Методы поиска неисправностей работы станков с ЧПУ. Ремонт токарных станков — общие принципы

В наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

При работе с высокими скоростями резания особое внимание должно быть уделено правильному и надежному закреплению заготовок.

Отказы при точении и способы их устранения

Точность при чистовых видах точения может достигать 7...8-го квалитета, а шероховатость обработанной поверхности - 1,6...3,2 мкм. В табл. 10.1 приведены основные причины отказов при токарной обработке цилиндрических поверхностей, торцов и нарезании резьбы резцом.

Рассмотрим приемы выполнения некоторых токарных операций, не получивших отражение в табл. 10.1.

Таблица 10.1 Отказы токарных станков и способы их устранения

Разрезание заготовок на токарных станках выполняют отрезными резцами, которые по конструктивному исполнению могут быть прямыми и обратными. Прямые отрезные резцы имеют длинную и узкую головку для прорезания заготовки до центра и обеспечивают минимальный отход материала в стружку. Однако они обладают недостаточной прочностью и жесткостью, поэтому место реза должно находиться как можно ближе к кулачкам патрона, на расстоянии не более одного диаметра заготовки. Отрезной резец устанавливают строго на уровне линии центров станка и перпендикулярно оси заготовки.

При разрезании заготовок больших диаметров возможна поломка резца в конце прохода в результате того, что тонкая перемычка под действием сил тяжести и резания прогибается и отрезной резец защемляется в прорези. В этом случае необходимо вывести резец из прорези, не доходя до центра примерно 1,5...2,0 мм, выключить вращение шпинделя и отпилить отрезаемую часть вручную. В процессе резания запрещается поддерживать руками отрезаемую часть заготовки. Выход стружки из узкой и глубокой прорези сильно затруднен, поэтому разрезание следует выполнять постепенным расширением прорези.

Перед сверлением, зенкерованием или развертыванием токарный станок следует тщательно выверить на соосность центров.

Важными условиями проведения операции сверления являются: прочное закрепление заготовки; перпендикулярность ее торца оси вращения; отсутствие на торце выпуклостей; задание первоначального направления сверлу. Для этого заготовку в станочном приспособлении устанавливают с возможно меньшим вылетом, а торец перед сверлением гладко подрезают. Для задания первоначального направления сверлу в центре торца делают углубление центровочным сверлом или коротким жестким сверлом; глубина сверления должна быть приблизительно равна диаметру получаемого отверстия.

Сверление отверстий большого диаметра с ручной подачей затруднено из-за необходимости приложения больших усилий со стороны токаря, поэтому отверстия диаметром свыше 20 мм следует обрабатывать последовательно двумя сверлами. Диаметр первого сверла выбирают примерно равным половине диаметра получаемого отверстия. Благодаря этому перемычка второго сверла не участвует в резании и, соответственно, усилие подачи значительно снижается.

Опиливание применяют для зачистки поверхностей, удаления заусенцев, снятия небольших фасок и т. п. Его выполняют напильниками разнообразной формы, с различной насечкой и только с целой и плотно насаженной ручкой.

Так как опиливание производят вручную, то для предотвращения травмирования токарь должен стоять под углом примерно 45° к оси центров станка, с разворотом вправо. Ручку напильника следует зажимать в левой руке, а противоположный его конец удерживать пальцами правой.

Полирование применяют для снижения шероховатости обработанных поверхностей. Его осуществляют шлифовальными шкурками различной зернистости. Во время полирования шкурку удерживают пальцами либо правой руки, либо обеих рук (передний край шкурки необходимо удерживать левой рукой, а противоположный - правой).

Удерживать шкурку на детали путем охвата ее рукой нельзя, так как она может намотаться на деталь и защемить пальцы.

Обычно в суппорте токарного станка закрепляют одновременно несколько резцов, поэтому при опиливании и полировании следует остерегаться порезов рук острыми кромками резцов, а также при повороте резцовой головки, осуществлении измерений.

Станки ЧПУ – сложные устройства, обеспечивающие высокоточную автономную либо полуавтономную работу с разными материалами. Появление сбоев в работе или неисправности негативно повлияет не только на точность выполняемых работ, но и может привести к глобальной поломке оборудования, если не принимать меры.

