Станки

Эксплуатация и наладка металлорежущих станков

1. Рабочие движения в металлорежущих станках

При изготовлении деталей на станках инструмент или заготовка могут выполнять следующие движения:

  • главное,
  • подачи,
  • деления,
  • обкатки,
  • дифференциальное,
  • вспомогательное.

Главное движение резания Dr обеспечивает снятие стружки с заготовки с наибольшей скоростью в процессе резания. Главное движение может быть вращательным и прямолинейным поступательным (рисунок 1). Это движение может совершать как заготовка, так и режущий инструмент.

рабочие движения станков

Рисунок 1 – Виды рабочих движении: в токарных (а-в), фрезерных (г, д), сверлильных (е), шлифовальных (ж, з), зубофрезерных (и, к), строгальных (л) станках и токарных автоматах (м, и)

У станков токарной группы главным движением является вращение заготовки (рисунок 1, а – в). Частота вращения n, мин-1, заготовки d, мм, определяется через скорость резания v, м/мин:

(1)

Движение подачи DS позволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участки заготовки, тем самым обеспечить снятие стружки со всей обрабатываемой поверхности. Скорость подачи vs при лезвийной обработке задаётся в мм/мин.

В сверлильных, фрезерных, шлифовальных, зубофрезерных станках главное движение сообщается режущему инструменту (рисунок 1, г – к). Частота вращения режущего инструмента определяется по такой же формуле, но в неё вместо диаметра заготовки подставляют диаметр режущего инструмента: сверла (dсв), фрезы (dфр) и шлифовального круга (dш.к).

У долбёжных, зубодолбежных, продольно-строгальных, поперечно- строгальных и протяжных станков главным движением является возвратно- поступательное прямолинейное движение.

На рисунке 1, л показана схема обработки поверхности на поперечно- строгальном станке (главное движение совершает режущий инструмент), что характерно и для долбёжного, зубодолбежного и протяжного станков; на продольно-строгальном станке главное движение сообщается столу, т.е. заготовке. Скорость резания, т.е. скорость рабочего хода vp.х. (ползуна или стола), связана с частотой n, дв.х/мин, для долбёжных и строгальных станков следующей зависимостью:

(2)

где q – отношение скорости рабочего хода к скорости холостого хода. L – путь, равный сумме длины обработки l и перебегов lx и lинструмента:

(3)

Иногда главное движение получают сложением (вычитанием) двух вращений. Например, в токарных автоматах для получения заданной скорости резания при сверлении отверстия малого диаметра заготовку вращают в одном направлении, а сверло – в другом (рисунок 1, м). В данном случае скорость резания определится по формуле:

(4)

Когда необходимо обеспечить невысокую скорость резания, например, при нарезании резьбы на токарных автоматах методом обгона (рисунок 1, а), частота вращения плашки должна быть больше, чем у заготовки. Скорость резания, м/мин, рассчитывают следующим образом:

(5)

где dр – диаметр нарезаемой резьбы, мм; пл, заг – частота вращения, плашки и заготовки соответственно , мин.

Для показанных на рисунке 1, направлений вращения будет нарезана левая резьба. Для нарезания правой резьбы заготовка и плашка должны вращаться в противоположном направлении. Заметим, что когда плашка нарежет резьбу и остановится, то произойдёт свёртывание плашки с резьбы.

Движения деления реализуют для осуществления необходимого углового (или линейного) перемещения заготовки относительно инструмента (рисунок 2). Делительное движение может быть непрерывным (в зубодолбежных, зубофрезерных, зубострогальных, затыловочных и других станках) и прерывистым (например, в делительных машинах при нарезании штрихов на линейке). Прерывистое движение осуществляется с помощью храпового колеса, мальтийского креста или делительной головки.

Движение деления при нарезании зубьев

Рисунок 2 – Движение деления при нарезании зубьев

Движение обката – это согласованное движение режущего инструмента и заготовки, воспроизводящее при формообразовании зацепление определённой кинематической пары. Например, при зубодолблении долбяк и заготовка воспроизводят зацепление двух зубчатых колёс (рисунок 3). Движение обката необходимо для формообразования в зубообрабатывающих станках: зубофрезерных, зубострогальных, зубодолбежных, зубошлифовальных (при обработке цилиндрических и конических колёс).

Движение обката при зубодолблении

Рисунок 3 – Движение обката при зубодолблении

Дифференциальное движение добавляется к какому-либо движению заготовки или инструмента. Для этого в кинематическую цепь вводятся суммирующие механизмы. Следует отметить, что суммировать можно только однородные движения: вращательное с вращательным, поступательное с поступательным. Дифференциальные движения необходимы в зубофрезерных, зубострогальных зубошлифовальных, затыловочных и других станках.

Рассмотренные движения участвуют в формообразовании обрабатываемой детали. Однако на станке необходимо осуществлять и другие движения: подвести режущий инструмент к заготовке, отвести его после окончания обработки, зажать заготовку, снять её, установить новую, переключить скорость или подачу, выключить станок. Такие движения называются вспомогательными, они подготавливают процесс резания, но сами в нем не участвуют.

Вспомогательные движения осуществляются вручную или в автоматическом цикле. Автоматизация вспомогательных движений повышает производительность труда.

2. Правила эксплуатации металлорежущих станков

Основной задачей рациональной эксплуатации станочного оборудования является обеспечение точности и производительности при обработке деталей, оговоренных назначением станка, при минимальных затратах на их содержание и ремонты.

Длительное сохранение точности и работоспособности станочного оборудования обеспечивается правильной эксплуатацией и выполнением своевременного качественного обслуживания и ремонта.

Длительная работа станочного парка обеспечивается за счёт соблюдения правил пуска станка в эксплуатацию, правил работы на нем и организации необходимого ухода и обслуживания, особенно смазки станка.

В случае, если известно, что оборудование не будет использоваться более полугода, необходимо провести мероприятия по его консервации. Консервация представляет собой комплекс мер, направленных на сохранение определённых характеристик консервируемого объекта в течение продолжительного срока хранения.

Итак, в случае, если оборудование было законсервировано, необходимо:

1. Снять консервационную смазку с направляющих станка, очистить все поверхности от грязи и пыли (рисунок 4);

Очистка направляющих станка

Рисунок 4 – Очистка направляющих станка

2. Проверить наличие и уровень масла (рисунок 5);

Проверка уровня масла

Рисунок 5 – Проверка уровня масла

3. Проверить заземление оборудования, в случае его отсутствия необходимо обязательно провести заземление станка (рисунок 6);

Проверка заземления станка

Рисунок 6 – Проверка заземления станка

4. Проверить наличие напряжения в сети подключения станка (рисунок 7);

Проверка напряжения в сети станка

Рисунок 7 – Проверка напряжения в сети станка

5. Проверить и подтянуть все ослабевшие винтовые соединения и крепления (рисунок 8). Также проверить и подтянуть винты крепления электродвигателей и электроаппаратов.

Подтягивание креплении

Рисунок 8 – Подтягивание креплении

Для пуска в эксплуатацию станка необходимо не только очистить, смазать, но и отрегулировать или настроить его согласно техническим требованиям к оборудованию предоставленным изготовителем. Для этого необходимо:

  • проверить крепление гитары шестерён (если они имеются), они должны быть затянуты;
  • убедиться, что все защитные приспособления оборудования находятся в рабочем состоянии. Настроить заднюю бабку;
  • подтянуть клинья продольной и поперечной подачи, а также каретки.

Все узлы и механизмы станка, суппорт, продольное и поперечное перемещение, каретка, задняя бабка должны перемещаться свободно по направляющим без особых усилий.

Далее проводят испытания станка:

  • испытание станка на холостом ходу, проверяют правильность включения скоростей шпинделя, подач, уровень шума и вибраций, нагрев подшипников шпинделя, который не должен превышать 70° у станков нормального класса точности, 55…50° – у станков повышенного, 45…40° – станков высокого, 40…35° – особо высокого и 30…28° – сверхвысокого классов точности;
  • испытание станка в работе проводят в течение не менее 30 мин, проводят обработку деталей с последующими оценками точности изготовления и качества поверхностей, оценивают также уровень шума и вибраций, работоспособность станка.

Если испытания станка прошли успешно и результаты испытаний подтвердили его работоспособность и соответствие технико-экономическим характеристикам, комиссия подписывает акт сдачи станка в эксплуатацию. Примерно через 200 часов работы станка в системах смазки заменяется масло, и станок переводят в режим нормальной эксплуатации.

Если результаты проверки точности обработанных деталей оказались неудовлетворительными, дополнительно проводят проверку геометрической точности станка.

К работе на станках допускаются квалифицированные рабочие, изучившие конструкцию станка и его технологические возможности, усвоившие правила эксплуатации, прошедшие обучение по данной профессии и технике безопасности, сдавшие экзамены квалификационной комиссии и имеющие удостоверение на право работы на этих станках. Выполняя работу на станке, станочник обязан строго соблюдать правила эксплуатации станка, разработанные в целях его эффективного использования при обеспечении длительной сохранности, точности и исключения случайных поломок.

Правила эксплуатации предусматривают использование станка для выполнения работ ограниченных назначением, технологическими возможностями, точностью и качеством обработанных поверхностей, предельными нагрузками, оговорёнными в паспорте станка. Станки классов точности В, А, С разрешается использовать только для работ, указанных в паспорте станка и документации по их эксплуатации, разработанных заводом-изготовителем. Так, например, на координатно-расточных станках рекомендуется только чистовое растачивание отверстий, предварительно обработанных на других, менее точных, станках, не допускается чрезмерное усилие при закреплении деталей, которые не должны выходить за пределы рабочей поверхности стола, и другие специфические требования, оговорённые в технической документации к станку, включая касающиеся используемого инструмента и приспособлений.

Соблюдение инструкций правильной эксплуатации оборудования обеспечивает их длительную бесперебойную работу.

3. Паспортизация станков

Паспортизация оборудования – метод учёта оборудования, позволяющий установить его технический уровень, состояние, рабочие и общие параметры и определить перспективы его модернизации, ремонта и рациональную область использования в процессе производства. Паспортизацию осуществляют обычно предприятия-изготовители, которые передают паспорт одновременно с оборудованием потребителю.

