Возможные неисправности строгальных и долбежных станков
При эксплуатации строгальных и долбежных станков возникают различные неполадки при выполнении технологических операций, а также неисправности в гидросистеме и электрооборудовании.
В станках с ЧПУ в результате возникающих неисправностей в УЧПУ и узлах электроавтоматики происходит сбой в работе станка.
В табл. 17.5—17.8 приведены некоторые наиболее часто встречающиеся неполадки, причины их возникновения и способы устранения.
Следует отметить, что все неисправности, связанные с электрооборудованием, устраняет электрик, а станочник при обнаружении таких неисправностей обязан сообщить о них мастеру и вызвать электрика.
Таблица 17.5
Способы устранения брака при выполнении технологических операций
Вид брака | Причины возникновения | Способы устранения |
Обработка строганием | ||
Повышенный износ, выкрашивание режущих кромок и поломка инструмента | Неправильная заточка инструмента | Сменить инструмент |
Повышенный припуск на обработку | Установить припуск в соответствии с технологической картой | |
Низкое качество обрабатываемого материала | Проверить качество обрабатываемого материала на соответствие требованиям чертежа | |
Завышенные режимы резания | Снизить режимы резания | |
Повышенная твердость заготовок, наличие литейной корки, окалины, твердых включений | Использовать заготовки, соответствующие требованиям чертежа | |
Недостаточная подача СОЖ | Увеличить подачу СОЖ | |
Повышенная шероховатость обработанной поверхности | Плохая заточка резцов | Заточить резец и довести режущую кромку |
Вибрация резца из-за большого вылета или малой жесткости | Уменьшить вылет резца или применить более жесткий резец | |
Низкая обрабатываемость материала заготовки (например, вследствие его вязкости) | Обратить внимание технолога и ОТК на необходимость термообработки с целью улучшения обрабатываемости | |
Налипание частиц металла на режущую часть инструмента | Изменить режимы резания, заменить СОЖ | |
Увеличенная рабочая подача | Уменьшить подачу | |
Неправильный выбор СОЖ или недостаточная подача в зону резания | Заменить СОЖ или увеличить ее подачу | |
Повышенный припуск на обработку | Использовать заготовки, соответствующие требованиям чертежа | |
Отклонение от плоскостности | Деформация заготовки при обработке на продольно-строгальном станке из-за неправильной установки | Заготовки большой длины и малой жесткости устанавливать по шести точкам, используя метод взвешивания. Снизить режимы резания |
Деформация стола продольно- строгального станка из-за неправильной установки тяжелых заготовок несимметричной формы | На столе расположить противовесы соответствующих масс и размера |
Вид брака | Причины возникновения | Способы устранения |
При обработке поверхностей длиной более 10 м малый период стойкости инструмента | Применить более прогрессивную СОЖ. Использовать более износостойкий режущий материал. Снизить режимы резания | |
Износ направляющих | Отправить станок в ремонт | |
Шлифовальная обработка на строгальных комбинированных станках | ||
Прижоги обрабатываемой поверхности | Недостаточное количество СОЖ | Увеличить подачу СОЖ до 10 л/мин на каждые 10 мм ширины круга |
Малая скорость подачи стола | Увеличить скорость подачи | |
Повышенная глубина съема металла | Снизить глубину шлифования | |
Неверно подобран шлифовальный круг | Сменить круг на менее твердый | |
Отклонение от параллель- ности и плоскостности | Применение чрезмерно мягкого круга | Выбрать круг с более высокой твердостью |
Некачественная правка круга | Чаще осуществлять правку круга | |
Повышенная шероховатость обработанной поверхности | Применение крупнозернистого шлифовального круга | И с пол ьзовать ш л ифовал ьны й круг меньшей зернистости |
Большая скорость подачи при правке шлифовального круга | Снизить скорость подачи при правке | |
Следы вибрации (дробле- ние) | Некачествен пая бала! ic ировка шлифовального круга | Сбалансировать шлифовальный круг |
Плохое крепление круга в шпинделе | Обеспечить надежное крепление | |
Применение слишком твердого или мелкозернистого круга | Проверить и подобрать круг с соответствующими характеристиками | |
Увеличенная глубина шлифования | Снизить режимы резания | |
Волнистость обработанной поверхности | Биение шлифовального круга | Сбалансировать электродвигатель шлифовального круга. Применить цельнотканый приводной ремень. Проверить параллельности осей электродвигателя и шлифовального круга |
Возможные неполадки гидросистемы
Вид неполадки | Причины возникновения | Способы устранения |
Повышенный шум в гидроси- стеме | Подсос воздуха во всасывающей трубе насоса | Обеспечить герметичность трубы |
Попадание воздуха в масло (наличие пены) | Прочистить воздушный фильтр | |
Слабое закрепление насоса | Жестко закрепить насос | |
Отклонение от соосности валов насоса и электродвигателя | Устранить отклонение от соосности | |
Заедание пластин в насосе | Отремонтировать насос | |
Отсутствует требуемое давление в системе нагнетания | Недостаточный уровень масла в гидробаке | Долить масло в бак |
Засорение всасывающей трубы или фильтра | Очистить трубу и фильтр | |
Подсос воздуха во всасывающей трубе | Обеспечить герметичность трубы | |
Износ деталей насоса | Проверить насос. При невозможности ремонта заменить его | |
Внешние утечки масла на валу насоса или в гидроцилиндре | Сменить уплотнения и манжеты в поршне. Если этими действиями утечки в гидроцилиндре не устранены, заменить цилиндр | |
Утечки в соединениях трубопровода | Подтянуть гайки соединений | |
Неравномерно (рывками) осуществляется движение механизма от гидро- цилиндра | Наличие воздуха в гидросистеме | Обеспечить герметич ное гь соединения труб |
Сильная затяжка клиньев (планок) направляющих | Отрегулировать затяжку | |
Неправильно выставлен гидроцилиндр относительно направляющих механизма | Выставить цилиндр параллельно направляющим (допускаемое отклонение не более 0,3 мм) | |
Перекос уплотнений штока цилиндра | Отрегулировать затяжку фланца | |
Некачественная настройка предохранительного клапана | Правильно отрегулировать клапан | |
Недостаточное противодавление в цилиндре | Подтянуть пружину в подпорном клапане |
Вид неполадки | Причины возникновения | Способы устранения |
Недостаточное количество смазочного материала на направляющих | Смазать направляющие механизма | |
Повышено давление в напорной линии гидросистемы | Смятие (деформация) труб | Проверить и заменить трубы |
Сильная затяжка клиньев направляющих | Отрегулировать затяжку | |
Чрезмерно (выше 50°С) нагре- вается масло в гидросистеме | Отсутствие разгрузки насоса низкого давления | Настроить предохранительный клапан |
Отсутствие водяного (воздушного) охлаждения масла | Открыть вентиль подачи воды в теплообменнике (включить вентилятор) |
Таблица 17.7
Возможные неполадки электрооборудования
Вид неполадки | Причины возникновения | Способы устранения |
Электродвигатели постоянного тока | ||
Искрение щеток | Щетки не установлены в нейтральное положение | Установить щетки в нейтральное положение |
Щетки плохо закреплены в щеткодержателях | Проверить установку щеток в щеткодержателях и обеспечить надежное крепление | |
Слабое или сильное нажатие щеток на коллектор | Отрегулировать нажатие щеток | |
Круговой огонь по коллектору | Загрязнение коллектора | Очистить коллектор, при необходимости прорезать канавки между пластинами |
Равномерный перегрев двига- теля | Засорение вентиляционных каналов | Прочистить каналы |
Перегрузка двигателя | Уменьшить нагрузку или заменить двигатель более мощным | |
Направление вращения лопастей вентилятора не соответствует направлению вращения двигателя | Переставить лопасти вентилятора или изменить направление вращения двигателя | |
Местные перегревы якорной обмотки | Витковос или короткое замыкание | Отыскать повреждение и перемотать катушки якоря |
Закорачивание соседних пластин коллектора | Прорезать канавки между пластинами |
Вид неполадки | Причины возникновения | Способы устранения |
Асинхронные электродвигатели переменного тока | ||