Чтобы избежать вышеперечисленных проблем, необходимо своевременно проводить техническое обслуживание, когда станок ЧПУ исправный. Таким способом можно предотвратить многие виды поломок.

Методы выявления поломок ЧПУ станков

Поломки и ошибки ЧПУ станков выявляются в условиях сервисного цента в ходе проведения диагностики следующими методами:

Практический

Отдельные части станка поочередно диагностируются специалистом. Если в каком-то секторе была найдена поломка, он делится еще на несколько частей, и каждая из них отдельно диагностируется. Таким способом неисправность выявляется локально, а потом подбирается метод ее устранения.

Логический

Эксперт, который идеально разбирается в ЧПУ станках, проводит аналитическую работу. Он анализирует функционирование отдельных узлов устройства и его работу в целом. Так, выявляются отклонения от нормы, на основе которых определяется причина поломки и способ ее устранения.

Тестовый

Метод реализуется с помощью программы и специального оборудования. Программа выявляет, какие произошли отклонения от нормальной работы и как их можно устранить. Это оптимальный вариант для тех, кто хочет быстро найти поломку без разбора аппарата.

Основные причины неисправностей станков ЧПУ

неправильно работает программное обеспечение;

перегрузка устройства;

нарушены нормы использования;

комплектующие износились или повредились;

неправильно сделанный ремонт.

Основные виды поломок

Электроника

Многие из поломок данного типа связаны с осью Она может смещаться, могут ощущаться по ней толчки и удары. Также к поломкам электроники относятся: неисправности контроллера, инвертора, шпинделя, провода, прошивки. Некорректная работа драйвера тоже нередко свидетельствует о проблеме с электроникой.

Механика

Нередко о наличии механической поломки может свидетельствовать ухудшение точности работы станка или же некачественный результат. Например, на заготовках остаются волнистые края, пропущенные участки, неровности, надрывы круглых заготовок. Ось может углубляться больше, чем нужно, отклоняться от заданных координат.

Также к механическим неполадкам относятся: вибрация устройства, проблемы со шпинделем, подшипниками, осью, шаговым двигателем, люфт.

Поломки вспомогательных деталей

К таким поломкам относятся: скопление воды в цанге либо гайке шпинделя, не работает помпа охлаждения, перегрев шпинделя, неполадки с вакуумным насосом.

Неисправностей ЧПУ станков бывает много. Чтобы точно их выявить и подобр ать оптимальный способ устранения, нужна диагностика с помощью сервисного центра.

В процессе эксплуатации токарного станка рано или поздно вы столкнетесь с какой-либо неисправностью. Особенно высока вероятность поломки, если вы используете в работе агрегат с немалым «пробегом». В этом случае нужно быть готовым не только к мелким неисправностям, но и к возможной необходимости произвести капитальный ремонт токарного станка, а это весьма и весьма затратная затея.

К счастью, конструкция большинства агрегатов (особенно тех, что производились во времена СССР) достаточно проста для того, чтобы вы справились с ремонтом токарного станка без привлечения стороннего специалиста. Ниже на примере модели 1К62 мы рассмотрим самые распространенные поломки, причины их возникновения и методы устранения. Если на практике вы столкнетесь с описанными проблемами – скорее всего, вы сможете выполнить ремонт своими силами, следуя нижеприведенным рекомендациям.

Основные поломки, причины и методы их устранения

Первоначальная причина возникновения большинства неисправностей в работе токарного станка – неправильная эксплуатация и уход за оборудованием. Мастеру следует знать, как обслуживать агрегат. Это позволит в будущем сэкономить немалые суммы, так как капитальный ремонт токарных станков обходится недешево, даже если вы будете производить починку своими силами.

Специалисты рекомендуют перед тем, как впервые приступать к работе за станком, подробно изучить рекомендации по эксплуатации и другую документацию, которая поставляется в комплекте с оборудованием. Если вы приобретаете б/у станок без инструкции, то имеет смысл найти всю документацию, касающуюся агрегата 1К62 или любой другой модели, самостоятельно в сети.