Для дальнейшего увеличения мощностей машиностроительных заводов большое значение имеет наиболее полное использование технических возможностей, заложенных в конструкции технологического оборудования, и в первую очередь металлорежущих станков, имеющих наибольший удельный вес в парке механического оборудования этих заводов. Выполнение этой задачи способствует паспортизация станков. Целесообразно иметь два вида паспортов па оборудование: паспорта, сокращённые для технологов и нормировщиков; паспорта полные (они заполняются заводами изготовителями прилагаются к станку). Сокращённый паспорт содержит основные данные, охватывающие все стороны характеристики станков. Эти данные необходимы для проектирования и разработки технологических процессов, для нормирования станочных работ.

После монтажа и пуско-наладочных работ представители предприятия- изготовителя могут внести корректировки в паспортные данные станка по фактическим результатам пуско-наладочных работ и далее паспорт станка передаётся заказчику, а именно в службу эксплуатации оборудования.

Наличие паспорта у станков позволяет технологам разрабатывать наиболее рациональные технологические процессы при правильном и эффективном использовании станочного парка; механикам – заранее готовиться к ремонту станков и быстро производить исправления при случайных поломках; нормировщикам – правильно назначать технически обоснованные нормы.

В паспорт вписывают:

  • общие сведения о станке,
  • общий вид станка с обозначением органов управления,
  • спецификацию органов управления,
  • основные данные о станке,
  • габаритные размеры рабочего пространства,
  • посадочные и присоединительные базы станка,
  • габаритные размеры станка в плане,
  • сведения о ремонте станка,
  • данные о комплектации.

Служба эксплуатации оборудования по мере износа оборудования проводят плановые и внеплановые ремонты оборудования, результаты которого должны фиксироваться в паспорте станка.

Рассмотрим раздел паспорта «Общие сведения».

Завод-изготовитель. Указывается наименование завода и город, в котором он расположен (например, «Красный пролетарий», Москва). Тип станка. Он указывается в заголовке паспорта. При необходимости указывается разновидность (например, токарно-винторезный). Модель. Указывается номер модели (например, 16К20, 6Р82). Габариты станка определяются измерением высоты, длины и ширины станка. Размеры берут между крайними точками на выдвинутых в предельные положения подвижных частях станка. Результаты измерения округляются с точностью до 10 мм. Электродвигатели и поддержки для прутков включаются в габарит станка.

Раздел «Основные данные станка».

Высота центров в мм. Измеряется по перпендикуляру от линии центров до плоскости станины. Наибольшее расстояние между центрами в мм. Перед измерением отодвигают заднюю бабку в крайнее положение (без свешивания над станиной) и вдвигают пиноль до отказа. Результат измерения округляют с точностью до 1 мм. Наибольший диаметр прутка, проходящего внутри шпинделя, в мм. Принимается равным 0,97 диаметра отверстия в шпинделе. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над верхней частью суппорта, в мм. Наибольший диаметр над суппортом не может быть более 1,94R2, где R2 – расстояние от оси вращения до ближайшей выступающей части суппорта.

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над нижней частью суппорта, в мм. Линейкой измеряется наименьшее расстояние от линии центров до направляющих поперечных салазок R1. В паспорте указывается l,94R1 с точностью до 1 мм. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над станиной, в мм. Измеряется линейкой от переднего центра до верхних кромок плоскостей станины.

В паспорте указывается:

  1. наибольшая длина обточки в мм; измеряются расстояния между край ними положениями суппорта;
  2. шаг нарезаемой резьбы: метрической в мм; дюймовой (в нитках на один дюйм); модульной в мм; питчевой (в питчах).

Шпиндель. Конусность отверстия шпинделя и номер конуса. Определяются при помощи набора нормальных конусов. Диаметр отверстия в шпинделе – в мм. Измеряется с заднего конца шпинделя.

Эскиз конца шпинделя. На эскизе указывается длина, диаметр, шаг резьбы.

Торможение шпинделя. Указывается, есть ли торможение шпинделя. Блокировка рукояток от одновременного включения. Указывается есть ли в механизме главного привода такая блокировка.

Задняя бабка. Конусность отверстия пиноли, система и номер. Определяются при помощи набора нормальных конусов. Наибольшее перемещение пиноли, в мм. Измеряется линейкой при вращении маховика. Перемещение пиноли за один оборот маховика. Определяют, как среднее за несколько оборотов маховика. Перемещение пиноли на одно деление. Поперечное смещение задней бабки вперёд и назад. Измеряется величина смещения от нулевой риски до крайнего положения. Поперечное смещение на 1 деление. Проверяется цена деления шкалы, т.е. величина перемещения бабки, соответствующая одному делению шкалы.

Суппорт. Число резцов в резцедержателе. Наибольшие размеры державки резца в мм. Высота от опорной поверхности резца до линии центров. Измеряется линейкой по вертикали.

Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя. При измерении поперечные салазки отодвигаются в крайнее положение. Наибольшее перемещение суппорта в мм. При этих измерениях суппорт перемещается в крайнее положение. Выключающие упоры для автоматического выключения перемещения суппорта (типа падающего червяка).

Быстрое перемещение суппорта. Указывается есть или нет. Перемещение суппорта на одно деление лимба в мм. Подсчитывается по шагу винта и числу делений лимба.

Предохранение от перегрузки. Указывается, есть ли предохранительные устройства. Например, срезная шпонка, падающий червяк и др.

Блокировка рукоятки от одновременного включения. Указывается, есть ли такое устройство.

Резцовые салазки. Указываются: поворот верхних салазок в град; наибольшее перемещение верхних салазок в мм; перемещение на одно деление лимба; перемещение на один оборот лимба измеряется линейкой или подсчитывается по шагу винта.

Резьбоуказатель. Указывается, есть или нет.

Привод. Род привода. Указывается источник движения, от которого работает станок (от трансмиссии, от индивидуального электродвигателя и т.д.).

Электродвигатели. Назначение. Указывается, какому узлу станка передаётся движение (главное движение, подача суппорта, обратное перемещение суппорта).

Число оборотов в минуту. Указывается число оборотов соответственно числу ступеней. Эти данные берут из таблички, имеющейся на электродвигателе.

Мощность в кВт. Указана на табличке электродвигателя.

Инвентарный номер. Указан в инвентарной описи.

Шкивы. Измеряется диаметр и ширина шкивов в мм.

Ремни и цепи. Вид передачи (главный привод, коробка передач и т.д.). Нормальные размеры ремней и цепей.

Число ремней. Указывается в зависимости от рода передачи.

Материал ремня (кожа, резина, сталь).

Натяжное приспособление. Указывается есть или нет.

Подшипники шпинделя. Тип подшипника: скольжения, шариковый или роликовый, радиальный или упорный.

Основные размеры. Указывается внутренний диаметр и длина вкладыша для подшипников скольжения и номер подшипника качения.

Материал. Указывается материал вкладышей.

Принадлежности и приспособления. Патроны. Указываются предельные диаметры изделий, зажимаемых патроном.

Планшайба. Измеряется наружный диаметр в мм.

Все остальные приспособления (перечисляются).

Механизм главного движения. КПД. станка ηст рассчитывается по формуле:

(6)

где k1 – ориентировочное значение КПД привода главного движения; k2 – коэффициент учёта расхода мощности на привод подач.

Эффективная мощность Nэф, кВт, на шпинделе по приводу станка:

(7)

где Nэл – номинальная мощность электродвигателя по данным завода- изготовителя, кВт.

Положение рукояток зарисовывается схематически с соблюдением относительного расположения органов управления. Число оборотов в минуту по данным завода-изготовителя указывают на основании таблицы, прикреплённой к станку. Фактическое число оборотов замеряется тахометром или другим счётчиком оборотов.

4. Испытания металлорежущих станков

Основным видом испытаний серийных и новых станков являются приёмочные испытания, включающие:

  1. испытание станка на холостом ходу, проверку работы узлов и механизмов и проверку паспортных данных;
  2. испытание станка в работе под нагрузкой (специальных станков также и на производительность);
  3. проверку станка на геометрическую точность, точность изготовляемой детали и параметр шероховатости;
  4. испытание станка при обработке на жёсткость и виброустойчивость.

Кроме указанных испытаний часть серийного выпуска станков подвергают выборочным испытаниям, в которые входят измерение КПД привода, проверка уровня шума, измерение статической и динамической жёсткости всех основных узлов и механизмов, проверка мощности двигателей и т.д.

Перед испытанием станок устанавливают на специальный фундамент на опоры или клинья с выверкой по уровню в продольном и поперечном направлениях (рисунок 9). Точность установки на длине 1000 мм 0,02…0,04 мм в продольном и 0,03…0,05 мм в поперечных направлениях.

Регулировка станины по высоте

Рисунок 9 – Регулировка станины по высоте: а) с помощью клиньев; б) с помощью клиньев и винтов

Испытания станка без нагрузки (на холостом ходу). Вначале производят внешний осмотр станка, затем проверяют лёгкость и плавность перемещений механизмов от руки, допустимые величины нагрузок и мёртвых ходов маховиков и рукояток управления.

Затем станок испытывают последовательным включением всех частот вращения шпинделя, а также при всех величинах рабочих и ускоренных подач. При этом проверяют фактическое отклонение частот вращения на наибольшей скорости (станок должен непрерывно работать не менее 1,5…2 ч для установления постоянной температуры в подшипниках шпинделя). Проверяют работу электродвигателей (см. рисунок 10), муфт, тормозов, механизмы зажима заготовки и инструмента, гидро-оборудование, системы подачи СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость), смазывание защитных устройств.

Проверка напряжения электродвигателя

Рисунок 10 – Проверка напряжения электродвигателя

Для привода главного движения записывают мощность холостого хода, измеряют температуру подшипниковых опор для шпиндельного узла (допускается нагрев подшипников качения не более 70° С, скольжения не более 60° С, для других механизмов не более 50° С). Работа механизмов станка должна быть плавной, без толчков, повышенного шума, сотрясений, вызывающих вибрации. Уровень шума измеряют шумомером или фонометром (рисунок 11). В зоне рабочего места уровень шума не должен превышать 70…80 дб. Кнопки управления станком, пусковая аппаратура, устройства блокировки, рычаги переключения должны работать без заедания и самопроизвольного смещения.

Прибор для измерения шума

Рисунок 11 – Прибор для измерения шума

Проверка паспортных данных станка. Проверяют соответствие данным паспорта и чертежа:

  1. основных размеров и характеристик станка, характеристик его электродвигателей, гидромоторов, гидро- и пневмооборудования;
  2. величины частот вращения шпинделя и величин подач;
  3. кинематической, гидравлической, пневматической, электрической схем станка, системы смазывания и охлаждения. Допускаются отклонения фактических данных от паспортных не более чем на 5 %.