Равномерный перегрев двигателя | См. причины возникновения аналогичной неполадки у электродвигателей постоянного тока | См. способы предотвращения аналогичной неполадки у электродвигателей постоянного тока |
При пуске двигатель гудит, не разгоняется | Отсутствие напряжения в одной из фаз | Найти и устранить разрыв цепи |
Неправильное соединение фаз | Правильно соединить фазы | |
При вращении двигатель гудит и нагревается | Межвитковое замыкание; короткое замыкание между фазами | Найти неисправность и отремонтировать обмотку |
Повышенный нагрев подтип- ников | Неправильная центровка электродвигателя с приводом | Проверить центровку. Устранить отклонение от соосности |
Отсутствие смазочного материала | Смазать подшипники | |
Повышенная вибрация | Недостаточная жесткость фундамента | Повысить жесткость фундамента |
Отклонение от соосности вала двигателя с приводом | Обеспечить соосность | |
В регулирующих следящих приводах нс горит сигнальная лампа указателя фазировки | Неправильное соединение фаз сетевого напряжения | Поменять местами любые две фазы |
Двигатель вращается, но не регулируется частота вращения | Неправильное соединение проводов тахогенератора | Поменять местами провода на тахогенераторе |
Частоты вращения вправо и влево неодинаковы | Различие значений задающего напряжения | Обеспечить симметрию задающего напряжения |
Недостаточная жесткость механических характеристик | Мал коэффициент обратной связи по частоте вращения | Уменьшить сопротивление резистора в цени тахогенератора |
Двигатель вращается в сторону, противоположную заданной | Неправильная полярность цепи возбуждения двигателя и тахогенератора | В тахогенераторе поменять местами провода, идущие на обмотку возбуждения двигателя |
Возможные неполадки устройств ЧПУ и узлов автоматики
Таблица 17.8
Вид неполадки | Причины возникновения | Способы устранения |
Фотосчитывающее устройство | ||
Сбои при считывании информации из-за нестабильности светового потока в канале считывания | Наличие пыли на оптических элементах канала считывания | Удалить пыль с оптических элементов канала считывания |
Нарушение ширины светового потока | Отрегулировать ширину светового потока | |
Недостаточная прозрачность перфоленты | Использовать более прозрачную перфоленту | |
Выход из строя лентопротяжного механизма | Плохой контроль состояния механических узлов лентопротяжного механизма | Очистить, смазать и отрегулировать узлы лентопротяжного механизма |
Электронные логические устройства ЧПУ для преобразования сигналов низкого уровня | ||
Сбои в работе блоков | Помехи, поступающие из сети питания | Использовать отдельный источник питания для УЧПУ |
Заземлить каждое устройство ЧПУ отдельной шиной с низким сопротивлением | ||
Помехи, поступающие по информационным линиям связи устройства ЧПУ со станком | Предусмотреть защиту от электрических помех информационных входов- выходов системы ЧПУ. | |
Применить экранированные или оптоволоконные кабеля связи | ||
Разделить сигнальные и силовые цепи |
Неисправности деревообрабатывающих станков, способы устранения.
КРУГЛОПИЛЬНЫЕ СТАНКИ
Для продольной распиловки.
Нет подачи (буксование) материала.1.Над рабочей поверхностью стола недостаточно выступают нижние ролики или конвейер.Отрегулировать положение роликов или конвейера по отношению к столу.2.Недостаточное усилие прижима заготовки.Отрегулировать давление прижимных роликов.
Непрямолинейность поверхности пропила.1.Прижимные ролики неперпендикулярны направлению движения конвейера.Отрегулировать положение осей прижимных роликов. При вогнутом пропиле передние концы осей развести, при выпуклом сблизить.2.Диск пилы теряет устойчивость в работе вследствие неправильной подготовки пилы.Заменить пилу и правильно подготовить ее.
Неперпендикулярность поверхности пропила базовой поверхности детали.Заготовка перекашивается вследствие непараллельности прижимных роликов столу.Отрегулировать зазоры в направляющих прижимного суппорта. Отремонтировать станок.
Неравномерность толщины (ширины) отпиливаемой дощечки.Направляющая линейка непараллельна диску пилы.Отремонтировать станок.
Глубокие риски на поверхности.1.Развод зубьев неодинаков.Правильно развести зубья.2.Торцовое биение диска пилы.Заменить пилу. Проверить биение опорной шайбы. При наличии неисправности заменить шайбу. Заменить и заточить пилу.
Мшистость на поверхности пропила.Зубья пилы затупились.Заменить и заточить пилу.
Для поперечной распиловки.
Отсутствует (или слишком мала) рабочая подача суппорта, приводимого в движение от гидроцилиндра.Засорилась гидросистема. Прочистить и промыть гидросистему. Сменить масло.
Неравномерность (с рывками) движения суппорта.В гидросистему попадает воздух.Проверить уровень масла. Долить масло. Герметизировать систему.
Не выдерживается заданный размер детали. Торцовый упор не зафиксирован.Закрепить упор.
Неперпендикулярность торца пласти детали.Пильный диск неперпендикулярен столу.Отрегулировать положение шпинделя относительно стола.
Неперпендикулярность торца кромки детали.1.Заготовка неплотно прилегает к направляющей линейке.Устранить зазор между заготовкой и направляющей линейкой.2. Пильный диск неперпендикулярен направляющей линейке.Отрегулировать положение напрвляющей линейки или повернуть колонку с пильным суппортом.
Сколы и вырывы на торце.1.Профиль зубьев пилы не соответствует характеру распиловки и породе древесины.Заменить пилу. Правильно подобрать профиль зубьев пилы.2.Зубья пилы затупились.Заменить пилу.3. Велика скорость подачи.Уменьшить скорость подачи.
Риски на поверхности пропила.1.Развод зубьев пилы на сторону неодинаков.Заменить пилу. Правильно развести зубья.2.Торцовое биение диска пилы вследствие потери им устойчивости.Заменить пилу.3. Торцовое биение зажимных шайб и биение шпинделя.Заменить шайбы. Отрегулировать станок.
ФУГОВАЛЬНЫЕ СТАНКИНожевой вал не вращается при нажатии кнопки «Пуск».1.Нет подачи электроэнергии.Проверить подачу электроэнергии.2.Выбило тепловое реле.
Подающие валики автоподатчика (конвейера) проскальзывают относительно заготовки.1.Недостаточное давление подающих роликов автоподатчика (конвейерного механизма подачи).Отрегулировать усилие прижима вальцов (конвейера).2.Автоподатчик установлен с большим наклоном к направляющей линейке.Отрегулировать наклон вальцов к направляющей линейке.
Непрямолинейность обработанной поверхности детали.Ножи установлены с большим выступом над рабочей поверхностью.Выверить и выставить правильно ножи относительно заднего стола.
Крыловатость обработанной поверхности детали.Ножи установлены непараллельно рабочей поверхности стола.Выверить и выставить правильно ножи относительно заднего стола.
Большие кинематические волны на обработанной поверхности.1.Велика скорость подачи заготовки.Снизить скорость подачи.2.Биение лезвий ножей.Проверить ножи на балансировочны весах и подобрать их по массе.
Сколы и вырывы на обработанной поверхности детали.Нестабильное положение заготовки на столе.Прижим заготовки должен быть равномерным и достаточным.
Мшистость или ворсистость обработанной поверхности детали.Ножи затупились.Заменить ножи.
Продольные полосы на обработанной поверхности.Местное затупление (выкрашивание) режущей кромки ножей.Изменить рабочую зону ножей регулированием направляющей линейки. Заменить ножи.
РЕЙСМУСОВЫЕ СТАНКИ
Ножевой вал не вращается при нажатии кнопки «Пуск».1.Нет подачи электроэнегии.Проверить подачу электроэнергии.2.Выбило тепловое реле.Включить тепловое реле.3.Не зафиксировано положение ограждения ножевого вала.Правильно установить и закрепить ограждение, проверить и отрегулировать работу конечного выключателя, блокирующего ограждения.
Нет подачи заготовки (буксование).1.Давление подающих вальцов недостаточно.Отрегулировать усилие прижима подающих вальцов.2.Недостаточно выступают нижние ролики.Отрегулировать положение роликов относительно рабочей поверхности стола.
Не выдерживается заданный размер.1.Неправильная настройка стола.Настроить стол.2.Стол станка не закреплен.Закрепить стол.3.Инструмент затупился.Заменить инструмент.
