крепёжного элемента. Они делятся на резьбовые и фланцевые. В качестве зажимного устройства применяется:

патрон (кулачковый или поводковый);
планшайбы;
байонетные поворотные шайбы.

Коробка скоростей и служит для изменения числа оборотов шпинделя. В современных станках применяют следующие способы изменения этого параметра:

с помощью передвижных колёс или блоков;
изменение частоты оборотов при помощи муфт (фрикционных или кулачковых).

Кулачковые муфты обладают простотой конструкции, высокой надёжностью и ремонтопригодностью. Однако они имеют существенный недостаток. Включений новой частоты возможно только после полной остановки двигателя.

Наибольшее распространение получили агрегаты, в состав которых входят передвижные колёса или блоки. Количество переключений определяется числом шестерёнок, их передаточными числами и размерами.

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.

Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250

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 быстросменный MULTIFIX картриджного типа

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.

Шпиндель

Наименование данного элемента происходит с немецкого языка и переводится как «веретено». Эта деталь являет собой вал, который оснащен механизмом для крепления заготовки, которая обрабатывается. Обычно вал делается с отверстием, в котором обрабатываются пруты. Шейка шпинделя конусную или цилиндрическую форму.

Основные нормы в работе шпинделя:

Точность оборачивания – оно настраивается, исходя от стандартов, и имеет прямую зависимость от предназначения самого устройства, его точности.
Жесткость самого шпиндельного узла – данное требование также выполняется, исходя от общепринятых стандартов.
Виброустойчивость – она ни в коем образе не является определителем качества обрабатываемой детали.
Быстрота оборотов шпинделя – чем большая быстроходность этого узла, тем выше качество готового изделия.
Несущая способность – этот параметр почти полностью зависит от качества шпиндельных опор и жидкости для смазки устройства.
Долговечность – данный пункт зависит только от качества подшипников.
Нагрев, допустимый для подшипников.

Одним из главных условий для того чтобы изготовляемая деталь была как можно точнее и аккуратнее обработана, является правильное кручение шпинделя. Он должен равномерно и легко вращаться.

Ремонт основных узлов

Станина

Станина 16К20 — это литая конструкция с ребрами жесткости, на которой монтируются все остальные оборудование токарного станка. На верхней части станины расположены четыре продольные направляющие токарного станка: две плоские и две призматические. От состояния их поверхностей зависит точность позиционирования задней бабки и каретки суппорта, а также соосность передней и задней бабок. Состав и порядок выполнения работ регламентируется разделом 6.1 технического руководства «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20».

Существует четыре способа механообработки, с помощью которых выполняют ремонт направляющих токарного станка:

ручная шабровка;
шлифовка с применением переносного шлифовального оборудования;
шлифовка на плоскошлифовальном оборудовании;
строгание на продольно-строгальном станке;

https://youtube.com/watch?v=sJgzGG_6PU0

В общем случае, если износ составляет менее 15 мкм на 1000 мм, геометрию поверхности восстанавливают методом ручной шабровки. Если больше — с применением станочного оборудования или методом напыления.

Шабровка выполняется ручным слесарным инструментом, поэтому ее трудоемкость в несколько раз выше, чем при механизированной обработке.

Кроме того, этим способом можно обрабатывать только незакаленные поверхности. Шабрить станину токарного станка можно без демонтажа станины, поэтому наряду с ручной шлифовкой — это самый распространенный метод восстановления поверхностей направляющих.

Шлифовка направляющих с применением переносного шлифовального оборудования, устанавливаемого на станине, применяется в двух случаях: при невозможности доставки станины в ремонтный цех и в случае, если длина станины больше длины стола шлифовального оборудования. Самый эффективный способ восстановления направляющих станины — это обработка на шлифовальных и продольно-строгальных станках в ремонтных цехах или на специализированных предприятиях. Он обеспечивает самую высокую точность и гарантирует качество.

Станина для станка 16К20

Восстановление глубоких повреждений станины токарного станка производится путем напыления латуни или цинка, а также заливкой баббитом. После заполнения металлом вмятин и выбоин поверхность направляющей обрабатывают шлифовкой или шабровкой.

Каретка

В соответствии с разделом 6.2 Технического руководства ремонт каретки суппорта токарно-винторезного станка 16К20 включает две технологические операции:

восстановление нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины;
восстановление поперечных направляющих, примыкающих к направляющим нижней части суппорта.