Испытание станка в работе под нагрузкой. На рисунке 12 показан непосредственно процесс силового резания на токарном станке.

Силовое резание на станке

Рисунок 12 – Силовое резание на станке

При этом испытании проверяют качество работы станка, правильность взаимодействия и функционирования всех его механизмов в условиях нормальной эксплуатации. Выбирают наиболее тяжёлые режимы работы с кратковременными перегрузками до 25 % сверх номинальной мощности. Испытания выполняют в зависимости от служебного назначения станка на черновом или чистовом режимах для типичных заготовок и материалов. Образцы обрабатывают в течение 30 мин (не менее). При этом все механизмы станка должны работать исправно. Эксплуатационные характеристики станка должны отвечать паспортным данным.

Предохранительные устройства, тормоза и фрикционные муфты должны надёжно действовать. Последние не должны самовыключаться и буксовать при перегрузке более 25 % от номинальной мощности.

Испытание станков на производительность проводят для операционных станков-автоматов, полуавтоматов, агрегатных станков и других специальных станков. Фактическая производительность станка должна соответствовать паспортной.

Испытание на получение параметра шероховатости поверхности выполняют на станках, служащих для доводочных и суперфинишных станков. Обработку осуществляют на чистовом режиме. Полученный параметр шероховатости сравнивают с шероховатостью эталонной детали (рисунок 13). Применяют различные приборы для оценки параметра шероховатости поверхности – профилометры, профилографы, интерферометры.

Сравнение образцов шероховатости с деталью

Рисунок 13 – Сравнение образцов шероховатости с деталью

Проверка геометрической точности. Точность формы и размеров изготовляемых на станке деталей во многом зависит от точности технологической системы. Точность станка должна соответствовать нормам стандартов. Для каждого типа станков установлено определённое число инструментальных проверок (ГОСТ 8). В испытание на точность входят измерение геометрической точности самого станка и измерение точности изготовленных на нем деталей, используемые для измерений различные средства (уровни, индикаторы, микрометры и т.д.), должны отвечать по точности требованиям государственных стандартов (рисунок 14).

Проверка точности микрометра

Рисунок 14 – Проверка точности микрометра

Проверка геометрической точности станка включает контроль точности изготовления отдельных элементов станка, точность вращения шпинделя, геометрическую форму посадочных поверхностей, отклонение от плоскостности и прямолинейности направляющих поверхностей; станин, стоек, колонн, столов, суппортов, отклонение от прямолинейности перемещения столов, шпиндельных бабок, суппортов, точность ходовых винтов и т.д. Контролируют также точность относительного положения и движения элементов и сборочных единиц станка. Допустимые значения отклонений зависят от класса точности станка.

Проверка точности изготовленных на станке деталей даёт возможность определить точность станка в рабочем состоянии. Выбор образца для испытаний инструмента и режимов резания выполняют в соответствии с типом, размером и конструкцией испытываемого станка по соответствующим стандартам. Правила выполнения испытаний приводятся в паспорте станка.

Испытание станка на жёсткость. Жёсткость станка – это способность его несущих элементов сопротивляться действию нагрузок. Жёсткость определяется величиной у = Р/у, Н/мм, где Р – действующая сила, у – величина деформации, вызываемая этой силой. Она является одним из важнейших критериев работоспособности станка и определяет точность его работы в установившемся режиме. Чем выше жёсткость станка, тем точнее получаются изготавливаемые на нем детали.

Жёсткость станков определяется как собственными деформациями его деталей, которые зависят от их материала, модуля упругости, площади сечения или момента инерции, так и контактными деформациями стыков, величина которых зависит от шероховатости сопрягаемых поверхностей, точности их геометрической формы, смазки и характера нагружения. На долю контактных деформаций в станке приходится 70…80 % упругих перемещений, приведённых к вершине режущего инструмента.

Для измерения жёсткости применяют устройства нагружения элементов станка и приборы для регистрации деформаций. На рисунке 15 показана схема измерения статистической жёсткости токарного станка.

Схема измерения жесткости токарного станка

Рисунок 15 – Схема измерения жесткости токарного станка

В резцедержателе 1 закреплён динамометр 2. Последний через серьгу 3 воздействует на оправку 4, установленную в шпинделе. Нагрузка на оправке создаётся винтом 6 и регистрируется индикатором 9 через тарированную плоскую пружину 8. Отжатие шпинделя и суппорта определяют по индикаторам 5 и 7. По результатам испытаний строят график жёсткости. При прямом нагружении вначале в системе выбираются зазоры, поэтому суппорт не возвращается в первоначальное исходное положение. При последующих нагружениях и разгружениях кривые изменения деформаций образуют петлю, площадь которой характеризует в основном работу сил трения в стыках. Аналогично строят график и для обратного нагружения. При этом величина у между ветвями прямого и обратного нагружения характеризует разрыв характеристики, которая определяет суммарные остаточные перемещения. Перед проверкой станка на жесткость все его части, которые должны быть закреплены в процессе резания, также закрепляются.

Испытание станка на виброустойчивость. При работе станка наблюдаются быстропротекающие колебательные процессы – вибрации. Они отрицательно влияют на точность и шероховатость обрабатываемой поверхности, уменьшают долговечность и ухудшают технологические возможности станка. Вибрации в станке возникают из-за колебаний, вызываемых работающими рядом машинами, обусловленных недостаточной жёсткостью станка и передач в его приводах, недостаточной уравновешенностью вращающихся частей станка или вращающиеся заготовки, прерывистого характера процесса резания. Для измерения уровня вибрации применяют виброметр (рисунок 16).

Применение виброметра

Рисунок 16 – Применение виброметра В станках имеют место следующие виды колебаний:

  1. Свободные колебания возникают под действием и кратковременной возмущающей силы, например, при пусковых и переходных процессах;
  2. Вынужденные колебания появляются под действием периодической силы, например, от моментов вращающихся частей станка;
  3. Автоколебания (незатухающие, самоподдерживающиеся) возникают при резании под действием периодической возмущающей силы резания при сдвиге слоев срезаемого материала;
  4. Параметрические колебания появляются при наличии какого-либо переменного параметра, переменной жёсткости технологической системы, создающего эффект, подобно действию периодической возмущающей силы.

5. Основные сведения о наладке станков

Наладкой металлорежущего станка называют его подготовку вместе с технологической оснасткой к изготовлению деталей с заданной производительностью в соответствии с установленным технологическим процессом для обеспечения требуемой точности и шероховатости обработанных поверхностей. Комплекс работ по наладке состоит из настройки определённых режимов резания, установки зажимных приспособлений, режущего и вспомогательного инструментов и других вспомогательных операций (рисунок 17). После наладки обрабатывают две- три заготовки. Если полученные после обработки размеры не соответствуют указанным на чертеже, то производят подналадку инструмента на требуемый размер или регулировку приспособления.

Наладка инструментального блока

Рисунок 17 – Наладка инструментального блока

На машиностроительных предприятиях имеется большое количество металлорежущих станков, среди них много станков-автоматов и полуавтоматов. Размеры деталей, обрабатываемых на таких станках, в соответствии с заданными, выдерживаются в процессе резания автоматически. Последнее является одним из важнейших факторов, определяющих достижение более высокой производительности труда в условиях массового и крупносерийного производства.

Эффективность использования металлорежущих станков, в том числе автоматов и полуавтоматов, в значительной мере зависит от их способов настройки и наладки.

Подналадка осуществляется в процессе эксплуатации станка, когда происходит изменение наладочного размера во время обработки заготовки одного типоразмера или при переходе на обработку заготовки другого типоразмера. При подналадке выполняют дополнительную регулировку оборудования и (или) оснастки в процессе работы для восстановления технических параметров, достигнутых при первичной наладке.

Необходимость в подналадке может быть вызвана износом инструмента, упругими или тепловыми деформациями механизмов станка и т.д. При переходе на обработку заготовки другого типоразмера необходимо установить новые режимы обработки, сменить или отрегулировать приспособление, заменить или наладить режущий инструмент (рисунок 18). По окончании подналадки станок должен обеспечить выполнение заданных функций с требуемым качеством и производительностью изготовления детали.

Подналадка токарного станка

а) в неподвижном люнете                                                                               б) в подвижном люнете

Рисунок 18 – Подналадка токарного станка: 1 – планшайба; 2 – хомут; 3 – люнет; 4 – задний центр

Для уменьшения влияния износа режущего инструмента широко применяют смену режущего инструмента без подналадки. Она заключается в том, что новый инструмент, настроенный на размер с помощью специального приспособления вне станка, можно заменить без последующей корректировки его положения на станке. Требуемое положение режущей кромки инструмента относительно его установочной базы достигается точным изготовлением инструмента или его регулировкой, обеспечивающей точное положение режущей кромки (рисунок 19).

Резец с быстросменными твердыми пластинами

Рисунок 19 – Резец с быстросменными твердыми пластинами

Типовые методы наладки металлорежущих станков следующие: по пробному рабочему ходу, пробным деталям, готовой детали, эталону (шаблону).

Метод наладки по пробному рабочему ходу применяется для каждой новой детали отдельно: обрабатывают небольшой участок поверхности заготовки, измеряют полученный размер и корректируют глубину резания. Для этого используются лимбы станка, индикаторные упоры или универсальные измерительные устройства. После достижения расчётного значения наладочного размера обрабатывают всю поверхность. Достоинства метода – его простота и независимость от метода базирования заготовки, недостаток – затраты времени рабочим на наладку (рисунок 20).

Метод пробных проходов

Рисунок 20 – Метод пробных проходов

Метод наладки по пробным деталям заключается в предварительном расчёте настроечного размера (рисунок 21) и последующей проверке его при измерении обработанных на станке трёх-пяти пробных деталей. Наладка станка признается правильной, если среднее арифметическое из размеров пробных деталей не выходит за пределы рационального настроечного размера.

Преимущество метода – наличие информации о действиях рабочего, необходимых для получения заданных параметров, недостаток – затраты времени на расчёт настроечного размера, изготовление пробных деталей и расчёт среднего арифметического из размеров пробных деталей.