Обработанная поверхность непараллельна поверхности детали.1.Неправильная установка ножей в ножевом валу.Настроить стол.2.Нижние ролики не параллельны рабочей поверхности стола.Отрегулировать положение нижних роликов.
Местные поперечные выхваты на концах деталей.1.Нижние ролики завышены относительно рабочей поверхности.Отрегулировать положение нижних роликов.2.Неправильная установка прижимов.Отрегулировать положение прижимов относительно ножевого вала.
Продольные полосы на обработанной поверхности.Местное затупление (выкрашивание) режущей кромки ножа.Подавать узкие заготовки по другому ручью, заменить инструмент.
Большие кинематические волны на обработанной поверхности.1.Неправильно установленные ножи в ножевом валу.Выверить и выставить ножи на окружности резания. 2.Биение ножевого вала.Проверить ножи на балансировочных весах и подобрать их по массе.
Следы на обработанной поверхности от верхнего рифленого вальца.1.Завышен прижим заготовки передним верхним вальцом.Отрегулировать усилие прижима вальца.2.Недостаточный припуск на обработку.Отбраковать негодные заготовки.
Сколы и вырывы на обработанной поверхности.Ножи установлены с большим выступом над цилиндрической поверхностью корпуса ножевого вала.Выверить и выставить ножи относительно корпуса на 1-2 мм.
Мшистость и ворсистость, обработанной поверхности.1.Инструмент затупился.Заменить инструмент.2.Износ сменных вкладышей, предотвращающих сколы.Заменить вкладыши.
ЧЕТЫРЕХСТОРОННИЕ СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Режущие инструменты не вращаются. Не зафиксированы ограждения ножевых головок.Правильно установить и закрепить ограждения, проверить работу конечных выключателей, блокирующих ограждения.
Подающие вальцы не вращаются. Слабо натянут клиновой ремень вариатора.Отрегулировать натяжение клинового ремня вариатора.
Подающие вальцы проскальзывают относительно материала. 1.Давление прижимов больше нормы.Уменьшить давление прижимов.2.Направляющие линейки установлены неправильно.Отрегулировать положение направляющих линеек.3.Нижняя горизонтальная головка установлена ниже рабочей поверхности заднего стола.Отрегулировать положение нижней головки.
Ненормальный шум и вибрация станка. 1.Не уравновешены ножи, фреза или элементы их крепления.Проверить крепления ножей и уравновесить их. Сбалансировать инструмент.2.Неполадки в подшипниковых опорах.Заменить подшипники.
Не выдерживается заданный размер детали по ширине и толщине. 1.Неправильно произведена размерная настройка.Отрегулировать положение рабочих суппортов.2.Суппорты не зафиксированы.Зафиксировать суппорты.
Непараллельность боковых кромок детали. Направляющие линейки и боковые прижимы установлены с перекосом.Отрегулировать положение направляющих линеек и боковых прижимов.
Местные поперечные выхваты на детали. 1.Деталь неодинаково прижимается к столу и направляющим линейкам.Отрегулировать давление прижимов.2.Нижние подающие вальцы завышены относительно рабочей поверхности стола.Отрегулировать положение нижних вальцов.
Продольные полосы на обработанных поверхностях. 1.Местное затупление (выкрашивание) режущих кромок ножей.Заменить инструмент.2.Чрезмерное давление прижимных роликов.Отрегулировать усилие прижима роликов.3.Велика скорость подачи.Уменьшить скорость подачи.
Большие кинематические волны на обработанной поверхности.1.Биение лезвий ножей.Правильно установить ножи в ножевой головке.2.Инструмент установлен неправильно.Снять инструмент, проверить точность его центрирования на шпинделе.3.Биение шпинделя с фрезой.Сбалансировать режущий инструмент.
Сколы и вырывы на обработанной поверхности.1.Ножи установлены с большим выступом над корпусом фрезы.Уменьшить величину выступа ножей.2.Прижимы перед ножевой головкой установлены неправильно.Отрегулировать положение и величину давления прижимов (стружколомателей).
Мшистость и ворсистость обработанных поверхностей.Затупились инструменты.Заменить инструмент.
ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ.
Чрезмерно вибрирует шпиндель.1.Инструмент не отбалансирован.Проверить и заменить инструмент. Остаточный дисбаланс должен быть не более 30 -40 г/мм.2.Неправильно закреплен инструмент или оправка.Проверить качество посадочных поверхностей, заменить оправку.3.Ослаблен клин в направляющих суппорта.Отрегулировать клин. Зазор в направляющих должен быть не более 0,03 мм.
Снижение частоты вращения шпинделя под нагрузкойМалое натяжение ремня.Увеличить натяжение ремня.
Чрезмерный нагрев подшипников шпинделя.Недостаток, несоответствие или загрязненность масла.Проверить наличие и качество масла. Промыть систему, заменить фитили.
Не выдерживается размер гребня, паза плинтуса и т.п.1.Фреза установлена неправильно по высоте.Заменить промежуточные кольца.2.Суппорт не зафиксирован.Отрегулировать положение шпинделя по высоте, закрепить суппорт.
Не выдерживается профиль обработки.1.Фасонная фреза выбрана неправильно.Заменить фрезу.2.Ножи затупились.Заменить ножи.
Не выдерживается глубина паза, высота гребня и т.п.Задняя направляющая линейка установлена неправильно или не зафиксирован корпус ограждения.Установить и закрепить корпус ограждения на столе так, чтобы обеспечивался требуемый выступ фрезы.
Искажена форма криволинейной поверхности детали.Несоосность копирного кольца и шпинделя.Установить кольцо относительно оси шпинделя с эксцентриситетом не более 0,07 мм.
Большие кинематические волны на обработанной поверхности.1.Высокая скорость подачи.Снизить скорость подачи.2.Биение режущих лезвий инструмента.Заменить фрезу, выверить ножи в корпусе сборной фрезы.
Мшистость и ворсистость на обработанной поверхности.Инструмент затупился.Заменить инструмент.
Электродвигатели привода шпинделя и подачи отключаются в процессе обработки.Перегрузка электродвигателей.Снизить скорость подачи, заменить затупившийся инструмент.
ШИПОРЕЗНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ НАРЕЗКИ РАМНЫХ ШИПОВ.
Режущие инструменты не вращаются при нажатии кнопки «Пуск».1.Нет подачи электроэнергии.Проверить подачу электроэнергии.2.Не зафиксировано положение ограждений режущих инструментов.Правильно установить и закрепить ограждения, работу конечных выключателей, блокирующих ограждения.
Каретка не перемещается.Не до конца нажат конечный выключатель рабочего хода.Отрегулировать положение кулачка относительно конечного выключателя.
Каретка перемещается неравномерно (с рывками)*1.Недостаточный уровень масла в гидробаке.Долить масла в гидробак.2.В гидросистему попадает воздух.Перемещением поршня удалить воздух из гидросистемы, подтянуть гайки, соединяющие трубопроводы.3.
Чрезмерно велика вязкость масла или масло загрязнилось.Заменить масло.4.Засорился фильтр, распределитель или трубопровод.Промыть систему, залить свежее масло.5.Чрезмерно прижаты ролики каретки к круглой направляющей.Отрегулировать зазор между направляющей и роликами каретки.
Скорость рабочей подачи снижается под нагрузкой*Большая утечка масла в уплотнениях или трубопроводах.Сменить уплотнения, герметизировать систему.
Не выдерживается заданный размер по длине детали.*1. Откидной упор на каретке установлен неправильно.Отрегулировать положение откидного упора.2. Пила установлена неправильно относительно откидного упора.Отрегулировать положение пилы
Не выдерживаются заданные размеры шипа по длине и толщине.1. Режущие инструменты настроены неправильно.Отрегулировать положение режущих инструментов относительно установочных баз станка.2. Суппорты не зафиксированы.Закрепить суппорты.
Непараллельность поверхности шипа или проушины базовой поверхности детали по ширине.Заготовки закреплены с перекосом.Отрегулировать положение прижима.
Неперпендикулярность дна проушины или заплечиков базовой кромки деталиНаправляющая линейка установлена неперпендикулярно направлению подачи.Отрегулировать положение направляющей линейки.