Перед началом работ каретку устанавливают на выставленную станину вместе с рейкой и коробкой подач. После этого на каретку монтируют прижимные планки, фартук, ходовой винт и ходовой вал, выставляют ее на точность, делают замеры и проверяют зацепление шестерни фартука с рейкой.

Каретка для станка 16К20

По результатам контрольных замеров определяют степень износа поверхностей направляющих и обрабатывают их ручным и механическими способами до достижения нормативных прямолинейности, плоскостности и параллельности. На финальной стадии точность прилегания к станине токарного станка обеспечивается обработкой шабером и шлифовальными устройствами.

Задняя бабка

Согласно разделу 6.7 Руководства в номенклатуру работ по ремонту задней бабки токарного станка 16К20 входят технологические операции, по восстановлению параметров следующих компонентов:

поверхности корпуса, сопряженные с поверхностями плиты;
поверхности плиты, примыкающие к корпусу и станине;
отверстие под пиноль.

При восстановлении плоских поверхностей применяют шабровку и шлифовку, а при обработке пиноли — расточку.

Шлифовку плоских поверхностей направляющих выполняют на продольно-шлифовальном станке. Призматические поверхности доводятся до нормативного качества шабровкой. Расточка отверстия под пиноль производится двумя способами: на самом станке с помощью борштанги и с демонтажом на расточном станке.

Правила эксплуатации и ухода

Для агрегата есть правила ухода за ним, чтобы он не ломался, был всегда готов к эксплуатации. Оборудование надо регулярно осматривать, проверять на наличие повреждений.

Работа двигателя определяется по звуку. После запуска прислушайтесь. Если нет посторонних звуков, масло подается, то двигатель исправен. Если же посторонние звуки есть, надо разобрать механизм, узнать причину.

Аккуратно надо следить за предохранительным щитком, удержанием заготовки. Даже при малой неисправности надо прекратить работу, отнести детали в ремонт.

Временами чистить трубы, оборудование, менять резцы, чтобы нагрузка на движок была меньше.

Устройство передней бабки токарно-винторезного станка

Передняя бабка или шпиндельная бабка токарно-винторезного станка представляет собой литую чугунную коробку, внутри которой размещается коробка скоростей — механизм переключения скоростей шпинделя.

Шпиндель — основной узел передней бабки (шпиндельной бабки). Передний конец шпинделя имеет внутреннюю коническую расточку с конусом Морзе № 5, в которую вставляется передний центр и различные приспособления для закрепления заготовок. На переднем конце шпинделя имеется посадочный конус, по которому устанавливаются патроны для закрепления заготовок.

Все валы коробки скоростей и шпиндель вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием (коробка залита маслом), так и принудительно, с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя передается валу трензеля и далее — на механизм подач.

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку. Передняя шпиндельная бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. Движение передается от шкива клиноременной передачи. Взаимодействие зубчатых колес объяснено при описании кинематической схемы. Шпиндель и все валы установлены на опорах качения. В передней опоре шпинделя находится радиальный двухрядный роликовый подшипник, в котором предварительный натяг создается благодаря посадке внутреннего кольца на коническую шейку шпинделя. Если надвигать гайкой кольцо на конус, то оно расширяется и давит на ролики. В задней опоре шпинделя установлены два радиально-упорных шарикоподшипника, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки; предварительный натяг регулируют гайкой, стягивающей внутренние кольца. Валы коробки скоростей смонтированы на конических роликоподшипниках, что удобно для сборки и разборки; предварительный натяг регулируют нажимными винтами. Так как валы — длинные, у них предусмотрена средняя опора.

В левой части фрикционной муфты, реверсирующей движение шпинделя, находится большое число дисков, так как при прямом направлении вращения требуются большие крутящие моменты. Особенностью блоков зубчатых колес являются клеевые соединения венцов со ступицами. Ступица колеса на валу является диском ленточного тормоза; тяга механизма управления, устанавливая муфту в нейтральное положение, включает тормоз (нажимом на ролик). Маховиками и рукоятками переключают блоки колес.

В некоторых станках коробка скоростей размещена в тумбе станины. В этом случае она связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называют станками с разделенным приводом.