Схема определения настроечных размеров

Рисунок 21 – Схема определения настроечных размеров

В соответствии с рисунком 21 расчёт настроечных размеров будет вестись по нижеследующим формулам:

(8)

(9)

Метод наладки по первой готовой детали, эталону (шаблону) заключается в установке на неработающем станке инструмента до касания с деталью (эталоном, шаблоном). При наладке по детали используют ранее изготовленную деталь с размерами, близкими к наименьшим предельным размерам по чертежу. По конструктивным формам эталон имитирует обрабатываемую заготовку при её базировании в приспособлении. Этот метод не имеет недостатков рассмотренных выше методов.

Токарю следует помнить, что прежде чем приступить к наладке станка, необходимо проверить, исправен ли он. Перед началом работы токарь должен убедиться, что станок выполняет все команды перемещения салазок суппорта (вручную и автоматически), которые должны осуществляться плавно, без скачков, рывков и заеданий. Патрон должен быть надёжно закреплён. Затем при работе вхолостую проверяют выполнение станком команд по пуску и остановке электродвигателя, включение и выключение вращения шпинделя, включение и выключение механических подач суппорта.

В большинстве случаев наладка металлорежущего станка состоит из следующих процедур:

  • изучения технологической документации, а также обеспечения станка необходимыми инструментами и оснасткой (рисунок 22);

Пример организации рабочего места

Рисунок 22 – Пример организации рабочего места

  • монтажа приспособлений, необходимых для закрепления деталей;

Приспособления для закрепления детали на токарных станках

Рисунок 23 – Приспособления для закрепления детали на токарных станках

Приспособление для закрепления детали на фрезерных станках

Рисунок 24 – Приспособление для закрепления детали на фрезерных станках: 1 – прижим; 2 – деталь; 3 – призма

  • регулировки загрузочных устройств и механизмов, которые подают материал;
  • смены зубчатых колёс подачи или кулачков (рисунок 25);

Смена кулачков

Рисунок 25 – Смена кулачков

  • предварительной установки и фиксации режущих инструментов (рисунок 26);

Установка режущих инструментов в магазин

Рисунок 26 – Установка режущих инструментов в магазин

  • установки передач, на которых вращение шпинделей будет происходить с необходимой скоростью (рисунок 27);

Установка частоты вращения шпинделя

Рисунок 27 – Установка частоты вращения шпинделя

  • предварительной расстановки упоров, с помощью которых устанавливается последовательность движения суппортов, длина их перемещения, а также последовательность изменения скоростного режима вращения шпинделей.

Следующим этапом подготовки металлорежущего станка к работе является его настройка, которая предусматривает действия, позволяющие достичь нужной точности обработки деталей. В процессе настройки станка устанавливается относительное положение режущих инструментов, упоров и самой детали, подлежащей обработке. Процесс резки может повлечь за собой сбой первоначальной настройки. Такое случается либо за счёт износа режущих инструментов, либо по какой-либо другой причине. Поэтому необходимо восстанавливать настройки металлорежущего станка, если есть вероятность получения размеров, не вписывающихся в установленные пределы.

Таким образом, наладку оборудования проводят один раз, а настройку — многократно. При этом настройка станка занимает много времени, а в процессе её осуществления работа станка невозможна.

Добавим к вышесказанному, что для металлорежущих станков также необходимо проводить поднастройку, которая подразумевает незначительное внесение корректировок в положение инструментов, упоров или кулачков. Проведение этих действий является необходимой процедурой, если данные элементы (инструменты, упоры, кулачки) располагаются таким образом, что не позволяют получить нужный размер детали, подвергающейся обработке.

Рассмотрим методику настройки и наладки станка на примере обработки ступенчатого вала (рисунок 28).

Ступенчатый вал

Рисунок 28 – Ступенчатый вал

Считаем, что заготовка (прокат, сталь 40, Ø60 мм) поступила на обработку с предварительно обработанными торцами, центровыми отверстиями и предварительно обработанной шейкой вала Ø35,4-0,2×25 с припуском под чистовую обработку (Ø37) и шейкой Ø45-0,2×(60–0,25) также с припуском под чистовую обработку (Ø46).

В качестве режущего инструмента принимаем резец проходной упорный отогнутый с углом φ=90°. Установку резца в резцедержателе производят по центру, установленному в коническое отверстие шпинделя или пиноли задней бабки.

Может быть принято две схемы обработки:

1. в центрах с передачей крутящего момента от поводкового патрона по схеме рисунка 29. Передача вращения в этом случае осуществляется поводковым патроном 1 через палец – поводок 2 хвостовику 3 хомутика, который крепится на детали винтом 4.

Обработка заготовки в центрах с приводом от поводкового патрона

Рисунок 29 – Обработка заготовки в центрах с приводом от поводкового патрона

2. в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне с подводом вращающегося центра (рисунок 30).

Схема обработки вала с закреплением в патроне

Рисунок 30 – Схема обработки вала с закреплением в патроне и центрированием вращающимся центром задней бабки

Как в первом, так и во втором случае необходима проверка соосности осей вращения шпинделя и вращающегося центра с целью исключения конусообразности при точении цилиндрических поверхностей. Проверка соосности выполняется либо посредством совмещения вершин центров, установленных в шпинделе и пиноли задней бабки, либо посредством проверочных проходов резцом в заданном положении каретки суппорта (координата Х) по лимбу: диаметр у патрона и вблизи центра задней бабки должны быть одинаковыми. В случае наличия разности диаметров необходимо произвести смещение задней бабки в направлении, снижающем эту разницу согласно схеме (рисунок 31) до устранения этой разности.

Схема формирования конусообразности

Рисунок 31 – Схема формирования конусообразности и принцип ее устранения

Более высокую точность обработки деталей типа вал обеспечивает первый способ обработки (в центрах с передачей момента от поводкового патрона). Однако он требует значительных затрат времени на переналадку станка: снятие самоцентрирующегося трехкулачкового патрона, установку поводкового патрона и переднего центра, установку детали и закрепление хомутика, установку заднего центра и подвод задней бабки. Второй метод требует только установку детали в трёхкулачковом патроне и заднего центра задней бабки.

Учитывая последующую финишную обработку с базированием в центровых отверстиях, можно считать второй вариант базирования и закрепления заготовки предпочтительным, особенно для условий единичного производства. Погрешность, вносимую этой схемой базирования и закрепления, будет составлять незначительную часть припуска под шлифование.

Перед настройкой станка и наладкой на заданные размеры необходимо проверить заземление станка, функционирование системы смазки, исправность механизмов переключения режимов обработки.

Рассмотрим кинематическую структуру токарно-винторезного станка при точении. Образующая производящая линия (окружность) получается методом следа, реализуемого движением скорости резания ФV1), где В1 – вращение шпинделя с заготовкой. Направляющая производящая линия (прямая) получается также методом следа, реализуемого движением подачи ФS2), где П2 – поступательное перемещение суппорта с резцом вдоль оси заготовки. Таким образом, структуру станка образуют две простые кинематические группы и его структура – Э22 (рисунок 32)

Кинематическая структура токарно-винторезного станка при точении

Рисунок 32 – Кинематическая структура токарно-винторезного станка при точении

В состав первой кинематической группы, создающей движение скорости резания ФV1), входит внутренняя связь в виде кинематической пары шпиндель – опоры качения (1 – 2, рисунок 32), внешняя связь (7 – 5) с органом настройки iV в виде коробки скоростей с раздельным приводом (электродвигатель → ременная передача → коробка скоростей → ременная передача → перебор в шпиндельной бабке).

Направление вращения шпинделя на токарно-винторезном станке обеспечивается реверсивным электродвигателем. Поэтому реверсивный механизм Р2 во внешней связи 5 – 7 отсутствует.

В состав второй кинематической группы, создающей движение подачи, входит внутренняя связь в виде кинематической пары суппорт – направляющие станины (3 – 4), внешняя связь в виде кинематической цепи шпиндель – ходовой вал (5 – 6) и далее на реечную передачу (механизм фартука суппорта). В качестве механизма для изменения направления перемещения суппорта используется реверсивное устройство Р1 во внешней связи. В станках других моделей для изменения направления перемещения суппорта используется реверсивное устройство, размещённое в фартуке суппорта, а упомянутое выше реверсивное устройство Р1 используется только при нарезании резьбы (правозаходной или левозаходной).

На станке имеет место движение врезания Вр (П3), где П3 поперечное перемещение каретки суппорта с резцом до получения заданного диаметрального размера. Это движение является установочным, т.к. выполняется до момента начала резания и является элементом наладки станка на заданный диаметральный размер, выполняемый оператором.

Правила техники безопасности при выполнении наладочных работ:

  • настройку, наладку и работу на станке производить только после ознакомления с инструкцией по технике безопасности;
  • сосредоточить внимание на выполняемой работе, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры, не отвлекать других;
  • перед настройкой станок должен быть обесточен;
  • привести в порядок одежду: застегнуть или подвязать обшлага рукавов; надеть защитные очки;
  • запрещается работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников;
  • перед включением станка убедиться, что пуск его никому не угрожает опасностью;
  • проверить на холостом ходу исправность органов управления (механизма главного движения, подач, пуска, остановки движения и др.);
  • во время работы станка не брать и не подавать через работающий станок какие-либо предметны; не опираться на станок; не открывать защитные крышки гитар настройки;
  • при возникновении вибрации остановить станок. Принять меры к устранению вибрации; проверить крепление инструмента и заготовки;
  • если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на две фазы (гудит), заземляющий провод оборван:
  • остановить станок и немедленно доложить мастеру о неисправности электрооборудования;
  • остерегаться заусенцев на заготовке и детали; после работы станок выключить;
  • привести в порядок рабочее место;
  • убрать со станка стружку, очистить станок от грязи, вытереть и смазать трущиеся части станка.

6. Проверка станков на точность

При наладке и эксплуатации металлорежущих станков необходимо регулярно производить проверки их точности.

Под точностью станка подразумевается соответствие следующих параметров указанным в паспорте и стандарте:

  • перемещение основных узлов, на которых размещается рабочий инструмент и заготовка;
  • расположение поверхностей, при помощи которых выполняется базирование инструмента и заготовки. Расположение проверяется относительно друг друга и осей станка;
  • форма базовых поверхностей.

В процессе обработки изделий возникают усилия, вызывающие деформацию узлов станка, обрабатываемой заготовки и инструмента, а также выделяется тепло, вызывающее тепловые деформации их.