Сколы и вырывы на поверхности детали при выходе инструмента.1. Высокая скорость подачи. Инструмент затупился.Снизить скорость подачи. Заменить инструмент.2. Нестабильное положение заготовки в процессе обработки.Отрегулировать усилие прижима.3. Деревянные вкладыши на упорах износились.Заменить вкладыши.
* — неисправности характерны только для односторонних шипорезных станков
ОДНОСТОРОННИЕ ШИПОРЕЗНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ ЯЩИЧНЫХ ПРЯМЫХ ШИПОВ
Стол не перемещается.1.Недостаточный уровень масла в баке.Долить масло в бак.2.Недостаточное давление масла в гидросистеме.Отрегулировать винт предохранительного клапана на давление 1,2-1,5 МПа
Скорость подачи стола снижается под нагрузкой.Большая утечка масла в уплотнениях.Сменить уплотнения, герметизировать гидросистему.
Стол не перемещается в обратном направлении.Упор на штанге механизма управления не переключает распределитель на обратный ход.Отрегулировать положение упора.
Не выдерживается глубина проушины или длина детали.Упорная линейка установлена неправильно.Отрегулировать положение упорной линейки.
Не выдерживается толщина шипа или ширина проушины.Фрезы и прокладочные кольца не соответствуют заданному размеру шипов и проушин.Заменить фрезы или кольца.
Неодинаковая глубина проушин по ширине детали.1. Неправильно оторцованы заготовки.Отбраковать заготовки.2.Направляющая линейка установлена неперпендикулярно фрезерному валу.Отрегулировать положение направляющей линейки.
Сколы на детали при выходе режущего инструмента1. Инструмент затупился.Заменить инструмент.2. Большая скорость подачи материала.Снизить скорость подачи материала.3. Подкладной щит износился.Заменить подкладной щит.
СВЕРЛИЛЬНО-ПАЗОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Вертикальные станки.
Не выдерживается требуемый диаметр отверстия.1. Диаметр сверла выбран неправильно.Заменить сверло.2. Чрезмерное биение сверла.Правильно закрепить сверло, заменить патрон.
Неперпендикулярность отверстия базовой поверхности детали.Шпиндель неперпендикулярен рабочей поверхности стола.Отрегулировать положение стола или шпинделя.
Частые поломки сверла.Велика скорость подачи.Снизить скорость подачи.
Рваная поверхность отверстия.1. Сверло заточено неправильно.Исправить угол заточки сверла.2. Сверло затупилось.Заменить сверло.
Горизонтальные станки
Отсутствует или слищком мала скорость подачи стола.1. Неисправен напорный гидроклапан.Проверить и промыть гидроклапан, заменить пружину.2. Утечка масла.Заменить уплотнение. Подтянуть гайки в соединениях. Долить масло.
Скорость подачи стола не регулируется1. Неисправен дроссель.Промыть дроссель. Неисправный дроссель заменить. Подтянуть гайки в соединениях. Долить масло.2. Засорилось масло.Профильтровать масло или заменить новым.
Прижим медленно освобождает заготовку.1. Перетянуты клинья в направляющих.Отрегулировать зазор в направляющих суппорта.2. Неисправен обратный клапан.Заменить обратный клапан.3. Ослабла пружина прижима.Заменить пружину.
Частые поломки фрезы.Велика скорость подачи стола.Снизить скорость подачи стола.
Не выдерживается ширина гнезда1. Диаметр фрезы не соответствует требуемому размеру гнезда.Заменить фрезу.2. Неправильно установлена фреза в патроне.Правильно установить фрезу. Биение проверить индикатором, установленным на столе станка.
Не выдерживается длина гнезда.1. Неправильно установлена длина кривошипаюОтрегулировать длину кривошипа.2. Ограничители хода стола установлены неправильно.Отрегулировать положение ограничителей.
Не выдерживается расстояние гнезда от торца деталиТорцовый упор установлен неправильно.Отрегулировать положение торцового упора.
Непараллельность гнезда базовой пластиПлоскость качания фрезы непараллельна рабочей поверхности стола.Отрегулировать положение стола или суппорта.
Неперпендикулярность гнезда базовой кромке детали.Стол перемещается непараллельно оси шпинделя.Отрегулировать положение шпинделя на суппорте.
Рваные поверхности гнезда.1. Инструмент затупился.Заменить инструмент.2. Инструмент заточен неправильно.Правильно заточить инструмент.3. Недостаточное число качаний суппорта.Увеличить число качаний суппорта.
ЦЕПНО-ДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ
Отсутствует или слишком мала скорость подачи.1. Напорный гидроклапан неисправен (открыт).Отрегулировать давление пружины напорного гидроклапана.2. Утечка масла.Заменить уплотнения, подтянуть гайки в соединениях системы.
Скорость подачи суппорта не регулируется.1. Засорился дроссель.Очистить и промыть дроссель.2. В гидросистему попадает воздух.Устранить возможность попадания воздуха в гидросистему, долить масло.3. Засорилось масло.Промыть фильтр и гидросистему, сменить масло.4.Перетянуты клинья в направляющих суппорта.Отрегулировать зазор в направляющих суппорта.
Прижим медленно освобождает заготовку.Ослабла пружина прижима.Заменить пружину.
Цепь соскальзывает с направляющей линейки.Цепь слабо натянута.Натянуть цепь
Чрезмерно нагреваются роликоподшипник и цепь.Отсутствует или недостаточна смазка направляющей линейки и роликоподшипника.Отрегулировать подачу масла. Прочистить систему и залить свежее масло.
Не выдерживается ширина гнезда.Режущая головка не соответствует требуемому размеру гнезда.Заменить режущую головку.
Не выдерживается длина гнезда.Упоры, ограничивающие ход стола, установлены неправильно.Отрегулировать положение упоров.
Не выдерживается глубина гнездаОграничители хода суппорта установлены неправильно.Отрегулировать положение ограничителей.
Не выдерживается размер гнезда до базовой поверхности детали.Неправильно установлена или не зафиксирована режущая головка суппорта.Отрегулировать и зафиксировать режущую головку.
Непараллельность гнезда базовой поверхности детали.1. Перекос режущей головки относительно направляющей линейки.Отрегулировать положение направляющей линейки на столе.2. Попадание стружек между направляющей линейкой и заготовкой.Очистить рабочие поверхности стола и линейки.
Неперпендикулярность гнезда кромке детали.Цепь не перпендикулярна столу.Отрегулировать положение режущей головки относительно стола.
Сколы древесины на выходе зубьев цепи.1. Цепь затупилась.Заменить цепь.2. Подпор установлен неправильно.Отрегулировать положение подпора относительно зубьев цепи.
Рваные поверхности гнезда.1. Вибрация цепи вследствие больших зазоров в шарнирах звеньев цепи и роликоподшипнике.Заменить цепь и роликоподшипник.2. Появление зазоров в направляющих суппорта и стола вследствие разладки и износа станка.Подтянуть регулировочные винты, устранить зазоры в направляющих.
ЛЕНТОЧНЫЕ ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Разрыв шлифовальной ленты1. Лента надета на шкивынеправильно.Шов расположить по ходу движения ленты.2. Лента чрезмерно натянута.Отрегулировать положение неприводного шкива.3. Большое удельное давление при шлифовании.Уменьшить силу прижима утюжка.
Местное или полное сошлифовывание облицовочного слоя.1. Стол по высоте установлен неправильно.Опустить стол.2. Мала скорость перемещения стола или утюжка.Увеличить скорость подачи.
Не выдерживается требуемая шероховатость поверхности.1. Зернистоть шкурки не соответствует условию шлифования.Заменить шлифовальную ленту.2. Скорость подачи стола или утюжка велика.Уменьшить скорость подачи.
Ожоги древечсины.1. Шкурка затупилась.Заменить шлифовальную ленту.2. Чрезмерное удельное давление при шлифовании.Уменьшить силу прижима утюжка.
Профилактика
Профилактика предполагает диагностику исправного агрегата с целью обслуживания и выявления возможных технических неисправностей. Профилактические работы могут проводить люди, имеющие специальную подготовку. Комплекс действий включает:
- смазку комплектующих;
- очистку конструкции от грязи;
- очистку или замену воздушных фильтров и электронных систем.