Теперь, когда вы узнали о тонкостях эксплуатации вашего «помощника», настало время изучить самые распространенные поломки и способы их устранения. Для удобства восприятия приведем советы по ремонту токарного станка 1К62 в виде списка:

• Станок не включается. Самая распространенная и наиболее простая в решении проблема. Она, скорее всего, связана с отсутствием сетевого напряжения. Мастеру рекомендуется проконтролировать наличие и показатели напряжения.
• Не удается с помощью рукояти переключить блок шестерен, агрегат издает типичный звук проскальзывания. Такого рода проблема связана с тем, что блок не выводится из холостого положения. Рекомендуется запустить повторно электромотор и осуществить включение передачи «на выбеге».
• Электромотор самопроизвольно отключается в процессе работы. Скорее всего, это срабатывает реле, защищающее силовой агрегат от чрезмерной нагрузки. В этом случае мастеру стоит снизить интенсивность резания или подачи.
• Недостаточно высокий крутящий момент шпинделя, который не достигает предела, указанного в документации. Проблема может состоять в недостаточно сильном натяжении ремней. Увеличив его, вы повысите крутящий момент. Еще одной причиной проявления проблемы может быть плохо затянутая фрикционная муфта, увеличив натяжение которой, вам также удастся повысить крутящий момент.
• Медленное торможение шпинделя. В большинстве случаев причина этой неисправности – недостаточно сильное натяжение ленты торможения. Увеличив этот параметр, вы отметите, что торможение стало более динамичным.
• Усиление подачи суппорта не достигает показателей, указанных в документации. Чтобы справиться с проблемой, специалисты рекомендуют сильнее затянуть пружину перегрузочного устройства.
• Охлаждающий насос не функционирует. Обычно возникновение этой проблемы связывают с недостаточно высоким уровнем охлаждающей жидкости в системе. Долив ее, в большинстве случаев вам удастся устранить неисправность. Также причиной этой проблемы может оказаться выход из строя предохранителей. Обычная замена на новые решит внезапно возникшую перед вами задачу.
• Чрезмерная вибрация станка во время работы. Причин это этому может быть несколько. Первая – это некорректный монтаж агрегата по уровню. В этом случае нужно выверить станок. Вторая возможная причина – это износ стыка направляющих суппорта. Подтяните прижимные клинья и планки, и, скорее всего, ситуация исправиться. Также чрезмерные вибрации часто связывают с некорректным подбором режима резания или с неправильной заточкой режущего инструмента.
• Точность обработки заготовки неудовлетворительная. Есть четыре основные причины такой проблемы. Это – поперечное смещение задней бабки, чрезмерный вылет зафиксированной в патроне конструкции, недостаточно жесткая фиксация держателя резца или патрона. В первом случае вам необходимо настроить положение бабки, во втором – поджать конструкцию центром или поддержать люнетом. В третьем и четвертом случае вам следует подтянуть рукоять держателя резца или ремни крепления патрона.

Нередко ремонт токарного станка 1К62 нужно произвести по причине неисправности смазочной системы. Если в маслоуказателе отсутствует слабая струя смазки, то это говорит о том, что винт упора рычага насоса не настроен. Мастеру нужно отрегулировать положение плунжера.

Если же струя масла есть, но она очень слабая, то, скорее всего, причина – загрязнение фильтра. Проблема решается банальной промывкой фильтра.

Кроме того, неисправность пружины плунжерного насоса может привести к полному отсутствию струи смазки в маслоуказателе. Заменив пружину, вы устраните проблему. Если же смазочная жидкость не подается на направляющие станины, то причина, скорее всего, лежит в загрязнении одного из клапанов плунжерного насоса. Опять же, ремонт заключается в тщательной промывке.

Итоги

Как видно, ремонт токарных станков можно производить самому, если разбираться в способах устранения основных неисправностей. Надеемся, что представленная информация сэкономит вам деньги и массу времени.

Большинство токарных станков имеет схожее строение: рабочая бабка, шпиндели и станина. На токарных станках обработка деталей осуществляется в основном в горизонтальной плоскости. Винторезные же станки отличаются от стандартных токарных наличием передней и задней рабочей бабки, удлиненной станиной и суппортом, а также коробки подач.