Геометрическая точность станка является важной его характеристикой, но не может в полном объёме характеризовать точность обрабатываемых на станке изделий.

Геометрическая точность станка определяется рядом проверок с помощью измерительных инструментов и приборов. Измерение обработанных на чистовых режимах образцов является косвенной оценкой этой точности и дополняет указанные проверки.

Перед испытанием на точность станок устанавливается на испытательном стенде или на фундаменте на опоры, предусмотренные конструкцией станка. Это должно быть проделано очень тщательно, так как геометрическая точность станка в ряде случаев зависит от точности его установки. Существуют следующие виды установки станков при испытании:

1. Установка станка на три точки опоры обычно применяется для прецизионных станков небольших размеров с жёсткой станиной, работающей без дополнительного повышения её жёсткости фундаментом.

Установка станка в горизонтальное положение производится регулировкой опор. Выверка производится уровнями и специальными регулируемыми опорами, устанавливаемыми в продольном и поперечном направлениях (рисунок 33). При установке станка все его перемещающиеся части (столы, каретки, суппорты, бабки и др.) должны занимать средние положения. Следует учитывать возможность изменения положения станка на опорах во время испытания; для исключения ошибок необходимо контролировать положение станины дополнительным уровнем.

Опора клиновая регулируемая

Рисунок 33 – Опора клиновая регулируемая

2. Установка станка (при эксплуатации) на число опор более трёх является наиболее распространённым способом. Станина станка при этом жёстко связывается с фундаментом болтами, чем увеличивается ее жёсткость.

При установке такого станка для испытания на стенде или фундаменте выверкой с помощью клиньев или башмаков станина станка, не обладающая достаточной жёсткостью, деформируется под действием собственного веса и веса смонтированных на ней узлов.

Поэтому установка станка на многих опорах производится с помощью измерения уровнями деформаций станины в отдельных ее частях. Регулировкой опор станина устанавливается в положение, при котором ее деформации будут наименьшими. В процессе испытания станка на точность может иметь место дополнительная регулировка опор в пределах допустимых деформаций станины с проверкой взаимного расположения отдельных частей станка.

При испытании станков, станины которых обладают достаточной жёсткостью и работают без закрепления их фундаментными болтами или на виброизолирующих опорах, не допускается в процессе испытания на точность дополнительная регулировка опор.

Установка станка перед испытанием должна быть произведена согласно установочному чертежу, но без затяжки фундаментных болтов.

Точность установки станка перед испытанием указана в каждом разделе приведённых ниже норм точности.

Рассмотрим далее погрешности формы обрабатываемых заготовок, которые возникают чаще всего от неточности изготовления отдельных деталей станков, от неточной их сборки, а также от износа направляющих и других трущихся поверхностей. Итак, существуют следующие погрешности формы заготовок:

1. Непрямолинейность и неплоскостность (рисунок 34). Образуется из-за неточности изготовления направляющих, их износа, ошибок при установке или нагреве. Другая причина образования – повышенная податливость заготовки, что приводит к ее деформации под усилием резки.

Непрямолинейность и не плоскостность детали

Рисунок 34 – Непрямолинейность и не плоскостность детали

2. Некруглость, овальность и огранка (рисунок 35). Получается по причине биения шпинделя, неправильной работы подшипников шпинделя, ошибок при копировании заготовки.

Погрешности формы деталей в поперечной плоскости

Рисунок 35 – Погрешности формы деталей в поперечной плоскости

3. Конусообразность, бочкообразность и седлообразность (рисунок 36). Возникает, когда ось шпинделя не параллельна направляющим, что происходит под действием температурных деформаций, при смещении оси, недостаточной жёсткости центров. Обработке без центров с вылетом заготовки превышающий соотношение длины и диаметра 3:1.

Погрешности формы деталей в продольной плоскости

а)                                                                                   б)                                                                             в)

Рисунок 36 – Погрешности формы деталей в продольной плоскости: а) конусообразность; б) бочкообразность; в) седлообразность

Отклонение при этом высчитывается по формуле:

(10)

4. Неконцентричность или несоосность (рисунок 37). Образуется при ошибках в копируемой заготовке либо при биении шпинделя.

Погрешности взаимного расположения внешней и внутренней поверхностей

Рисунок 37 – Погрешности взаимного расположения внешней и внутренней поверхностей

Непараллельность (рисунок 38). Возникает, когда направляющие станка имеют непрямолинейную форму или отклонения оси шпинделя от осей направляющих.

Непаралельность плоскостей

Рисунок 38 – Непаралельность плоскостей

Рассмотрим инструменты для проверки точности станков. Для проверки оборудования используются следующие инструменты: линейки, угольники, набор оправок, измерительные головки, уровни, щупы, индикаторы, интерферометры.

Линейками проверяют прямолинейность и плоскостность поверхностей. Оправки используются для определения биения вращающихся элементов, таких как шпиндель. Отверстие шпинделя проверяется оправкой, вставляемой в шпиндель. Оправка проворачивается несколько раз на половину круга, биение является разностью между максимальным и минимальным показателем.

Перпендикулярность проверяется при помощи угольника. Вспомогательным инструментом выступает щуп, которым определяют наличие и величину зазора между плоскостью и угольником. также возможно использование индикатора с магнитной стойкой.

Уровни предназначаются для проверки точности установки оборудования на фундаменте в двух плоскостях. Точные замеры производят поверенные уровни с микрометрической шкалой.

Станки также могут проверяться приборами специального назначения – теодолитами, профилометрами и профилографами, интерферометрами.

В связи с требованиями повышения качества деталей, их долговечности и надёжности особенное значение приобретает точность выполнения операций на металлорежущих станках. Стандартом установлены допустимые нормы точности для всех типов станков. Проверке по стандартам на нормы точности должен подвергаться каждый изготовленный станок. ГОСТ предусматривает семнадцать проверок точности самого станка; три проверки станка в работе. Чаще всего производится несколько проверок на точность токарно-винторезного станка.

Проверка на точность проводится в следующей последовательности:

1. Проверка радиального биения центрирующей шейки шпинделя передней бабки. При проверке индикатор устанавливают так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности шейки, вращающегося шпинделя и был перпендикулярен к образующей (рисунок 39). Допуск на отклонение 0,01 мм.

индикатор для проверки радиального биения центрирующей поверхности шпинделя

Рисунок 39 – Схема установки индикатора для проверки радиального биения центрирующей поверхности шпинделя: а) проверка радиального биения конического отверстия шпинделя; б) проверка радиального биения цилиндрического отверстия шпинделя

В отверстие шпинделя передней бабки плотно вставляют цилиндрическую оправку. Штифт индикатора касается оправки (рисунок 40). Шпиндель приводится во вращение. Допускаемое биение у конца шпинделя 0,012 мм; на расстоянии 300 мм от конца – 0,02 мм.

индикатор для проверки радиального биения конического отверстия шпинделя

Рисунок 40 – Схема установки индикатора для проверки радиального биения конического отверстия шпинделя

2. Параллельность оси шпинделя относительно продольного перемещения суппорта. Для проверки в шпинделе также закрепляют цилиндрическую оправку. Измерительный штифт индикатора должен касаться верхней поверхности оправки и быть перпендикулярным к ее образующей. Суппорт двигают вдоль направляющих станины на 300 мм. Измерения повторяют, установив штифт горизонтально, так, чтобы он касался боковой части оправки (рисунок 41).

Отклонения измеряют по двум диаметрально противоположным образующим (поворачивают шпиндель на 180°). Погрешность определяется средней арифметической результатов обоих измерений в данной плоскости. Допускаются отклонения: в позиции, а – 0,02 мм на длине 300 мм; в позиции б – 0,012 мм на длине 300 мм.

проверка параллельности оси шпинделя продольному перемещению суппорта

Рисунок 41 – Схема проверки параллельности оси шпинделя продольному перемещению суппорта

3. Осевое биение шпинделя. Измерение предполагает закрепление короткой оправки в шпинделе. Измерительный штифт индикатора размещается вдоль оси шпинделя, так, чтобы его конец касался центра торца оправки. Шпиндель вращается, и замеряется биение (рисунок 42).

Измерения производят не менее, чем в двух диаметрально противоположных точках. Погрешность определяется как наибольшая величина показаний индикатора. Допуск 0,020 мм.

Схема измерения осевого биения шпинделя

Рисунок 42 – Схема измерения осевого биения шпинделя

4. Торцевое биение буртика шпинделя. Измерительный штифт индикатора размещается так, чтобы он прикасался к торцу буртика у самого края. Шпиндель вращается, и снимаются результаты. Для получения точных данных необходимо провести измерения как минимум в двух точках (рисунок 43). Итоговой погрешностью считается максимальное показание индикатора.

Схема измерения торцевого биения буртика шпинделя

Рисунок 43 – Схема измерения торцевого биения буртика шпинделя

5. Параллельность перемещения пиноли относительно продольного движения суппорта. Пиноль вдвигается в заднюю бабку и зажимается. Индикатор укрепляют на суппорте так (рисунок 44), чтобы его мерительный штифт касался поверхности пиноли (положение А) в точках, расположенных: а) на ее верхней образующей; б) на ее боковой образующей.

Пиноль освобождается, выдвигается наполовину максимального выдвижения и снова зажимается. Суппорт перемещается в продольном направлении так, чтобы штифт индикатора снова коснулся образующей пиноли в той же точке, что и при первоначальной установке. Допускаются отклонения в позиции, а – 0,02 мм на длине 100 мм и в позиции б – 0,012 мм на длине 100 мм.

индикатор для проверки параллельности перемещения пиноли

Рисунок 44 – Схема установки индикатора для проверки параллельности перемещения пиноли направлению продольного перемещения суппорта

6. Проверка параллельности оси конического отверстия пиноли задней бабки перемещению суппорта Цилиндрическая оправка плотно вставляется в отверстие пиноли. На суппорте устанавливают индикатор (Рисунок 45) так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности оправки. Суппорт перемещается вдоль станины. Погрешность определяется средней арифметической результатов трех измерений и допускается 0,03 мм на длине 300 мм.

индикатор для проверки параллельности оси конического отверстия пиноли шпинделя задней бабки перемещению суппорта

Рисунок 45 – Схема установки индикатора для проверки параллельности оси конического отверстия пиноли шпинделя задней бабки перемещению суппорта

7. Параллельность отверстия пиноли относительно продольного движения суппорта. Эта проверка осуществляется так же, как и для отверстия шпинделя. В отверстии пиноли закрепляется оправка, и измерительный штифт касается ее сверху. Суппорт двигается вдоль станины (рисунок 46). Окончательное значение погрешности является средним арифметическим трех замеров.