Последняя задача осуществляется при помощи электроников. Смазка требуется деталям, которые подвергаются наибольшему трению при работе. Для смазки используется вазелиновое или индустриальное масло 30. Вместе со станками следует документация, в которой указано, как ими пользоваться. Неисправности могут возникать даже при соблюдении нормы использования.
Весьма важным вопросом для поддержания нормального качества работы станков с ЧПУ является выбор наиболее рационального метода поиска неисправности.
На практике в основном применяется три метода поиска.
1. Логический метод основан на знании состава и работы оборудования, анализе выдачи фактической информации и ее сравнении с заданной управляющей программой, знании порядка обработки информации по узлам и блокам устройства, правильном определении характерных и нехарактерных ошибок в управляющей программе и неисправностей в устройствах ЧПУ на самом станке.
2. Практический метод поиска неисправностей осуществляется посредством специальных измерительных приборов. При этом производится деление дефектной цепи на две части. Затем та часть, в которой обнаружена неисправность, опять делится. И так далее — до нахождения неисправной платы, подлежащей замене. После этого производится общая проверка устройства и делается вывод о качестве работы системы ЧПУ и станка в целом.
3. Тестовый метод поиска неисправностей на станках с ЧПУ применяется в цеховых условиях. При этом производится проверка работы устройства ЧПУ в целом или его отдельных узлов, которые выполняют законченные микрооперации воздействием на них соответствующими тест-программами. Тестовый метод позволяет сравнительно быстро определить дефект и принять необходимые меры для его устранения.
Неисправности узла ввода с фотосчитывающим устройством, а также линейного интерполятора и блока задания скорости являются наиболее характерными для применяемых систем ЧПУ на современных металлорежущих станках. Причинами неисправностей узла ввода чаще всего является старение фотодиодов или загрязнение оптики фотосчитывающего устройства и лентопротяжного механизма.
Для подготовки и контроля управляющих программ на заводах и объединениях, где работают станки с ЧПУ, созданы специализированные участки, снабженные необходимой аппаратурой.
При использовании станков с ЧПУ предъявляются также повышенные, требования к установленному на них электрооборудованию. Оно должно обеспечить возможность оперативного устранения помех в местах их возникновения, а также обладать способностью надежного управления сильноточным оборудованием и электродвигателями посредством слабых сигналов или контактов.
Станки с ЧПУ в отличие от обычных станков снабжены для каждой управляемой координаты движения отдельным приводом подачи, который работает от управляющей системы и должен обеспечить высокую точность позиционирования и достаточное быстродействие. Для этого используются быстродействующие приводные двигатели-гидравлические, электрогидравлические (шаговые или следящие) и электрические.
Конструктивными и технологическими методами обеспечивается максимальное устранение зазора в кинематической цепи (например, посредством замены обычных винтовых зацеплений на шариковые винтовые пары) и до минимума уменьшается трение в направляющих, производится подбор оптимальных масс перемещающихся узлов и т. д.
Особое внимание должно быть уделено уходу за гидроприводом. Сорт масла для заливки в гидросистему должен соответствовать требованиям руководства по эксплуатации данного оборудования. Масло должно быть чистым, профильтрованным и однородным (смешивать различные марки масел не рекомендуется).
По существующему положению все мероприятия по профилактическому ремонту оборудования и аппаратуры, а также по другим видам обслуживания станков с ЧПУ должны выполняться только специально подготовленным персоналом, имеющим соответствующий допуск, а станочнику запрещается самостоятельно производить какие-либо операции на станке, не входящие в его обязанности.
Тем не менее оператор должен не только знать, когда и какие мероприятия предусмотрены графиками по обслуживанию станка с ЧПУ, на котором он работает, но и систематически следить за их выполнением в соответствии с установленными графиками, а также при необходимости непосредственно участвовать в них, оказывая всемерную помощь и содействие обслуживающему персоналу ремонтников.
Учитывая это, целесообразно производственным рабочим, обслуживающим станки с ЧПУ, не только знать особенности этих станков и методику выявления неисправностей на них, приведенную выше, но и в общих чертах ознакомиться с характерными ошибками считывания и методами их устранения на устройствах ЧПУ (табл. 6).
Таблица 6 Ошибки считывания и методы их устранения при работе на станках с ЧПУ
Неисправность | Причина неисправности | Метод устранения неисправности |
Ошибка в перфоленте (при контроле на четность или нечетность) | Неправильно пробито контрольное число или контрольный символ | Заменить перфоленту |
Износ, повреждение, загрязненность перфоленты | Плохое хранение перфоленты, попадание на нее масла | Заменить перфоленту, улучшить условия ее хранения |
Не совпадает шаг строчек перфоленты с шагом считывающего устройства | Не соответствует настройка лентопротяжного механизма системы ЧПУ или перфоратора, на котором готовилась программа | Отрегулировать лентопротяжной механизм, применить соответствующий перфоратор для подготовки программы |
Загрязнение оптического устройства фотосчитывания | Попадание влаги, пыли, грязи в оптическую систему | Протереть спиртом линзы и защитные стекла фотоочистителя |
Нарушение системы считывающего устройства, заедание перфоленты или ее проскакивание | Отказы в работе лентопротяжного механизма | Прочистить и смазать механическую часть лентопротяжного механизма. При необходимости отрегулировать и исправить его |
Ошибки позиционирования (рабочие органы станка не достигают запрограммированного положения) | Отказы в электронной системе ЧПУ, поломка датчиков обратной связи и их приводов, неисправность приводов подач, ошибки программирования | Проверить и устранить недостатки в электронной системе ЧПУ, в датчиках обратной связи и их приводах или приводах подач, заменить затупившийся инструмент, скорректировать программу |
Примечание.
Профилактические ремонты, регулировочные и другие работы на устройствах ЧПУ могут выполнять самостоятельно только те специалисты и рабочие, которые прошли необходимую подготовку и получили соответствующие документы.
Дефекты
— отклонения от предусмотренного техническими условиями качества материала по химическому составу, структуре, сплошности, состоянию поверхности, механическим и другим свойствам.
Дефекты, возникающие в процессе эксплуатации оборудования, можно разделить на три группы:
1) изнашивание, царапины, риски, надиры;
2) механические повреждения (трещины, выкрашивание зубьев, поломки, изгибы, скручивания);
3) химико-тепловые повреждения (коробление, раковины, коррозия).
Большинство крупных и средних механических дефектов обнаруживают при внешнем осмотре. В некоторых случаях проверку осуществляют с помощью молотка: дребезжащий звук при отстукивании детали молотком свидетельствует о наличии в ней трещин. Для обнаружения мелких трещин можно использовать различные методы дефектоскопии.
Наиболее простые — капиллярные методы, позволяющие визуально определить наличие трещин. Более сложен метод магнитной дефектоскопии с продольным или ротационным намагничиванием. Дефекты, расположенные внутри материала, определяют рентгеноскопическим или ультразвуковым методами. Ультразвук можно использовать и для обнаружения трещин.
Изнашивание
(износ) — изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности вследствие разрушения поверхностного слоя изделия. Различают следующие виды износа: допустимый, критический, предельный, преждевременный, естественный и многие другие, название которых определяется физико-химическими явлениями или характером распределения по поверхности детали.
Из всех возможных видов износов основными в станках являются механический, при заедании и окислительный.
При механическом изнашивании
происходит истирание (срезание) поверхностного слоя у совместно работающих деталей. Оно часто усугубляется наличием абразивной пыли, твердых частиц, стружки, продуктов изнашивания. При этом трущиеся поверхности дополнительно разрушаются за счет царапин.
Механическое изнашивание возникает при нулевой и отличной от нее относительной скорости движения сопрягаемых поверхностей, при наличии длительных нагрузок, больших удельных нагрузках и ряде других факторов. Правильные конструирование и обработка позволяют существенно уменьшить этот износ.
Изнашивание при заедании
происходит в результате схватывания одной поверхности с другой, глубинного вырывания материала. Происходит это при недостаточной смазке и значительном удельном давлении, когда начинают действовать молекулярные силы.
Окислительное изнашивание
проявляется у деталей станков, испытывающих непосредственное действие воды, воздуха, химических веществ и непосредственно температуры.
Об износе деталей и сборочных единиц можно судить по характеру их работы (например, шуму), качеству поверхности, форме и размеру обработанной детали.
