Станина станка, токарного либо другого — это основная базисная подробность, на которой расположены и закреплены фактически все детали и узлы и относительно станины передвигаются все детали и подвижные механизмы. В данной статье будут детально обрисованы все ответственные моменты, которые связаны с точностью, проверкой и восстановлению станины токарного станка посредством шабрения, и будут рассмотрены приспособления для этого и другие нюансы.
Станина любого станка должна иметь достаточно высокую жёсткость, снабжать продолжительное сохранение станком требуемой точности, ну и наряду с этим разрешать свободно отводить стружку из территории резания.
Причем при точности и достаточной жёсткости, вес и размеры станины должны быть минимальны. Конечно же формы и конструкции станин бывают разнообразные и определяются они габаритами и назначением станка.
Станина токарного станка средней размерности отливается в виде полой корпусной подробности (см. рисунок 1), а для придания станине станка большей жёсткости, при маленьком весе (и с возможностью отвода стружки), продольные рёбра станины связаны диагональными (рис. 1б) либо параллельными (рис. 1 а) перегородками, каковые отливаются как одно целое со станиной.
Ну а на продольных рёбрах станины находятся направляющие, каковые предназначены для продольного задней суппорта бабки и перемещения станка. форма и Размеры направляющих станины бывают различными, к примеру на большинстве станков средних размеров, в большинстве случаев делают комбинацию направляющих плоской и треугольной формы, причём внешние направляющие помогают для перемещения и установки суппорта, а внутренние направляющие помогают для установки, закрепления и перемещения задней бабки.
Как я уже сказал, станины металлорежущих станков (конечно станины паровых машин и молотов) в большинстве случаев имеют плоские, треугольные (V- образные) направляющие, и призматические. А направляющие в виде ласточкина хвоста делают на столах и суппортах металлорежущих станков, разных ползунах и т.д.
Точность любого станка конечно же зависит от состояния и точности изготовления направляющих станины и других сопрягаемых подробностей, исходя из этого направляющие станка шепетильно обрабатываются (ну либо восстанавливаются, в случае если станок изношен, а как и посредством чего это делается, я напишу детально ниже).
В большинстве случаев станины станков отливают из серого чугуна (номер его по ГОСТУ 1412-70). Значительно чаще средних и станины малых советских станков отливали из серого чугуна марки СЧ21-41, ну а станины более тяжёлых станков отливали из серого чугуна марки СЧ32 — 52.
направляться упомянуть, что станины отлитые из чугуна имеют маленькую себестоимость станка, имеют громадную виброустойчивость и к тому же они легче обрабатываются и восстанавливаются). Но главный минус чугунных станин в том, что их направляющие недолговечны, поскольку скоро изнашиваются, ну и вес литой чугунной станины достаточно велик (не смотря на то, что для многих станков громадный вес есть скорее плюсом, чем минусом).
И исходя из этого, что бы избежать выше обрисованных недочётов, всё чаще начинают изготавливать сварные станины из стали, которая конечно износоустойчивее чугуна. А для некоторых редких тяжёлых и габаритных станков изготавливают станины из железобетона.
Но однако станины из чугуна самый распространены и имеют собственные плюсы. К тому же при заботливом уходе (своевременной смазке и удалению стружки) чугунные станины достаточно долговечны, к тому же изношенную станину практически в любое время вероятно вернуть, причём собственными руками, не имея дорогих продольно-строгальных, либо шлифовальных станков, а как это сделать и посредством чего, я детально обрисую ниже.
Сборка станины (и других узлов) с поступательно движущими по ней подробностями сводится к отделке направляющих и подгонки сопряжения этих подробностей.
В машиностроении создают отделку поверхностей поступательно движущихся сопрягаемых подробностей посредством шабрения, чистовым строганием широкими резцами, конечно посредством притирки и шлифования.
Но не обращая внимания на то, что шабрение достаточно трудоёмкая операция (и в том месте где вероятно её заменяют шлифованием), но для восстановления направляющих станины (и не только) применяют как раз её. Так как не у всех имеется шлифовальный станок. А для восстановления станины станка при помощи шабрения необходимо все го только приобрести шабер и кое какой приспособления и другой инструмент (каковые кстати возможно изготовить самостоятельно, но об этом будет написано ниже) ну и запастись терпением.
О шаберах (какие конкретно они бывают) и о шабрении я уже детально писал вот тут, и в том месте же обрисованы базы самого процесса шабрения, контроль качества и другие серьёзные нюансы.
Исходя из этого кто решил грамотно вернуть собственными силами станину собственного станка, то нужно сначала почитать о ходе шабрения первую статью, перейдя по ссылке выше, ну и позже уже просматривать то, что будет обрисовано мной ниже.
Шабрение станины токарного станка, и сопрягаемых с ней поступательно движущихся подробностей.
Ниже я обрисую шабрение станины и поступательно движущихся частей токарного станка, имеющего длину направляющих станины более трех метров. У кого станок имеет меньшие размеры подробностей, то трудиться станет ещё легче.
И без того, перед тем как приступать к работе, для начала направляться не забывать, что плоскости, продемонстрированные на рисунке 2, должны отвечать определённым требованиям, каковые я перечислю ниже:
направляющие станины должны быть прямолинейны в продольном направлении в пределах 0,02 мм на длине 1 метр (1000 мм); а непараллельность направляющих по всей их длине не должна быть больше те же 0,02 мм; к тому же станина станка не должна быть спирально изогнутой п всей собственной длине, допускается всего лишь отклонение 0,03 мм (чем меньше, тем лучше) на длине 1 метр (1000 мм); сопрягаемые со станиной (нижние) части суппорта должны хорошо прилегать к направляющим станины, ну либо допускается вставка щупа толщиной не более 0,04 мм встык между ним и направляющей, на длине не более 25 мм; поперечные направляющие нижней части суппорта должны быть параллельны между собой и совершенно верно перпендикулярны направляющим станины, наряду с этим допуск отклонений от перпендикулярности и параллельности не более 0,02 мм снова же на длине 1000 мм; а точность шабрения направляющих обязана оказаться таковой, дабы при проверке на краску у вас оказалось 12-15 пятен в квадрате из рамки размером 25х25 мм (о контроле качества я уже детально писал в статье про шабрение и шаберы — ссылка на статью выше);
Процесс шабрения станины станка.
Перед шабрением станину нужно установить на массивное основание и после этого посредством брускового (либо рамного) уровня выверить станину в продольном и поперечном направлениях. Шабрение начинаем с базисных поверхностей.
Станина станка с суппортом : 1 — плоскость для резцедержателя, 2 — поперечные салазки, 3 — направляющие поперечных салазок, 4 и 13 — поверхности суппорта спрягающиеся с станиной, 7,8,9 — направляющие для подошвы задней бабки, 5,10 и 12 — верхние направляющие для суппорта, 6 и 11 — нижние направляющие под прижимные планки суппорта, 14 — клин поперечных салазок, 15 — 18 — поперечные направляющие суппорта.
А базисные поверхности на станине выбирают так, что бы довольно их возможно было пришабривать все остальные направляющие, ну и устанавливать и подгонять суппорт станка, плоскости 6, 8, 12 — см. рисунок 2.
Плоскости, предназначенные для шабрения (другими словами направляющие станины станка) контролируют на краску особой линейкой (к примеру ШД-630 — Гост 8026) либо особой плитой 3 (см. рисунок 3 ниже), у которой профиль прикладываемой к направляющим рабочей поверхности соответствует профилю направляющих станины, каковые нужно вернуть посредством шабрения (у кого нет плиты, возможно применять и суппорт станка, но он очевидно возможно изношен и исходя из этого плиту применять предпочтительнее).
Сверху на плите 3 имеется особая ровная контрольная площадка, которая параллельна нижним поверхностям и на которую устанавливают брусковый либо рамный уровень.
Пробивка маяков на направляющих станины станка:
1 и 2 — направляющие каретки, 3 — плита для шабрения, 4 — уровень.
Треугольные (призматические) и плоские направляющие сперва грубо шабрят по линейке и затем на грубо зачищенные плоскости наносят так именуемые маяки.
Сущность нанесения маяков пребывает в том, что на поверхности направляющей пришабривают по плите только маленький участок, что чуть больше длины самой плиты.
А шабрить направляться , пока плоскости направляющих не станут равномерно закрашиваться при проверке плитой на краску (детально о проверке на краску я написал в статье про шабрение и шаберы — ссылка выше).
Ну а установленный на верхнюю площадку плиты уровень не должен показывать отклонений от горизонтальной плосксти, ни в поперечном, ни в продольном направлениях. Маяки наносят на обоих финишах направляющих, ну а вдруг шабрение создают по уровню и линейке, то на другой части станины станка необходимо нанести маяки на таком расстоянии друг от друга, дабы контрольная линейка по длине перекрывала их. И чем ближе нанести маяки друг к другу, тем правильнее будет шабрение направляющих.
Средние маяки наносят так же как и крайние, но по мере их заглубления, шабрение самих маяков всё время осуществляют контроль линейкой, плитой либо «самолётом» (мостиком — о нём подробнее ниже) с установленным на них уровнем.
Делая любой из маяков (с контролем его по соседнему) неспешно выводим все маяки на один уровень и в конечном счете все они расположатся на одной прямой. направляться учесть, что все маяки направляться располагать и делать весьма бережно, поскольку в последствии они будут являться базой для пришабривания участков между ними (маяками).
Участки между маяками пришабриваем по линейке простым методом, но закрашенные участки (пятна) на самих маяках не шабрят. Ну и участки между маяками шабрим , пока поверхность между маяками и на маяках не будет покрыта равномерно расположенными пятнами, но в меньшем их количестве, чем нужно для совсем пришабренной поверхности направляющих.
По окончании окончания шабрения участков между маяками, направляться проверить всю поверхность направляющей на прямолинейность, в случае если нужно выправляем неточности и потом возможно приступать к отделочному окончательному шабрению.
Окончательное шабрение делаем по блеску по плите (о проверке по блеску я писал в первой статье о шабрении — ссылка выше) либо по блеску по суппорту, ну и осуществляют контроль всю поверхность направляющих по уровню и линейке.
По окончании исполнения шабрения главной базы (направляющие под суппорт) шабрят потом плоскости направляющих задней бабки — эти плоскости 5,7 и 10 продемонстрированы на рисунке 2.
Плоскости направляющих станины станка, продемонстрированные на рисунке под номером 5 и 10 шабрим по маякам и контролируем посредством плиты, как было обрисовано выше.
Ну а параллельность плоскости 10 и призматической направляющей 7 задней бабки контролируем при помощи индикатора, что устанавливают на плите (о особом приспособлении мостик, либо как его ещё именуют «самолёт», я поведаю более детально чуть позднее).
Шабрение суппорта.
По большому счету эта статья о станине станка и её восстановлении, но так как с станиной связаны и другие части станка, каковые также изнашиваются и их направляться восстанавливать, и очевидно ненужно восстанавливать лишь только станину.
Исходя из этого ниже будет обрисовано и шабрение суппорта.
Шабрение нижней части суппорта токарного станка направляться затевать с подгонки нижних направляющих поверхностей скольжения, каковые сопрягаются (трутся) с направляющими станины. Эти плоскости продемонстрированы на рисунке 2 под номерами 4 и 13. А так, как протяженность этих плоскостей совсем маленькая, то их шабрят и контролируют по станине и линейке станка (либо по особой плите, которая имеет профиль рабочей поверхности направляющих станины — другими словами макет станины).
Нижние поверхности скольжения нижней части суппорта совсем пришабривают по направляющим станины.
А в то время, когда будет окончено шабрение нижних направляющих и нижней части суппорта, то возможно затевать шабрение поперечных направляющих суппорта, профиль которых изготовлен в форме ласточкиного хвоста — это поверхности под номерами 16,17,18 продемонстрированные на рисунке 2. Эти поверхности (плоскости) помогают для движения поперечных салазок суппорта.
проверка прямолинейности и Шабрение суппорта нижних направляющих суппорта: А — шабрение посредством шабровочной плиты, Б — проверка направляющих суппорта ползушкой с индикатором, В — проверка направляющих суппорта посредством валиков, Г — проверка направляющих ползушкой с контрольным угольником и индикатором, Д — шабрение наклонной поверхности направляющих шабровочной плитой.
Для начала грубо шабрим все спрягаемые поверхности по угловой линейке, а потом нижнюю часть 1 суппорта укладываем на станину (см. рисунок 4а) и посредством особой шабровочной плиты 2 шабрим поперечные направляющие, каковые сопрягаются с салазками поперечной подачи суппорта станка (в случае если нет особой плиты, то пришабриваем шабером вручную с постоянной проверкой угловой линейкой на краску).
В то время, когда добьёмся равномерного размещения пятен, то возможно шабрить вторую угловую (наклонную) плоскость ласточкина хвоста. В ходе работы нужно иногда контролировать плоскости при помощи особого приспособления (ползушки), продемонстрированного на рисунке 4б, на котором закреплён индикатор 3 часового типа.
В этом приспособлении установлены цилиндры 6, каковые поджаты штифтом 7 и винтами 8. Цилиндры 6 приспособления имеют правильный профиль двугранного угла ласточкиного хвоста направляться хорошо прижать к контролируемым плоскостям, после этого носик закреплённого сверху индикатора упираем в полку контрольного угольника 13 (см. рисунок 4г).
Угольник 13 направляться установить на особой подставке (возможно на нижней плите задней бабки) и потом одну из сторон угольника располагаем совершенно верно параллельно направляющим станины станка. И сейчас, при перемещении приспособления (ползуна 11) на всей протяженности наклонной направляющей лсточкина хвоста, носик индикатора 12 будет скользить по стороне треугольника и показывать отклонение данной поверхности от перпендикулярности. В случае если при проверке будет видны удовлетворительные результаты в пределах допусков (допуски я написал выше), то возможно делать окончательное (чистовое) шабрение.
У кого нет для того чтобы приспособления, то для проверки параллельности плоскостей возможно применять два однообразных валика, продемонстрированных на рисунке 4в (к примеру ролики от подшипника подходящего диаметра) и штангенциркуль 9 (лучше микрометр).
Окончательное шабрение.
Окончательное шабрение делаем по направляющим плоскостям поперечного суппорта. А в то время, когда подгонка трёх плоскостей поперечных направляющих суппорта (одной наклонной и двух плоских) будет окончена, то потом направляться пришабрить клин 14 (рис.2).
Наряду с этим наносим краску (к примеру берлинская лазурь) на те поверхности салазок, каковые сопрягаются (соприкасаются) с клином, после этого надеваем на направляющие поперечные салазки и при помощи маленького молоточка, наносим не сильные удары п клину и вводим его между плоскостями направляющих салазок и суппорта.
Сейчас необходимо передвинуть пара раз вперёд-назад поперечные салазки (вместе с клином) и затем бережно вынимаем клин. Остаётся, по следам краски (означающим выпуклости), снять их посредством шабера с поверхности клина, другими словами произвести его шабрение.
В случае если изготавливают новый клин, то по окончании окончательного шабрения от клина отрезаем лишнее (по длине) и фрезеруют вырез для регулировочного винта клина.
Проверка параллельности, спиральной изогнутости и прямолинейности станины станка.
Для проверки пользуются разными приспособлениями. Самый распространённое приспособление, именуемое мостик (в народе «самолёт») продемонстрировано на рисунке 5. Он имеет основание 1, изготовленное из листового металла, толщиной не меньше 10 мм., которое имеет Т-образную форму (время от времени и Н-образную форму) и четыре опоры 5, ну и дополнительную опору 3.
Опоры под номером 5 на рисунке, имеют возможность перемещаться в вертикальной плоскости по штифтам 7 и зажимать их гайками 6. Две другие опоры имеют возможность перемещаться в горизонтальной плоскости (по продольным пазам), ну и фиксируются они в нужном положении посредством гаек 4. Ну и опоры 5 смогут раздвигаться и сдвигаться, в зависимости от ширины направляющих разности и станины расстояния между ними. А опора 3 способна перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Кроме этого имеется колодка 8, которая жёстко закрепляется к основанию 1 посредством винтов (на рисунке они не продемонстрированы), а к колодке 8 крепится, посредством винтов 10, рамный уровень 9. Закрепляемый уровень должен быть с ценой деления главной ампулы 0,02 (ну либо 0,05) на 1000 мм. На приспособлении кроме этого имеются особые зажимные узлы 11, в каковые крепятся два индикатора часового типа 2. Положение индикаторов 2 неизменно возможно отрегулировать, ну и крепящие их зажимные узлы возможно закрепить в различных местах основания (в зависимости от размеров станины станка).
На рисунке 6 продемонстрированы примеры проверки направляющих посредством особого приспособления — мостика (в населении украины).
На рисунке 6а продемонстрирована проверка направляющих имеющих треугольный (трапециевидный, призматический) профиль. Направляющие с таким профилем в большинстве случаев изготавливают у станин токарно-револьверных станков.
Как видно на рисунке 6а, четыре опоры 1 приспособления (на рисунке видны лишь 2 опоры) размещены на левой призматической направляющей станины, а одна опора 3 упирается на одну из сторон правой направляющей станины. Опоры изготавливают в виде роликов — довольно часто в самодельных приспособлениях для того чтобы типа применяют подходящие по размеру подшипники, но однако направляться учесть, что подшипники имеют зазоры между обоймами. Исходя из этого значительно правильнее будет вместо роликов (подшипников) установить твёрдые опоры (ползуны).
При перемещении мостика (самолёта) на протяжении направляющих станины, по индикатору 4 часового типа определяют параллельность левой направляющей станины, довольно базисной поверхности (базисная поверхность на рисунке 6а — это куда упирается носик индикатора 4).
А по уровню 2 (возможно применять не рамный, а брусковый уровень) что устанавливается поперёк направляющих станины, определяют спиральную изогнутость направляющих (другими словами отклонение поверхностей направляющих в горизонтальной плоскости). Допуски на отклонения я опубликовал выше в статье, сохраняю надежду с этим ясно, идём дальше.
Проверка второй стороны правой направляющей станины производится по уровню, лишь только необходимо переставить на эту (вторую) сторону опоры 3 (вторая опора 3 не видна на рисунке), либо легко переставив индикатор, уперев его носик во вторую плоскость правой направляющей станины (при таковой проверке на рисунке 6а носик индикатора продемонстрирован пунктирной линией).
Ну а для проверки прямолинейности поверхностей станины станка, уровень необходимо находиться на мостике (самолёте) не поперёк, а на протяжении направляющих и после этого направляться перемещать по направляющим мостик, иногда останавливая его на различных участках станины и записывая (снимая) показания уровня.
На рисунке 6б продемонстрирован установленный на станине токарного станка мостик (в народе самолёт) для проверки и контроля параллельности средних направляющих довольно базисной поверхности. А базисной поверхностью помогает плоскость для зубчатой рейки (на рисунке 6б эта плоскость продемонстрирована толстой маленькой линией и в неё упирается индикатор 4).
Так же на рисунке 6б продемонстрирован метод проверки станины на спиральную изогнутость. Лишь параллельность направляющих контролируют посредством индикатора 4, а спиральную изогнутость осуществляют контроль посредством брускового уровня 2.
Диагностику наружных направляющих так же создают по индикатору часового типа и по брусковому уровню, лишь только по окончании его установки и переналадки мостика на этих наружных направляющих, ну либо лишь посредством индикатора часового типа, а в качестве базы применяя выверенные средние направляющие станины.
Ну а на рисунке 6в продемонстрирована проверка направляющих станины шлифовального станка. У таких станков (и некоторых вторых) в большинстве случаев изготавливают направляющие, имеющие плоскости второй формы (сочетание V-образного и Ш-образного профиля) — они видны на рисунке 6в.
Для проверки таких станин на спиральную изогнутость и прямолинейность направляющих, на них устанавливают четыре опры 1 (между V-образными плоскостями) и одну опору на противоположную плоскость второй направляющей. Контроль (проверка) ведётся посредством брускового уровня 2.
На рисунке 6 г продемонстрирован вариант проверки в том случае, если размеры направляющих не разрешают поместить между их образующими плоскостями все опоры мостика (самолёта). При таких условиях устанавливаем всего лишь две опоры 1 и одну опору 3 на второй направляющей. Другие опоры 1 не используем.
А на рисунке 6д изображена такая установка мостика, при которой опоры 1 разведены на приличном расстоянии между призматическими поверхностями направляющей станины.
Ну и последний рисунок 6е показывает, как контролируют плоские направляющие станины.
При таковой проверке главная изюминка в том, что две опоры 1 упираем в боковую поверхность (на рисунке видна лишь одна опора 1), а остальные две опоры и опору 3 упираем в горизонтальные плоскости направляющих. При таковой установке обеспечиваются правильные показания установленного на мостике уровня 2.
Когда будет произведена подготовка (проверка) базисных поверхностей, возможно затевать шабрение направляющих станины.
Другие методы обработки (восстановления) станины станков.
На прекрасно оснащённых фабриках шабрение вытесняют шлифованием, поскольку шлифование более производительнее и правильнее шабрения (конечно же при качественном оборудовании). К тому же посредством шлифования возможно обработать и закалённые подробности, имеющие высокую твёрдость.
Для шлифования направляющих станин разных станков используют особые шлифовальные станки (универсальные либо плоскошлифовальные станки) и особые приспособления, каковые смогут позволить себе лишь большие фирмы. При отсутствии шлифовальных станков подходящих размеров, обработка подробностей возможно выполнена на фрезерных, строгальных и карусельных станках посредством применения особых шлифовальных головок.
На рисунке 7 А продемонстрирована схема шлифования станины токарного станка на продольно-строгальном станке с применением универсальной шлифовальной головки.
Применение таких головок разрешает заменить ручное шабрение в ремонтно-механических цехах.
А на рисунке 7Б продемонстрирована обработка станины посредством самодвижущейся шлифовальной головки. Её преимуществом есть то, что для неё не требуются большие продольно-строгальные станки.
И благодаря особому устройству такая головка совершает по шлифуемой подробности возвратно- поступательные рабочие движения.
На плите 5 имеются сменные направляющие 1 и 6 (см. рисунок 7Б), а шлифовальная головка 4 является электро-двигатель с удлинённым валом, на финише которого крепится чашечный абразивный круг. Так же имеются два поворотных суппорта 2 и 3, каковые разрешают устанавливать головку под нужным углом, а червячный редуктор с отдельным мотором перемещает такое шлифовальное устройство.
Ну а перемена вращения электро-двигателя редуктора (для обеспечения возвратно-поступательного перемещения) производится в автоматическом режиме (по упорам), ну либо в ручную.
Но однако для небольших гаражных мастерских и просто мастеров любителей, имеющих в свей мастерской токарный либо фрезерный станок, каковые необходимо вернуть, шабрение это самый дешёвый и недорогой метод ремонта, и он ещё продолжительно будет использоваться для восстановления станков.
И я надеюсь, что эта статья будет нужна многим начинающим мастерам, решившим привести в порядок станок в собственной мастерской, токарный либо фрезерный, не имеет значения, поскольку проверки и принцип ремонта направляющих станины станка фактически однообразен, удач всем.