измерение параллельности отверстия пиноли относительно продольного движения суппорта

Рисунок 46 – Схема измерения параллельности отверстия пиноли относительно продольного движения суппорта

8. Совпадение высоты осей вращения шпинделя и пиноли над продольными направляющими станины. Для измерения в центрах зажимают цилиндрическую оправку (скалку), а индикатор перемещают суппортом, определяя максимальное отклонение (рисунок 47).

измерение отклонения высот осей вращения шпинделя и пиноли

Рисунок 47 – Схема измерения отклонения высот осей вращения шпинделя и пиноли

Оси должны быт на одинаковой высоте над направляющими станины. Между центрами передней и задней бабок (при полностью вдвинутой пиноли) зажимают цилиндрическую оправку длиной не менее 1/4 наибольшего расстояния между центрами. Индикатор укрепляют на суппорте так, чтобы его мерительный стержень касался поверхности оправки по ее верхней образующей. Суппорт перемещают вперед и назад для определения наибольшего показания индикатора. Измерения производят у обоих концов оправки приблизительно на одинаковых расстояниях от центров. Погрешность определяется как разность наибольших показаний индикатора при обоих измерениях. Допустимое отклонение 0,04 мм (ось отверстия пиноли может быть только выше оси отверстия шпинделя передней бабки).

9. Параллельность движения верхних салазок суппорта относительно оси шпинделя. В шпинделе закрепляется оправка, индикатор перемещается по верхним салазкам.

В отверстие шпинделя передней бабки плотно вставляют цилиндрическую оправку. Индикатор укрепляют на салазках суппорта так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности оправки по ее боковой образующей (рисунок 48). Поворотная часть суппорта устанавливается в таком положении, чтобы при передвижении салазок показания индикатора по концам оправки были одинаковы. После достижения этого положения индикатор переставляют так, чтобы его штифт касался поверхности оправки по ее верхней образующей. Салазки суппорта перемещаются вдоль верхних направляющих на всю длину хода. Допуск 0,035 мм на длине 300 мм. Станок проверяется в действии.

Схема установки индикатора для проверки параллельности продольного перемещения верхних салазок суппорта оси вращения шпинделя передней бабки

Рисунок 48 – Схема установки индикатора для проверки параллельности продольного перемещения верхних салазок суппорта оси вращения шпинделя передней бабки

10. Проверка точности кинематической цепи от шпинделя перед ней бабки до суппорта (ходового винта) (рисунок 49).

Проверка точности кинематической цепи от шпинделя до суппорта

Рисунок 49 – Проверка точности кинематической цепи от шпинделя до суппорта

В центрах укрепляют контрольную винтовую пару. Прибор для измерения длин устанавливают на суппорте так, чтобы его измерительный наконечник касался торца контрольной гайки. Кинематическую цепь настраивают из расчета, чтобы за один оборот шпинделя суппорт перемещался на длину, примерно равную шагу ходового винта станка. Отклонение определяют, как наибольшую разность показаний измерительного прибора на любом участке измерения в пределах. Допускаемое отклонение равно 0,016 мм при 250 <D <800 мм и L = 300 мм.

11. Проверка точности геометрической формы цилиндрической поверхности образца, обработанного на станке при закреплении образца в патроне (в отверстии шпинделя).

Для проверки токарно-винторезного станка используют образец, имеющий 300> d> 1/8D = 50 мм; L = D/2 = 200 мм и три пояска шириной, а = 20 мм (рисунок 50). При этом предварительно обработанный образец закрепляют в патроне или шпинделе станка и обтачивают его пояски, а затем измеряют их диаметры, например, микрометром.

Во-первых, проверяют постоянство диаметра в поперечном сечении. Для этого определяют разность диаметров в любом поперечном сечении и сравнивают с допускаемым отклонением, которое при D <250 мм, L = 100 мм составляет 0,006 мм, а при 250 <D <400 мм, L = 200 мм равно 0,008 мм.

Во-вторых, проверяют постоянство диаметра в любом сечении, определяя разность диаметров в любых двух или более поперечных сечениях и сравнивая с допускаемым отклонением, которое при D <250 мм, L = 100 мм равно 0,01 мм, а при 250 <D <400 мм составляет 0,02 мм. При испытании токарного станка в работе выполняют ещё две проверки: обтачивают торцовую поверхность образца, закреплённого в патроне или в отверстии шпинделя, и проверяют отклонение её от плоскостности; нарезают резьбу с параметрами, приблизительно равными параметрам ходового винта станка, и с помощью оптического прибора проверяют точность шага.

Образец-изделие для проверки точности станка в работе

Рисунок 50 – Образец-изделие для проверки точности станка в работе

При статических проверках используются универсальные и специальные контрольно-измерительные приборы, и комплекты инструментов (индикаторы, уровни, щупы, контрольные линейки, концевые меры длины), а также контрольные оправки (консольные и центровые) различные кронштейны, стойки, эталонные ходовые винты и т.д. Размеры контрольных частей оправок принимаются в соответствии с стандартами. Например, при длине контрольной части 150 мм наружный диаметр оправки равен 25 мм, а центровой – 25 или 40 мм. Параметр шероховатости их контрольной части не должен превышать Ra 0,32 мкм.

Многие проверки выполняются с использованием индикаторов. Стойка индикатором устанавливается и закрепляется на одной из деталей, а его измерительный наконечник (штифт) касается другой детали станка или контрольной оправки. После этого вращают или перемещают одну из деталей, а отклонение стрелки индикатора показывает величину погрешности их взаимного расположения или перемещения (рисунок 51). Средства измерений проходят предварительную аттестацию. При испытании станков класса Н и П погрешность измерения не должна превышать 20 % допускаемого отклонения измеряемого параметра. В процессе испытания отдельные узлы станка перемещаются вручную или от механического привода со скоростями, установленными технической документацией.

Пример использования индикатора

Рисунок 51 – Пример использования индикатора

При проверке станка на точность обработки (проверка в работе) режимы резания, инструменты и образцы-изделия подбирают применительно к его типоразмеру. Образцы-изделия изготавливают из стали средней твёрдости или чугуна. Их форма и размеры предусмотрены соответствующими стандартами.

7. Наладка гидравлических и пневматических систем

Гидропривод станка объединяет в систему ряд основных элементов: насос, гидродвигатель, направляющую и регулирующую гидроаппаратуру, вспомогательные устройства и аппараты. Долговечность и надёжность гидропривода зависят от правильной организации его технического обслуживания.

Ежедневно необходимо:

  • проверять уровень масла в баке;
  • наличие пены или мутности масла, свидетельствующих о попадании воды;
  • степень загрязнения фильтров;
  • температуру масла;
  • настройку регулируемых аппаратов;
  • герметичность трубопроводов;
  • наличие утечек;
  • надёжность закрепления основных узлов;
  • проводить очистку или замену фильтрующих элементов и устранять утечки.

Для исключения поломок, которые обычно происходят при первом запуске гидропривода в эксплуатацию, необходимо строго соблюдать определённый порядок запуска:

  • заполнить бак маслом;
  • ослабить регулировочный винт предохранительного клапана;
  • установить упоры, отвести вручную рабочие органы в неопасную зону; помнить, что при запуске возможны случайные движения рабочих органов и поэтому необходимо внимательно следить за работой системы, чтобы принять меры для исключения аварии;
  • провернуть вручную вал насоса на несколько оборотов;
  • проверить направление вращения привода насоса путём кратковременного включения электродвигателя насоса;
  • проверить наличие давления в напорной линии гидросистемы при включении насосной установки;
  • устранить наружные утечки, заменить неисправные уплотнения;
  • начинать работу необходимо при низком давлении, выпустив воздух из верхних частей трубопроводов и исполнительных органов;
  • установить нормальное давление и, переключая распределители, проверить полный ход всех рабочих органов;
  • убедиться, что в баке на поверхности масла нет пены;
  • произвести регулировку дросселя, клапанов, реле на заданные режимы работы;
  • определить установившуюся температуру масла; если она превышает норму, то проверить работу системы охлаждения;
  • подключить схему электроавтоматики.

При наладке гидросистемы могут быть обнаружены неисправности, которые следует устранить. Наиболее вероятные неисправности следующие.

Гидродвигатель не работает. Возможные причины: неисправности насоса и неисправность гидродвигателя, недостаточное рабочее давление, повышение трения в направляющих, засорение дросселя, блокировка не позволяет осуществить движение. Установить причину неисправности можно путём ряда проверок. Необходимо проверить затяжку клиньев, направляющих и оценить уровень усилия при ручном перемещении. Проверить блокировки, переключить золотник распределителя вручную. Отказ распределителя обычно связан с отсутствием питания, неисправностью электромагнита, конечного выключателя или реле, заклинивания золотника или поломки пружины, или засорения золотника. При засорении дроссель необходимо разобрать, промыть и очистить масло. Неисправные насосы и гидродвигатели следует заменить новыми или отремонтировать.

В системе нет давления. Возможные причины: насос не вращается, открыт предохранительный клапан, неправильное направление вращения насоса, низкий уровень масла в баке, масло сливается через какой-либо неисправный узел. Для устранения дефекта необходимо проверить поток масла в гидросистеме, выявить, нет ли соединения напорной и сливной линии, проверить исправность предохранительного клапана, насоса и его привода.

Недостаточное давление в системе. Возможные причины: неисправность или неправильная настройка предохранительного клапана, засорение фильтра, наличие загрязнений в масле, изношенный насос, чрезмерно высокая скорость исполнительных звеньев. Для устранения неисправностей необходимо проверить предохранительный клапан, заменить фильтроэлемент, отфильтровать масло в гидросистеме, заменить изношенный насос на новый, уменьшить скорость движения, если расход масла недостаточен для нормальной работы предохранительного клапана.

Недостаточная скорость движения гидродвигателя. Возможные причины: износ насоса, мала частота вращения электродвигателя привода насоса, большие внутренние утечки в гидросистеме, закупорка трубопровода, неисправность регулятора потока, неисправность или засорение предохранительного клапана, холодное масло и повышена его вязкость.