Для уменьшения износа сопрягаемых поверхностей используется жидкостная смазка (в том числе и газовая), трение качения, магнитное поле и специальные антифрикционные накладки, прокладки и материалы.
Контроль за износом ответственных сопряжений станков необходим для установления потребности в ремонте, для оценки качества эксплуатации станка, для разработки мероприятий по повышению долговечности станка.
Измерение величины износа может производиться в процессе эксплуатации (специально при плановых осмотрах), в периоды плановых ремонтов или при испытании станков.
Существуют разнообразные методы измерения износа, которые можно подразделить на следующие группы:
1) интегральные методы, когда можно определить лишь суммарный износ по поверхности трения, не устанавливая величины износа в каждой точке поверхности, к ним можно отнести взвешивание, применение радиоактивных изотопов;
2) метод микрометража, основанный на измерении детали микрометром, индикаторными или другими приборами до и после износа; микрометраж, особенно измерение с помощью индикаторных приборов, часто применяют при износе деталей станков в производственных условиях; метод не всегда дает точное представление о форме изношенной поверхности;
3) метод «искусственных баз», используемый для оценки износа поверхностей трения базовых деталей станка; он заключается в том, что на изнашиваемые поверхности заранее наносят лунки определенной формы, которые на изменение режима трения практически не оказывают влияния, поскольку их размеры малы; по первому способу (способ отпечатков)
лунки 2 на поверхность трения наносятся либо вдавливанием алмазной пирамиды 1 (рис. 8.4, а
), либо вращающимся твердосплавным роликом 3 (рис. 8.4, б
). Второй метод, который называют методом ”вытирания”, точнее из-за отсутствия вспученного металла.
Рис. 8.4. Формы отпечатков
4) метод поверхностной активации, как и метод ”искусственных баз”, используется в автоматических линиях из-за большого количества контролируемого оборудования и ограниченного доступа к трущимся поверхностям; суть метода — рабочие участки направляющих, шпиндельных узлов, зубчатых и червячных передач, винтовых передач и других ответственных механизмов подвергают поверхностной активации в циклотронах пучком ускоренных заряженных частиц (протонов, дейтронов, альфа-частиц); глубина активированного слоя должна соответствовать предполагаемой величине линейного износа детали; для крупногабаритных деталей используют предварительно активированные специальные вставки. О величине износа активированных поверхностей судят, периодически измеряя энергию излучения.
Выбор метода зависит от цели данного испытания и требуемой точности измерения. Допустимый износ направляющих станин токарно-винторезных и консольно-фрезерных станков нормируют в зависимости от требуемой точности обработки и размеров детали. Если износ направляющих превышает 0,2 мм, виброустойчивость станка значительно снижается, и, хотя по условиям обеспечения заданной точности деталей допустимо продолжение эксплуатации станка, приходится останавливать его на капитальный ремонт в связи с ухудшением качества обработанной поверхности (следы вибрации) или с потерей производительности.
Допустимый износ направляющих продольно-строгальных и продольно-фрезерных станков определяется по формуле
U max = d(L o / L 1) 2 ,
где d — погрешность обработки на станке (допуск на деталь); L o и L 1 — длина направляющих станины и обрабатываемой детали соответственно.
Для плоских направляющих износ равен расстоянию от некоторой условной прямой, проходящей через точки на неизношенных концах направляющих, до изношенной поверхности.
Для станков с V-образными или треугольными направляющими с углом основания α допустимый износ
U max = dcos α (L o / L 1) 2 .
Износ направляющих станины в зависимости от режима работы станка и правильной эксплуатации составляет 0,04…0,10 мм и более в год.
Износ направляющих станины токарных и револьверных станков, работающих в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, составляет в среднем около 30 % от величины износа направляющих станков, занятых в условиях крупносерийного и массового производства.
Основным следствием износа направляющих тяжелых станков, как, например, продольно-строгальных, продольно-фрезерных, расточных, карусельных и др., а также станков средних размеров с высокими скоростями движения по направляющим является контактное схватывание — заедание. Сопутствует ему по этой категории станков абразивное изнашивание.
Для проверки направляющих используются универсальные мостики. Их устанавливают на различные по форме и размерам направляющие станков. С помощью двух уровней одновременно проверяют прямолинейность и извернутость (т. е. отклонение от параллельности в горизонтальной плоскости) направляющих, индикаторами определяют параллельность поверхностей.
Мостик располагают примерно в средней части (по длине) станины так, чтобы четыре опоры располагались на призматической части направляющих. Затем на верхней площадке закрепляют уровни с ценой деления 0,02 мм на 1000 мм длины и с помощью винтов регулируют положение уровней так, чтобы пузырьки основной и вспомогательной ампул уровней располагались посередине между шкалами.
Проверку направляющих осуществляют при остановке мостика последовательно через участки, равные по длине расстоянию между опорами мостика. По уровню, установленному вдоль направляющих, определяют непрямолинейность. Извернутость поверхностей определяют по уровню, расположенному перпендикулярно направляющим.
Показания уровня в микрометрах, отсчитанные на отдельных участках, записывают в протокол и затем строят график формы направляющих.
На рис. 8.5, а
приведен пример проверки направляющих треугольного профиля (часто встречающихся у станин токарно-револьверных станков). По индикатору 4 определяют параллельность левой направляющей базовой плоскости; по уровню 2, расположенному поперек направляющих, устанавливают их извернутость.
Рис. 8.5. Схемы проверки направляющих
На рис. 8.5, б
показана установка приспособления на станине токарного станка для проверки индикатором 4 параллельности средних направляющих базовой поверхности, т. е. с плоскости под зубчатую рейку и проверки спиральной извернутости уровнем 2.
Для проверки станин шлифовальных и некоторых других станков со схожим сочетанием направляющих (рис. 8.5, в
) на прямолинейность и извернутость четыре опоры 1 располагают между образующими направляющей V-образного профиля, а одну опору 3 — на противоположной плоской направляющей. Проверку ведут по уровню 2.
Когда размеры направляющих не позволяют поместить между их образующими все опоры приспособления (рис. 8.5, г
), то устанавливают только две опоры 1.
На рис. 8.5, д
опоры 1 раздвинуты в соответствии с размером призматической направляющей станины.
При проверке плоских направляющих станины (рис. 8.5, е
) две из опор 1 упирают в боковую поверхность, остальные две и опору 3 располагают на горизонтальных плоскостях. Таким образом обеспечиваются устойчивые показания уровня 2.
Универсальным мостиком, применяя различные держатели для крепления индикатора, можно контролировать параллельность оси ходового винта и направляющих станины токарного станка. Схема проверки параллельности оси винта координатно-расточного станка направляющим станины показана на рис. 8.6.
Рис. 8.6. Схема проверки параллельности оси винта координатно- расточного станка направляющим станины
Конструкция универсального мостика проста, поэтому настройка приспособления занимает не более 5 мин. С ней справляется слесарь средней квалификации.
Угловой мостик.
Угловые мостики применяются для проверки направляющих, расположенных в разных плоскостях (например, направляющие поверхности траверсыкоординатно-расточного станка модели КР-450).
На рис. 8.7 показана схема такого приспособления для измерения угловым мостиком.
Короткое плечо 3 расположено перпендикулярно удлиненному 5. Валик 1 закреплен неподвижно, а валик 4 можно сдвигать и устанавливать в зависимости от размера направляющей. При этом валики 1 и 4 размещаются в V-образных направляющих или охватывают поверхности призматической направляющей. Опору 7 переустанавливают вдоль паза плеча 5 и регулируют по высоте.
На плечо 3 вдоль направляющих устанавливают регулируемую колодку 2 суровнем и проверяют их прямолинейность. Извернутость проверяют при расположении уровня перпендикулярно направляющим. С помощью индикаторов 6определяют непараллельность поверхностей, а также непараллельность оси винта к направляющим.
Проверку параллельности направляющих формы “ласточкин хвост”, а также других форм удобно осуществлять с помощью специальных и универсальных при-способлений, оснащенных индикаторами.
Направляющую можно проверить на параллельность индикаторными приспособлениями лишь после подготовки базовых. Представленное на рис. 8.8 приспособление применяется для проверки параллельности охватываемых и охватывающих направляющих различных форм и размеров с контактом по верхним или нижним поверхностям.