Особенностью ремонта винторезных станков является работа с резцами, сверлами и другой оснасткой для внутренней обработки деталей.

Основные причины поломок токарно-винторезных станков

• Как показывает практика, зачастую в первую очередь выходит из строя шпиндельный узел регулировки скоростей. Именно конические роликовые подшипники, применяемые в таких станках, подвержены максимальной степени износа. В зависимости от типа станка и разновидности циркулярной системы смазки требуется периодическая регулировка или замена подшипников.
• Кроме того, нередко возникают неисправности и в фиксирующем держателе суппорта. Как следствие, обрабатываемая заготовка неравномерно перемещается в продольном и поперечном направлении.

Различные модели винторезных станков различаются по видам обрабатываемых деталей, размерам и устройству. Например, выделяют автоматические и полуавтоматические станки. Отличаются они наличием специальных датчиков подачи рабочих головок. На практике именно автоматические системы работают дольше, так как во время ручной подачи может быть неверно рассчитана величина детали, степень её обработки.

Ремонт токарно-винторезных станков

Станок такого типа относят исключительно к сложному оборудованию. Тем более, если оборудование дополнительно оснащено головками для фрезерования или шлифования. Поэтому рекомендуется производить ремонт станков силами специализированных компаний.

Конечно, свой штат инженеров может производить текущий ремонт, состоящий из смазки рабочих деталей и контрольного осмотра состояния рабочих элементов. Но полный капитальный ремонт лучше всего делать профессионалу.

Специалисты по ремонту токарно-винторезных станков производят свою работу в соответствии с едиными нормами и стандартами по работе, учитывая особенности конкретно Вашей модели. Кроме того, такой ремонт всегда будет производиться с гарантией на запчасти и сами работы.

Поэтому дабы сэкономить средства и сократить время простоя, а значит, дополнительные потери, не стоит прибегать к ремонту токарно-винторезных станков своими руками. Ведь мнимая экономия может повлечь за собой немыслимые растраты.

И его аналоги - один из самых распространенных видов металлорежущего оборудования на постсоветском пространстве. Он начал выпускаться почти пятьдесят лет назад (в 1971 году) и до сих пор применяется на разных производствах: от небольших мастерских до крупных промышленных предприятий. 16К20 имеет множество модификаций и аналогов, которые выпускаются не только в бывших союзных республиках, но и на нескольких станкостроительных заводах Китая и Болгарии.

Ремонт этих токарных станков хорошо освоен на многих предприятиях, поскольку за многие годы компоновка и состав механизмов у 16К20 практически не изменились. Также остались неизменными порядок и состав ремонтных работ, хотя сейчас это оборудование ремонтируют не только традиционными методами, но и с применением современных технологий и материалов.

Возможные неисправности

При длительной эксплуатации токарного оборудования детали его механизмов теряют свои первоначальные качества, что приводит к изменению их формы, увеличению зазоров в местах сопряжений и ухудшению состояния поверхностей трения. Одна из главных причин возникновения таких неисправностей - это износ поверхностей трения отдельных деталей, который происходит в результате:

• воздействия силы трения;
• пластической деформации (смятия металла);
• усталости поверхностного слоя;
• химической коррозии.

Возможные неисправности основных элементов токарного станка:

1. Корпусные детали. Трещины, сколы, износы отверстий, повреждение резьб, отклонение от прямолинейности плоскостей.
2. Валы. Износ шеек, шпоночных пазов, центровых отверстий.
3. Фланцы. Трещины и сколы в крепежных отверстиях. Износ поверхностей сопряжения.
4. Шестерни и валы-шестерни. Износ зуба и радиальное биение зубчатого венца.
5. Шпиндель. Износ шеек, переднего внутреннего конуса и шлицевого соединения.
6. Ходовой винт. Износ резьбы и шеек.
7. Валик ходовой. Износ шпоночного паза и шеек.

На основании осмотра и контрольных замеров этих компонентов 16К20 определяется необходимость ремонта и проводится подготовка к ремонтно-восстановительным работам. Осмотр станка на предмет ремонта начинается со шкива, который на токарном станке 16К20 передает движение от главного двигателя к шпинделю. Перечень основных проблем, возникающих вследствие нарушений правил эксплуатации оборудования, приводится в разделе 16 «Руководства по эксплуатации. Здесь же указаны возможные причины и методы их устранения.