Неравномерность движения или автоколебания рабочего органа. Возможные причины: наличие воздуха в масле, низкая жёсткость или отсутствие закрепления трубопроводов, недостаточное противодавление в сливной линии гидросистемы, динамическая неустойчивость системы автоматического регулирования, колебания запорно-регулирующих элементов клапанов.

Повышенный нагрев масла. Возможные причины: пониженная вязкость масла, засорение фильтра, неисправность системы охлаждения или недостаточная подача воды в водяной теплообменник, мал поток воздуха перед воздушным теплообменником, повышенное давление масла в гидросистеме.

Пневматический привод обладает простотой управления, надёжностью, простотой конструкции, возможностью регулирования и сохранения постоянства усилия на исполнительном органе. Основными элементами пневмосистемы станка являются пневмодвигатель, пневмоаппаратура, вспомогательные пневмоустройства и воздухопроводящая сеть. Минимальный комплект пневмоаппаратуры состоит из распределительного крана, влагоотделителя и маслораспылителя.

При наладке пневмосистемы необходимо проверить и убедиться в исправности основных узлов и элементов, проверить герметичность системы по показанию манометра и отсутствию недопустимых утечек. Об утечках обычно судят по образованию пузырей в мыльной пене, которой покрывают проверяемые места соединения элементов.

Стабильность давления воздуха в широком диапазоне его расходов контролируется манометром, а поддерживается с помощью стабилизатора давления. Давление, создаваемое стабилизатором, зависит от площади проходного сечения клапана. Для того чтобы обеспечить заданное давление, необходимо поддерживать клапан в определённом положении. Это автоматически осуществляется с помощью системы пружин, сопл, диафрагм и регулировочного винта.

Если рабочее давление в системе не увеличивается, то следует проверить уплотнения на разъёмах, прочистить и продуть отверстия сопл. Если давление не уменьшается или падает при увеличении или уменьшении расхода воздуха, то необходимо промыть сферическую поверхность клапана и отверстие под клапан, прочистить отверстия сопл, проверить герметичность узлов сопл. В стабилизаторе имеются предохранительный и аварийный клапаны, поэтому он должен быть установлен в местах, обеспечивающих отсутствие колебаний, вибраций и ударов.

Современные станки и обрабатывающие центры ЧПУ оснащены различными дополнительными системами и устройствами, которые позволяют эффективнее использовать оборудование, делать работу оператора легче и безопаснее. Для их полноценного функционирования требуется энергия, в том числе энергия сжатого воздуха (рисунок 52).

Пневмоклапаны

Рисунок 52 – Пневмоклапаны

Целесообразность использования сжатого воздуха обуславливается многими причинами. Пневматические устройства:

  • имеют малый вес, размер и высокую мощность;
  • обладают большим потенциалом начальной энергии;
  • не требовательны в уходе и обслуживании;
  • имеют простую конструкцию, что позволяет легко производить ремонт;
  • надёжны и безопасны в условиях высокого уровня пылеобразования. В зависимости от комплектации и конструктивных особенностей в станках ЧПУ на сжатом воздухе могут работать следующие системы и устройства:
  • обдув фрезерующего инструмента, для очистки от стружки и защиты от перегрева;
  • система пневматических упоров;
  • затворные клапаны вакуумной системы;
  • зажимные устройства рабочих столов;
  • устройства автоматической смены инструмента;
  • поворотная ось главного фрезерного шпинделя;
  • подвижные оси агрегатов, устанавливаемые на станок ЧПУ;
  • защита подшипников главного фрезерного шпинделя;
  • пневмоцилиндры сверлильно-присадочной группы;
  • вспомогательные механизмы для загрузки деталей;
  • аспирационные кожухи;
  • затворы воздухоотводов и др.;
  • устройство пневматической системы станка ЧПУ.

Конструкция пневматической системы станка ЧПУ состоит из блока подготовки сжатого воздуха (пневмоблока) и системы распределения сжатого воздуха. В пневмоблоке выполняется очистка поступающего сжатого воздуха от воды и частиц грязи, выравнивание давления и смазка пневматической системы станка ЧПУ (рисунок 53). В соответствии с функциями, пневмоблок представляет собой набор, который включает:

  • блок подвода воздуха, как правило, имеет клапан регулирования давления, манометр и стакан для сбора конденсата;
  • блок очистки сжатого воздуха с фильтром тонкой очистки;
  • маслораспылитель с регулируемой подачей смазки в пневмосистему станка ЧПУ;
  • выключатель подачи сжатого воздуха.

Пневмоблок станка

Рисунок 53 – Пневмоблок станка

Следует предупредить, что сжатый воздух, подаваемый в пневмоблок от компрессора, должен быть предварительно очищен и не содержать масло и влагу, так как это может сказаться на качестве очистки и пропускной способности фильтра тонкой очистки, и, как следствие, стабильной работе станка ЧПУ. К тому же, некоторые устройства пневматического оборудования станка ЧПУ не нуждаются в подаче масла через пневматическую систему.

Система распределения сжатого воздуха станка ЧПУ представляет собой сочетание отдельных пневматических устройств, таких как пневмоцилиндры, регуляторы давления, электромагнитные и механические клапанные распределители, датчики давления, соединенные между собой полимерными трубками через фитинговые переходники.

Управление тем или иным пневматическим устройством станка ЧПУ происходит путём подачи напряжения на соответствующий электромагнитный клапан, или переключением механического клапанного распределителя. Управление может осуществляться как вручную (нажатием кнопки, педали или переключением тумблера), так и программным способом.

Подключение станка ЧПУ к общей магистрали сжатого воздуха.

Для обеспечения стабильной и безопасной работы станков и обрабатывающих центров ЧПУ качество сжатого воздуха, подаваемого из общей пневмосистемы цеха, должно отвечать следующим требованиям:

  • иметь давление в пределах рабочего диапазона. Обычно это в пределах 6-7 бар;
  • не «проседать» ниже установленного диапазона, как во время работы самого станка ЧПУ, так и во время работы других производственных линий;
  • не иметь посторонних примесей, в том числе грязи, влаги, масла.

Как правило, за качество воздуха, подаваемого к устройствам станка, отвечает блок подготовки сжатого воздуха, установленный непосредственно на станке ЧПУ. Однако не менее важным является и качество воздуха, подаваемого из общецеховой пневматической сети. Поэтому устройство общей магистрали сжатого воздуха должно придерживаться следующих требований:

  • компрессор должен обладать достаточной производительностью с рабочим давлением не менее 7 бар;
  • объем ресивера должен обеспечивать возможность «отдыха» компрессора.

Для эффективного удаления из воздуха влаги желательно использовать осушители воздуха холодильного типа.

Пневмомагистраль должна состоять из труб, без каких-либо шланговых соединений, и жестко закреплена на стенах помещения цеха.

Трубы для пневмомагистрали следует подбирать из материалов, устойчивых к коррозии и воздействию нефтепродуктов. Как показывает практика, обычные металлопластиковые и полипропиленовые трубы для водопроводов отлично выдерживают давление сжатого воздуха до 10 бар.

При монтаже магистрали сжатого воздуха, для слива конденсата, рекомендуется придать ей небольшой уклон. В нижней точке трубопровода устанавливается сливной кран.

При подключении оборудования, отводы от основной горизонтальной линии трубопровода следует выполнять выводом вверх, для исключения попадания в них конденсата.

По возможности, при большом количестве оборудования, пневмосистему можно сделать замкнутой. Это стабилизирует резкие перепады давления и увеличит пропускную способность труб. Если нет возможности замкнуть систему, то возможно понадобится установка дополнительного ресивера на противоположном от компрессора конце трубопровода.

Каждый отвод от общей магистрали должен иметь собственный запорный кран.

Трубы, краны, соединительные уголки и тройники пневмосистемы не должны сильно отличаться в размерах внутреннего диаметра, а их пропускная способность должна возрастать по направлению к компрессору (рисунок 54). В противном случае, в системе может образовываться конденсат.

Компрессор

Рисунок 54 – Компрессор

Диаметр труб магистрали сжатого воздуха должен соответствовать пропускной способности, обеспечивающей сжатым воздухом номинального давления все станки и устройства, подключённые к данной линии.

Чтобы быстро просчитать диаметр труб пневмосистемы можно воспользоваться простым правилом: внутренний диаметр трубы пневмомагистрали не должен быть меньше диаметра отверстия выпускного штуцера компрессорного ресивера.

На рисунке 55 показана система управления пневмосистемой станка.

Система управления пневмосистемой

Рисунок 55 – Система управления пневмосистемой

Кроме того, при расчёте пропускной способности магистрали сжатого воздуха, следует помнить о таком параметре, как коэффициент трения поверхности труб. В общих словах, он влияет на скорость движения потока воздуха внутри трубы, и, следовательно, определяет ещё одно правило: чем ближе станок ЧПУ располагается к компрессору или ресиверу, тем более стабильна работа его пневматических систем.

8. Схемы смазки станков

Долговечность токарного оборудования определяется ресурсом работы поверхностей трения узлов и деталей, что определяется своевременным и правильным их смазыванием. Уменьшение трения снижает потребляемую мощность и, соответственно, нагрузку на детали, что, в свою очередь, сокращает износ трущихся плоскостей. Смазка узлов станка сохраняет точность резания, повышает КПД, поддерживает рабочую температуру в заданных пределах.

На рисунке 56 показан процесс зубофрезерования с применением смазки.

Применение смазки при зубофрезеровании

Рисунок 56 – Применение смазки при зубофрезеровании

Масла и смазки разделяются по степени вязкости. Большие удельные нагрузки на сопряжённые узлы и высокая температура требуют более вязкого смазочного материала. При высоких скоростях перемещения поверхностей трения относительно друг друга применяется смазка меньшей вязкости.

Выбор масла обуславливается температурой окружающего воздуха – смазка не должна застывать в процессе работы, а температура вспышки должна быть выше рабочей температуры поверхностей в самый нагруженный период работы.

Так, для смазывания шестеренчатых передач, применяются масла средней вязкости. Для плоскостей направляющих, имеющих малые скорости перемещения, применяют смазку повышенной вязкости. Подшипники шпиндельных узлов требуют маловязких материалов.

Смазка токарного станка осуществляется как вручную, так и автоматически. В автоматических линиях применяют централизованную смазку узлов с периодической подачей масла в определённые точки. Такой подход осуществляется для наиболее нагруженных шпиндельных узлов, коробок подач.