Рис. 8.8. Схемы проверки направляющих формы «ласточкин хвост»
Приспособление состоит из балки 3 с шарнирно скрепленным рычагом 1 и регулируемым измерительным стержнем 8,
стойки 2 с индикатором и сменной шарнирной опоры 5 с контрольным валиком 6.
Опору 5 можно установить под различными углами и на любом участке планки 3 вдоль ее паза. Положение опоры 5 фиксируют болтом 4.
При проверке направляющих формы «ласточкин хвост» с контактами по нижней плоскости подбирают сменную опору с диаметром валика, обеспечивающим контакт примерно посередине высоты наклонной плоскости (рис. 8.8, а
и в
). Опору 9 регулируют вдоль ее паза и также закрепляют болтом (на рисунке не показан).
На цилиндрической поверхности измерительного стержня имеется шкала, по которой определяют значение деления индикатора, зависящее от разности расстояний а
и b
(рис. 8.8, а
). При этом значение одного деления шкалы индикатора составляет 0,005…0,015 мм,
что необходимо учитывать при замерах.
Для восстановления деталей используются различные методы (табл. 8.1). При выборе метода восстановления необходимо назначать ремонтный, ремонтный свободный или ремонтный регламентированный размеры.
Таблица 8.1
Методы восстановления деталей
Название метода восстановления | Характерные особенности |
Обработка резанием | Метод ремонтных размеров применяют для восстановления точности направляющих станков, изношенных отверстий или шеек различных деталей, резьбы ходовых винтов и др. Из двух спряженных деталей восстанавливают и ремонтируют более дорогую, трудоемкую и металлоемкую деталь, а заменяют более дешевую. Изношенные места деталей переводят после соответствующей обработки в следующий ремонтный размер. При восстановлении стыков направляющих используют компенсаторы |
наплавка | Сваркой исправляют детали с изломами, трещинами, сколами. Наплавка является разновидностью сварки и заключается в том, что на изношенный участок наплавляют присадочный материал более износостойкий, чем основной материал детали. После наплавки значительно повышается срок службы детали, которую можно использовать многократно, однако при этом процессе возможно коробление деталей. Для ремонта стальных деталей чаще применяют дуговую сварку металлическими электродами, используя те или иные методы в зависимости от химического состава стали. Газовую сварку используют для восстановления чугунных и стальных деталей толщиной менее 3 мм. Сварка серого чугуна может быть горячей, полугорячей и холодной |
Сварка – пайка | Восстановление чугуна. Используется латунная проволока и прутки из медно-цинковых оловянных сплавов |
Ковкий чугун восстанавливают с применением латунных электродов или электродов из монель-металла (сплав никеля с медью, железом и марганцем) | |
Металлизация | Металлизация заключается в расплавлении металла и распылении его струёй сжатого воздуха на мелкие частицы, которые внедряются в неровности поверхности, сцепляясь с ними. Металлизации подвергаются детали из различных материалов, работающих при спокойной нагрузке. Используются газовые или дуговые металлизаторы. Поверхность должна быть обезжиренной и шероховатой |
Хромирование | Хромирование — процесс восстановления изношенной поверхности осаждением хрома электролитическим путем. Хромированные поверхности обладают повышенной твердостью и износостойкостью, но плохо переносят динамические нагрузки. Хромирование менее универсально по сравнению с металлизацией из-за малой толщины, сложности покрытия деталей сложной конфигурации. Имеет неоспоримые преимущества перед другими методами восстановления: частично изношенный слой хрома легко удаляется гальваническим путем (дехромированием), детали могут многократно восстанавливаться без изменения размеров |
Ремонтным называют размер, до которого обрабатывают изношенную поверхность при восстановлении детали. Свободный ремонтный размер — размер, величина которого не устанавливается заранее, а получается непосредственно в процессе обработки, когда будут удалены следы изнашивания и восстановлена форма детали.
К полученному размеру подгоняют соответствующий размер сопряженной детали методом индивидуальной пригонки. При этом невозможно заранее изготовить запасные части в окончательно обработанном виде. Регламентированный ремонтный размер — заранее установленный размер, до которого ведут обработку изношенной поверхности. При этом можно запасные детали изготавливать заранее, ремонт ускоряется.
Методы восстановления деталей при ремонте подробно рассмотрены в технической литературе, некоторые из них приведены на схемах рис. 8.9. Применение того или иного метода ремонта диктуется техническими требованиями на деталь и обусловлено экономической целесообразностью, зависит от конкретных условий на производстве, от наличия необходимого оборудования и сроков ремонта.
Большое распространение для восстановления деталей получили методы с применением полимерных материалов. Для этого требуется оборудование для литья под давлением, которое отличается простотой, и материалы типа полиамидов, обладающие достаточной адгезионной способностью к металлу и хорошими механическими свойствами.
В расточенной втулке (рис. 8.9, а
) делают радиальные отверстия, затем втулку нагревают, помещают на столик пресса, поджимают к соплу (рис. 8.9, б
) и прессуют. Восстановленная втулка показана на рис. 8.9, в
.
Для восстановления изношенной шейки вала (рис. 8.9, г
) ее предварительно протачивают (рис. 8.9, д
), а далее процесс повторяется, как и в предыдущем случае (рис. 8.9, е
).
Рис. 8.9. Схемы восстановления деталей станков
Восстановление будет качественным только при соблюдении режимов литья и технологии процесса.
Винтовые передачи скольжения могут быть восстановлены с помощью самотвердеющих акрилопластов (стиракрил, бутакрил, этакрил и др.), состоящих из двух компонентов — порошка и жидкости-мономера. После смешивания порошка с жидкостью через 15…30 мин смесь затвердевает.
Сломанный вал (рис. 8.9, ж
) можно восстановить путем запрессовки новой части 1 (рис. 8.9, з
) или методом сварки (рис. 8.9, м
) с последующим обтачиванием сварочного шва.
Изношенную резьбу в корпусной детали (рис. 8.9, к
) рассверливают и развертывают, в полученное отверстие запрессовывают втулку, которую при необходимости фиксируют стопорным винтом 2 (рис. 8.9, л
). Аналогичным способом поступают при ремонте гладких отверстий.
Точную посадку по боковым сторонам изношенного шлицевого вала можно восстановить, если после отжига вала расширить шлицы ударами керна с последующей закалкой и шлифованием боковых сторон (рис. 8.9, м
).
Внутренний диаметр бронзовой втулки можно уменьшить с d 1 до d 2 путем осадки, т.е. уменьшить ее высоту при неизменном наружном диаметре. Осадку производят под прессом (рис. 8.9, н
).
Технология восстановления винтовых передач скольжения может быть следующей. Восстанавливают постоянство шага ходового винта скольжения прорезкой резьбы. Резьбу в ходовой гайке срезают и растачивают до диаметра на 2…3 мм больше наружного диаметра ходового винта.
Растачиваемую поверхность по возможности делают ребристой. Отремонтированный ходовой винт нагревают до 90 °С и опускают в расплавленный парафин. После охлаждения на поверхности винта остается тонкая парафиновая пленка. Винт, покрытый парафином, монтируют с расточенной гайкой, имитируя рабочее состояние передачи.
Шариковые винтовые передачи ремонтируют, если износ резьбы винта более 0,04 мм. Технология восстановления следующая. Исправляют центровые отверстия винта шлифованием или притиркой. Если есть забоины и вмятины центровых отверстий, то растачивают и устанавливают на клею заглушки с центровыми отверстиями.
После восстановления центров, если необходимо, винт рихтуют по индикатору в центрах. Затем механической обработкой восстанавливают точность шага резьбы. Во время обработки канавку резьбы расширяют по всей длине винта до ширины на наиболее изношенном участке.
Исправление изношенных направляющих станин осуществляется следующими способами: 1) вручную; 2) на станках; 3) с помощью приспособлений.
Исправление вручную припиливанием и шабрением применяется для небольших по площади поверхности направляющих при малой величине износа. Шабрение направляющих станин может производиться двумя методами: 1) по контрольному инструменту; 2) по заранее отшабренной или прошлифованной сопряженной детали.
При величине износа направляющих станин, превышающем 0,5 мм, их ремонтируют обработкой на станках. Для этого используют специальные шлифовальные, продольно-строгальные и продольно-фрезерные станки.
При износе направляющих станин 0,3…0,5 мм на некоторых заводах их обрабатывают методом чистового строгания. Точность обработки таким методом позволяет почти полностью отказаться от шабренья и ограничиться только декоративным шабре-нием.
Шлифованием направляющие станин ремонтируют на специальных шлифовальных станках или продольно-строгальных или продольно-фрезерных станках со специальными стационарными приспособлениями.
Крупные станины, которые не могут быть обработаны на станках, должны обрабатываться с помощью приспособлений. Приспособления при их правильном использовании обеспечивают достаточно высокое качество обрабатываемых поверхностей. Обработка ведется без демонтажа станины, что сокращает сроки ремонта и снижает его стоимость.
Наибольшее распространение получили строгальные и шлифовальные приспособления.
Обработка с помощью приспособлений не требует специального оборудования. Недостатком метода являются меньшая производительность по сравнению с обработкой на станках и необходимость в ручной работе по подготовке баз. Достоинством обработки с помощью приспособлений является экономия времени на демонтаж, транспортирование и повторный монтаж станины, что неизбежно при обработке на станках.
Большое значение для восстановления направляющих имеет подбор технологических баз. По характеру баз станины могут быть разделены на четыре основные группы.
1) Станины, в которые вмонтированы шпиндели (станки горизонтально-фрезер-ные, вертикально-фрезерные с неотъемной головкой, некоторые типы зубодолбежных и др.). При ремонте станин этой группы выверки ведут от устанавливаемых в шпинделе станка оправок, материализующих ось вращения.
2) Станины, имеющие нерабочие поверхности, обработанные заодно с рабочими (станки продольно-фрезерные, продольно-строгальные, кругло- и внутришлифо-вальные).
3) Станины с частично изношенными направляющими. В качестве базы принимаются рабочие поверхности, изнашиваемые при эксплуатации мало и не на всем протяжении. У таких станин восстанавливают сначала малоизношенные поверхности, затем, базируясь от них, восстанавливают остальные изношенные рабочие поверхности. Типичными для этой группы являются станины токарных станков, револьверных станков с отъемной передней бабкой и др.
4) Станины, имеющие отдельные неизношенные участки направляющих. К этой группе относятся станины, не имеющие других обработанных поверхностей, кроме изнашиваемых рабочих (зубо- и резьбофрезерные станки). За базу принимают неизношенные или малоизношенные участки рабочих поверхностей, подлежащих исправлению.
Для восстановления требуемых свойств направляющих станин их подвергают термообработке. Из многообразия методов приведем несколько наиболее распространенных.
Поверхностная закалка с индукционным нагревом токами высокой частоты (ТВЧ)
. Качество слоя чугуна, закаленного ТВЧ, зависит от частоты тока, удельной мощности, времени нагрева, конструкции индуктора, зазора между индуктором и закаливаемой поверхностью, а также от условий охлаждения. На конечные результаты закалки влияет также первоначальное состояние чугуна (его химический состав и микроструктура).
При нагреве серого чугуна с целью последующей закалки часть углерода растворяется в аустените, а остальная часть его остается в свободном состоянии в виде графитных включений. Как правило, перед закалкой чугун должен иметь перлитную структуру. Если исходная структура чугуна неудовлетворительна для поверхностной закалки, то следует увеличить концентрацию связанного углерода (повысить содержание перлита в структуре) путем предварительной термической обработки — нормали-зации.
Максимальная достигаемая твердость чугуна, получаемая после закалки ТВЧ при температуре 830…950 °С (в зависимости от состава чугуна), составляет HRC
48-53. Дальнейшее повышение температуры закалки приводит к понижению твердости.
Скорость охлаждения при закалке мало влияет на твердость. При закалке в масле твердость чугуна уменьшается только на 2 — 3 ед. HRC по сравнению с закалкой в воде.
Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ модифицированного чугуна дает возможность получить большую твердость и глубину слоя по сравнению с закалкой обычного перлитного чугуна. По микроструктуре закаленный модифицированный чугун практически не отличается от перлитного.
Перед закалкой станин токарных станков необходимо выполнить следующее:
1) установить станину на стол продольно-строгального станка и выверить на параллельность базовым поверхностям с точностью 0,05 мм и затем прогнуть ее на 0,3…0,4 мм(величина деформации при закаливании);
2) строгать все направляющие станины до установления их параллельности ходу стола. После открепления станины (от стола) вследствие упругой деформации образуется выпуклость, соответствующая величине прогиба;
3) установить станину (без выверки) на закалочную площадку, окантованную цементным буртиком для сбора использованной закалочной воды;
4) на направляющих станины установить переносный станок, с двух сторон ее закрепить два кронштейна; роликовую цепь сцепить со звездочкой привода станка;
5) между индуктором и закаливаемой станиной с помощью вертикального и горизонтального суппорта станка отрегулировать зазор. Затем подать воду в индуктор;
6) включить ток и произвести закалку. Так как закаливаемая поверхность станины расположена в горизонтальной плоскости, охлаждающая вода заливает плоский, еще не полностью нагретый участок и тем самым затрудняет закалку. Как правило, глубина закаленного слоя у вершины призмы больше, чем на плоском участке (3…4 мм у призмы, 1,5…2,5 мм на плоском участке).
Пример.
Режим закалки направляющих станины токарно-винторезного станка мод. 1К62.
Напряжение генератора, В ……….………………………………. 600-750
Сила тока, А………………………..…………………………………. 95-120
Емкость конденсаторной батареи, мкФ….…………………….. 300-375
Используемая мощность, Вт ………………………………………. 55-70
Зазор между индуктором и закаливаемой станиной,мм ………..2,5-3,5
Скорость перемещения индуктора в процессе нагрева, м/мин….. 0-24
Температура нагрева поверхности станины, °С …………………850-900
Глубина закалки, мм…………………………………………………..3-4
НRC ……………………………………………………….…………. 45-53
Время закалки станины, мин………………………………….……. 60-70
Поводка станины после закалки (в сторону вогнутости), мм… 0,30-0,50
При закалке направляющие станины прогибаются, при этом компенсируется выпуклость, полученная при строгании. Таким образом, обеспечивается небольшой съем металла при последующем шлифовании направляющих.
Пламенная поверхностная закалка
Для поверхностного упрочнения направляющих станин пламенной закалкой в ремонтной практике применяются стационарные и передвижные установки. Первые обычно установлены на специальных участках ремонтно-механических цехов. В этом случае станины должны доставляться туда для термообработки и последующего восстановления.
Пламенная поверхностная закалка направляющих станин может производиться ацетилено-кислородным или керосино-кислородным пламенем. Нагрев ацетилено-кислородным пламенем происходит интенсивнее, чем керосино-кислородным, так как при помощи первого можно нагревать до 3150 °С, а при помощи второго — лишь до 2400 °С. В качестве горючей смеси используют также пропан-бутан и кислород или природный газ в смеси с кислородом.
Закалочной средой служит вода. Установка для пламенной закалки проста в устройстве и надежна в работе, обслуживает ее один рабочий.
Закалка змейкой
. На некоторых заводах вместо сплошной закалки направляющих станин токарных станков практикуется так называемая закалка змейкой, при которой путем нагрева газовой горелкой на поверхности направляющих образуются перекрещивающиеся зигзагообразные закаленные полосы.
В процессе закалки на направляющие поверхности станины наносится перекрещивающаяся зигзагообразная линия шириной 6…12 мм с
шагом 40…100 мм (рис. 8.10).
Рис. 8.10. Закалочный рисунок змейкой
Закалочный рисунок выполняется от руки и обычно имеет неправильную форму. Расстояние от края станины до линии закалки должно быть не менее 6 мм.
Скорость перемещения горелки вдоль направляющих около 0,5 м/мин,
что обеспечивает нагрев до 750…800 °С.
Закалочный рисунок рекомендуется наносить так. Сначала следует нанести за один проход зигзагообразную линию на первой направляющей, после чего переходить ко второй направляющей. За время нанесения зигзагообразной линии на второй направляющей первая остывает до 50…60 °С, и на нее наносят перекрещивающуюся закалочную линию.
Поэтому необходимо внимательно следить за процессом нагрева и своевременно регулировать скорость перемещения горелки относительно закаливаемой поверхности направляющих станин, не допуская оплавления металла.