Виды ремонта

Ремонтные работы выполняются с целью поддержание эксплуатационных характеристик токарного оборудования и бывают двух видов: плановые и неплановые. Первые выполняются только на основании графиков планово-предупредительных ремонтов. Для 16К25 предусматривается четыре вида работ, включающие осмотр и три вида ремонтов:

• малый;
• средний;
• капитальный.

Согласно п. 17.2 «Руководства по эксплуатации» токарного станка 16К20, его межремонтный период (время работы до первого капремонта) при условии соблюдения эксплуатационных требований производителя составляет 10 лет при двухсменной работе. За этот период должно быть выполнено шесть плановых осмотров 16К20, четыре малых ремонта, один средний (в середине периода) и один капитальный (в конце периода).

Потребность в неплановых ремонтных работах обычно возникает при внезапном снижение допустимых параметров оборудования или выходе его строя. Такое обычно происходит при несоблюдении паспортных требований производителя по эксплуатации и обслуживанию токарного оборудования. На производственных предприятиях все виды работ проводят по графикам ППР квалифицированным персоналом специализированных ремонтных подразделений. На малых предприятиях ремонт токарного станка выполняют своими руками по мере возникновения проблем с его точностью и работоспособностью.

Этот вид ремонтных работ выполняется как по утвержденной номенклатуре, так и по результатам наблюдений за токарным оборудованием во время ежесменного и периодического технического обслуживания. Его цель - обеспечить работу токарного оборудования до следующего планового ремонта.

Согласно п. 17.3.3 «Руководства по эксплуатации» токарного станка 16К20 при малом ремонте обязательными для выполнения являются следующие виды работ:

• выявление неисправностей для устранения при последующих плановых ремонтных работах;
• замеры геометрии оборудования на паспортную точность;
• испытания на холостом ходу;
• испытания на шумность и температурные режимы;
• проверка точности и чистоты обработки.

Выполнение остальных работы из приведенного в Руководстве перечня выполняют только при необходимости в зависимости от состояния оборудования. По результатам малого ремонта составляется ведомость состояния деталей механизмов для включения в состав следующих по графику ППР работ.

Средний ремонт

В состав этого вида ремонтных мероприятий входят работы по списку рекомендаций малого ремонта, а также неполная разборка токарного 16К20, при которой выполняется восстановление работоспособности основных механизмов и агрегатов. Такой ремонт для токарно-винторезного станка 16К20 выполняют по перечню, который приводится в п. 17.3.4 «Руководства по эксплуатации».

При среднем ремонте обязательно проверяется точность до и после разборки токарного оборудования, проводится контроль жесткости шпинделя, а также делаются замеры износа поверхностей трения до и после их восстановления. Средний ремонт токарного станка выполняют в середине межремонтного периода. Его цель - восстановление ресурса токарного оборудования до такого уровня, чтобы станок смог проработать до капитального ремонта.

Капитальный ремонт

Согласно п. 17.3.2. «Руководства по эксплуатации» капитальный ремонт токарного станка 16К20 предваряется осмотром состояния станочного оборудования. Во время осмотра проверяют данные осмотров при предшествующих ремонтных работах, определяют перечни деталей на восстановления и замену, а также производят изготовление рабочих чертежей для заказа заменяемых деталей.

При капремонте перед полной разборкой выполнятся проверка точности 16К20 и степень изношенности поверхностей трения.

После полного демонтажа всех механизмов, выполняется очистка каждой деталей, после чего производится их осмотр и сверка с дефектной ведомостью. Капремонт предусматривает восстановление всех паспортных характеристик 16К20. Поэтому токарные станки после качественного капитального ремонта имеют такие же параметры, как и новое токарное оборудование, а их межремонтный период также составляет десять лет.

Скачать паспорт (инструкцию по эксплуатации) токарного станка 16К20

Ремонт основных узлов

Станина

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

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

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

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

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

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

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

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

Каретка

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

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

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

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

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

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

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

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