Работа смазочных устройств основана на простых физических законах, позволяющих доставить масло в необходимую точку:

  • сила тяжести позволяет жидкости перетечь к месту трения самотеком (капельное смазывание);
  • капиллярные силы поднимают масло на некоторую высоту при помощи фитилей, войлочных подушек, пористых втулок;
  • силы вязкого трения между смазкой и поверхностью удерживают жидкость, не давая ей стекать вниз;
  • давление на поверхность смазочного материала используется в маслёнках и ручных поршневых насосах;
  • центробежные силы заставляют смазочную жидкость под давлением поступать к сопряжённым поверхностям;
  • силы инерции разбрасывают смазочные частицы при захвате их вращающимися элементами узлов станка;
  • перепад давлений, создаваемый самим механизмом, создаёт самовсасывание масла.

Ручная периодическая смазка определяется техническим регламентом и производится с помощью маслёнок, шприцев через технологические отверстия в оборудовании, закрытые в рабочее время подпружиненным шариком или поворотной крышкой. Применение ручного поршневого насоса, подающего смазку под избыточным давлением, позволяет доставить смазочный материал в труднодоступные места.

Фитильная и капельная смазка. Производится при непрерывном поступлении масла к поверхностям. Предварительно происходит заполнение специальных ёмкостей смазкой, из которых оно поступает к месту назначения. Для этого применяются простые по конструкции фитильные и капельные маслёнки, ввёрнутые в смазочные каналы. В капельных масленках интенсивность подачи масла можно регулировать специальным игольчатым устройством (рисунок 57).

Фитильная смазка коробки подач

Рисунок 57 – Фитильная смазка коробки подач

Циркуляционный способ заключается в принудительной подаче масла под давлением к трущимся деталям с помощью гидравлического насоса. Далее масло стекает в поддон самотёком. Для каждого ответственного узла станка может быть использован индивидуальный насос. Специальные устройства контролируют количество подаваемого к узлу масла.

Картерная смазка или подача смазывающей жидкости разбрызгиванием применяется для механизмов, заключённых в отдельный корпус и имеющих ёмкость для масла. Крыльчатка, установленная на быстроходном валу механизма, захватывает жидкость и разбрасывает её по внутреннему пространству. Разбрызгивание возможно и с помощью одной из шестерён, погруженной в масло на определённую глубину.

Комбинированная схема смазки включает совокупность нескольких методов, когда трудно добиться оптимального смазывания деталей каким-то одним из способов.

Твёрдые смазки. Твёрдые или пластичные смазки образуются смешиванием минеральных жидких масел со специальными загустителями. Состав загустителя определяет свойства смазки. Распространены кальциевые, литиевые, натриевые смазки, так называемые солидолы, литолы и т. д.

Пластичный материал смазки снижает трение в подшипниках узлов и механизмов. Смазка должна сохранять стабильность под воздействием высоких температур, механических давлений, предотвращать попадание воды и абразивных частиц. В нерабочем состоянии механизмов, когда нет больших нагрузок и высокой температуры, пластичная смазка выступает в роли консерванта, предохраняя металл от коррозии.

Смазка режущего инструмента. Помимо смазки узлов и механизмов токарного станка, необходимо смазывание и одновременно охлаждение режущего инструмента (резцы, сверла, метчики, фрезы), что повышает качество обрабатываемой поверхности, снижает износ инструмента и тепловыделение, увеличивает производительность.

Это достигается применением СОЖ, представляющих собой эмульсию, состоящую из масла и воды. Также в эмульсии входят присадки: противоизносные и противозадирные. Состав эмульсий зависит от свойств материала и технологических условий его обработки.

Долговечная и безаварийная работа станка зависит от правильной и своевременной его смазки. Токарь должен знать все тонкости обслуживания механизмов. Для этих целей разрабатываются методические пособия, инструкции.

Так называемая карта смазки токарного станка показывает все точки оборудования, подлежащие обработке маслами и пластичными смазками. В ней указаны способы смазывания, марки масел, периодичность, сроки замены и количество смазочных жидкостей. Карта вывешивается у рабочего места токаря и является обязательным для исполнения документом.

9. Безопасные приёмы работы при эксплуатации и наладке металлорежущего оборудования

Общие требования перед началом работы.

Проверить, хорошо ли убрано рабочее место, и при наличии неполадок в работе станка в течение предыдущей смены ознакомиться с ними и с принятыми мерами по их устранению.

Привести в порядок рабочую одежду. Застегнуть обшлага рукавов, убрать волосы под головной убор.

Проверить состояние решётки под ногами, её устойчивость на полу.

Проверить состояние ручного инструмента: ручки напильника и шабера должны иметь металлические кольца, предохраняющие их от раскалывания; гаечные ключи должны быть исправными, и при закреплении болтов (гаек) размер их зева должен соответствовать размеру головки болта (гайки); не допускается применение прокладок и их удлинение с помощью труб.

Привести в порядок рабочее место: убрать все лишнее, подготовить и аккуратно разложить необходимые инструменты и приспособления так, чтобы было удобно и безопасно пользоваться ими (то, что надо брать левой рукой, должно находиться слева, а то, что правой, — справа); уложить заготовки в предназначенную для них тару, а саму тару разместить так, чтобы было удобно брать заготовки и укладывать обработанные детали без лишних движений рук и корпуса.

При наличии местных грузоподъёмных устройств проверить их состояние. Приспособления массой более 16 кг устанавливать на станок только с помощью этих устройств.

Проверить состояние станка: убедиться в надёжности крепления стационарных ограждений, в исправности электропроводки, заземляющих (зануляющих) проводов, рукояток и маховичков управления станком.

Разместить шланги, проводящие СОЖ, электрические провода и другие коммуникации, так, чтобы была исключена возможность их соприкосновения с движущимися частями станка или вращающимся инструментом.

Подключить станок к электросети, включить местное освещение и отрегулировать положение светильника так, чтобы рабочая зона была хорошо освещена и свет не слепил глаза.

На холостом ходу проверить исправность кнопок «Пуск» и «Стоп», действие и фиксацию рычагов и ручек включения режимов работы станка, системы принудительного смазывания, а также системы охлаждения. Далее произвести или проверить наладку станка в соответствии с технологической документацией.

Подготовить средства индивидуальной защиты и проверить их исправность. Для предупреждения кожных заболеваний при необходимости воспользоваться средствами дерматологической защиты.

О всех обнаруженных недостатках, не приступая к работе, сообщить мастеру.

Общие требований во время работы.

Масса и габаритные размеры обрабатываемых заготовок должны соответствовать паспортным данным станка.

При обработке заготовок массой более 16 кг устанавливать и снимать с помощью грузоподъёмных устройств, причём не допускать превышения нагрузки, установленной для них. Для перемещения применять специальные строповочно-захватные приспособления. Освобождать обработанную деталь от них только после надёжной укладки, а при установке – только после надежного закрепления на станке.

При необходимости пользоваться средствами индивидуальной защиты. Запрещается работать в рукавицах и перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников, на станках с вращающимися обрабатываемыми заготовками или инструментами.

Перед каждым включением станка убедиться, что его пуск ни для кого не опасен; постоянно следить за надёжностью крепления станочного приспособления, обрабатываемой заготовки, а также режущего инструмента.

При работе станка не переключать рукоятку режимов работы, измерений, регулировки и чистки. Не отвлекаться от наблюдения за ходом обработки самому и не отвлекать других.

Если в процессе обработки образуется отлетающая стружка, установить переносные экраны для защиты окружающих и при отсутствии на станке специальных защитных устройств надеть защитные очки или предохранительный щиток из прозрачного материала. Следить за своевременным удалением стружки как со станка, так и с рабочего места, остерегаться наматывания стружки на заготовку или инструмент, не удалять стружку руками, а пользоваться для этого специальными устройствами; запрещается с этой целью обдувать сжатым воздухом обрабатываемую заготовку и части станка.

Правильно укладывать обработанные детали, не загромождать подходы к станку, периодически убирать стружку и следить за тем, чтобы пол не был залит охлаждающей жидкостью и маслом, обращая особое внимание на недопустимость попадания их на решётку под ноги.

При использовании для привода станочных приспособлений сжатого воздуха следить за тем, чтобы отработанный воздух отводился в сторону от станочника.

Постоянно осуществлять контроль за устойчивостью отдельных деталей или штабелей деталей на местах складирования, а при размещении деталей в таре обеспечивать устойчивое положение их, а также самой тары. Высота штабелей не должна превышать для мелких деталей 0,5 м, для средних – 1 м, для крупных – 1,5 м.

Обязательно выключать станок при уходе даже на короткое время, при перерывах в подаче электроэнергии или сжатого воздуха, при измерении обрабатываемой детали, а также при регулировке, уборке и смазывании станка.

При появлении запаха горящей электроизоляции или ощущения действия электрического тока при соприкосновении с металлическими частями станка немедленно остановить станок и вызвать мастера. Не открывать дверцы электрошкафов и не производить какую-либо регулировку электроаппаратуры.

Общие требования по окончании работы.

Выключить станок и привести в порядок рабочее место. Разложить режущий, вспомогательный и измерительный инструмент по местам хранения, предварительно протерев его.

Стружку смести в поддон или на совок щёткой; труднодоступные места очистить кистью или деревянной заострённой палочкой, обёрнутой ветошью. Во избежание несчастного случая и попадания стружки в механизмы запрещается для чистки станка использовать сжатый воздух.

Проверить качество уборки станка, выключить местное освещение и отключить станок от электросети.

О всех неполадках в работе станка, если они имели место на протяжении смены, сообщить сменщику или мастеру.

Осуществить гигиенические мероприятия. Кроме указанного, каждый станочник обязан:

  • работать только на том станке, к эксплуатации которого он допущен, и выполнять ту работу, которая поручена ему администрацией цеха;
  • без разрешения мастера не допускать к работе на станке других лиц;
  • заметив нарушение правил по охране труда со стороны других станочников, предупредить их и потребовать соблюдения требований безопасности;
  • в обязательном порядке требовать от администрации цеха проведения внепланового инструктажа при переводе на эксплуатацию станка другой модели или при привлечении к разовым работам, не входящим в круг обязанностей станочника;
  • о всяком несчастном случае немедленно ставить в известность мастера и обращаться в медицинский пункт;
  • уметь оказывать первую помощь пострадавшему, применять первичные средства пожаротушения и проводить работы по устранению последствий аварийных ситуаций или пожара.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *