Шабрение металла: технология, виды, инструменты

Как выполняется ремонт каретки суппорта

Капитальный ремонт каретки суппорта предполагает восстановление ее нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины. Кроме того, при восстановлении данного узла необходимо добиться перпендикулярности плоскости его перемещения к плоскостям, на которых фиксируются фартук токарного станка и его коробка подач. Для выявления степени отклонения данных плоскостей от нормы используются уровень и щупы различной толщины.

Каретка токарного станка в результате выполнения капитального ремонта должна быть выставлена параллельно поперечному ходу суппорта с точностью 0,02 мм на длине 300 мм. Этот параметр проверяется при помощи специального индикатора, который закрепляется в резцедержателе токарного станка.

Ремонт направляющих каретки

Восстановление параметров направляющих каретки выполняют при помощи специальных компенсационных накладок или акрилопласта, а поперечные салазки ремонтируются при помощи шлифовки. Верхние салазки суппорта, если они нуждаются в ремонте, сначала подвергают шабрению и выверке, затем их шлифуют.

Особенности операции и инструменты

Шабрение поверхностей — это финишная слесарная операция, смысл которой состоит в том, чтобы используя специальный инструмент, называемый шабер, соскоблить с детали тонкий слой материала. Толщина материала варьируется в интервале 0,005–0,07 мм.

Так как шабрение является финишной операцией, ее используют для выполнения обработки деталей, поверхность которых уже имеет невысокую степень шероховатости.

Такой технологический процесс просто идеально подходит для обработки частей, которые в дальнейшем будут сопрягаться и перемещаться относительно друг друга. В подобных подвижных соединениях, сформированных из деталей с идеально обработанными плоскостями, надежно удерживается смазочный материал, и обеспечено плотное прилегание элементов, что является необходимым условием точного функционирования узла. Используя операцию шабрения, выполняют обработку:

• деталей приборов различного назначения;
• элементов подшипников скольжения;
• наружной части измерительных инструментов и контрольных приспособлений: поверочных плит, линеек, угольников и др.;
• направляющих элементов различных станков: токарного, сверлильного и др.;
• плоских и криволинейных поверхностей любого другого назначения, к которым предъявляются повышенные требования по степени их шероховатости и точности взаимного расположения.

Процесс шабрения, как уже говорилось выше, практически не поддается механизации. Выполняют такую технологическую операцию при помощи ручного инструмента, который называется шабером. На сегодняшний день используются следующие виды инструментов для выполнения шабрения:

• классифицирующиеся по конфигурации своей режущей части на плоские, фасонные и трехгранные;
• подразделяющиеся по своей конструкции на цельные и составные;
• одно- и двухсторонние инструменты, отличающиеся количеством режущих частей.

При производстве инструментов, предназначенных для выполнения шабрения, в качестве основного материала используется инструментальная сталь. В тех случаях, когда инструмент имеет составную конструкцию, его рабочая часть может быть оснащена твердосплавными пластинами или режущими элементами, изготовленными из быстрорежущей стали.

На геометрические параметры инструментов, при помощи которых выполняется шабровка, оказывает влияние ряд параметров:

• материал изготовления детали, которую предстоит обрабатывать;
• угол, под которым инструмент располагается по отношению к поверхности детали;
• характеристики поверхности, необходимые для получения в процессе выполнения обработки.

Шабрение плоских поверхностей преимущественно выполняется при помощи одно- и двухстороннего инструмента, режущая часть которого может иметь прямолинейную или криволинейную конфигурацию. В зависимости от типа обработки, торцевой участок инструмента затачивается под различным углом по отношению к его оси:

• при выполнении черновой обработки — 75–90°;
• для выполнения обработки отделочного типа — 90–100°;
• шаберы для выполнения финишной чистовой обработки — 90°.

На параметры данного угла оказывает влияние и твердость металла, поверхность которого необходимо подвергнуть обработке. Так, шабрение деталей, изготовленных из мягких материалов, производится инструментом, торцевая часть которого заточена под углом 35–40 градусов по отношению к оси инструмента, изделий из стали — 75–90 градусов, из бронзы и чугуна — 90–10°градусов.

Важными параметрами инструмента, при помощи которого выполняется шабровка, являются длина режущей кромки инструмента и радиус ее закругления.

На величину таких параметров основное влияние также оказывает твердость обрабатываемого металла и тип обработки. Те, кто профессионально занимается слесарным делом, наверняка знают, что более твердые металлы обрабатываются инструментом с узкой рабочей частью и минимальным радиусом закругления режущей кромки.

• черновая обработка — 20–30 мм;
• чистовое шабрение — 15–20 мм;
• отделочная обработка — 5–12 мм.

Шабрение плоских поверхностей — наиболее простая технологическая операция. Для выполнения обработки элементов криволинейной конфигурации используется инструмент с более сложной формой его режущей части. Так, части подшипников скольжения обрабатываются при помощи шаберов, имеющих кольцевую конструкцию, а поверхности вогнутой формы — инструментом, который обладает одновременно тремя режущими гранями.

Ремонт направляющих станины длиной более 3000 мм.

Направляющие длиной более 3000 мм наиболее экономично ремонтировать с помощью переносных фрезерных или шлифовальных приспособлений. Однако для таких приспособлений необходимо предварительно подготовить поверхности, по которым перемещается приспособление, например шабрением.

Такими поверхностями у станины токарного станка могут являться направляющие для задней бабки, концы которых выверяют на параллельность по отношению к концам поверхностей для рейки с точностью 0,05 мм, затем определяют непрямолинейность и устраняют извернутость направляющих.

Для правильного решения вопроса о способе ремонта поверхностей, а также для того, чтобы вести шабрение наиболее рациональным способом, нужно определить величину износа и непрямолинейности и составить графики, характеризующие состояние направляющих.

Измерения производятся уровнем и их следует начинать с определения формы плоской направляющей 3 (см. рис. 49). Для уменьшения случайных ошибок, возникающих вследствие погрешности контакта между корпусом уровня и проверяемой поверхностью, рекомендуется укреплять уровень на специальной подставке (см. рис. 24, в) с двумя платиками 5, расстояние между серединами которых принимается за «базу уровня».

Порядок измерения следующий.

1. Зачищают все выступающие места (границы) забоин, задиров направляющей, обнаруженные поверочной плитой покраске и тщательно промывают керосином и протирают насухо.

2. Проверяют прилегание опорных платиков к плоскости направляющей.

3. Направляющую разбивают на равные участки, длина которых должна соответствовать базе измерения. Для этого подставку устанавливают на край направляющей и отмечают на станине штрихами положение середины платиков. Затем последовательно от участка к участку подставку перемещают и устанавливают задний (по направлению перемещения) платик в том месте, где находился передний при разметке предыдущего участка. Контрольные штрихи на станине нумеруются по порядку слева направо, начиная от нуля.

Отсчет осуществляют по порядку на каждом участке, наблюдая за положением пузырька основной ампулы уровня в делениях его шкалы. Показания уровня записывают, указывая порядковый номер проверяемого участка и отклонения пузырька в делениях шкалы со знаком плюс или минус.

По результатам измерений и построенному графику выбирают наиболее изношенный участок на направляющей и вышабривают «маяк» так, чтобы его поверхность равномерно покрывалась краской, нанесенной на платик контрольной подставки. Одновременно контролируется горизонтальность участка при помощи закрепленного на подставке уровня. Далее подставка с уровнем перемещается на следующий участок и вышабривается следующий «маяк» и т. д.

Имея такие «маяки», шабрят направляющую по поверочной линейке до тех пор, пока «маяки» не начнут равномерно закрашиваться, а направляющая не станет прямолинейной и горизонтальной.

Поверхности 4 и 5 (см. рис. 49) призматической направляющей также ремонтируют шабрением по поверочной линейке. Шабрение ведется по «маякам», полученным так же, как при ремонте плоской направляющей.

Непрямолинейность призматической направляющей в вертикальной плоскости целесообразно проверять методом измерения извернутости относительно аттестованной плоской направляющей с помощью уровня, используя приспособление (см. рис. 9), располагая его опоры так, как показано на рис. 10, б.

Непрямолинейность направляющей в горизонтальной плоскости можно проверять этим же приспособлением и автоколлиматором (см. рис. 9).

Допускается непрямолинейность (выпуклость) не более 0,02 мм на 1000 мм длины и извернутость направляющих не более 0,02 мм на длине 1000 мм.

Ремонт направляющих поверхностей 1, 2, 6, 7 и 10 (см. рис. 49) целесообразно производить с помощью переносного приспособления (см. рис. 32), которое устанавливается на восстановленные поверхности 3, 4 и 5 (см. рис. 49). При отсутствии такого или подобного приспособления обработку поверхностей можно вести шабрением по поверочной линейке, периодически проверяя их параллельность по индикатору, установленному на мостике (см. рис. 10, б) или на основании задней бабки, которые базируются на поверхностях 3, 4 и 2 станины (см. рис. 49). Допускается непараллельность не более 0,02 мм на длине 1000 мм.

Окончательная проверка точности направляющих поверхностей 1, 2 и 6 производится приспособлением, показанным на рис. 9.

Ремонт направляющих станины финишным строганием.

При ремонте направляющих строганием станину необходимо установить на стол продольно-строгального станка, выверить и деформировать, согласно операциям 1, 2, 3 и 4 табл. 3.

Типовой технологический процесс ремонта направляющих станины станка модели 1К62 шлифованием. Таблица 3

В резцедержателе станка устанавливают широколезвийные резцы, режущие кромки которых предварительно должны быть доведены. Резец подводят к наименее изношенной части обрабатываемой поверхности и регулируют положение лезвия таким образом, чтобы оно плотно соприкасалось режущей кромкой с направляющей и перекрывало ее по ширине. Проверку расположения резца относительно поверхности можно производить щупом.

Строгание производится при скорости движения стола 8— 10 м/мин и глубине резания 0,03—0,05 мм. Для получения чистоты поверхности V 7 обрабатываемую поверхность необходимо смачивать керосином. Обработку поверхности следует вести за 3— 4 прохода. Проверка точности обработки производится так же, как после операций 8 и 9 (табл. 3).

Ремонт направляющих станины шабрением.

Рис. 48. Выверка станины токарно-винторезного станка на стенде

1. Основание мостика
2. Резьбовая колонка
3. Уровень
4. Опора
5. Резьбовая колонка
6. Площадка для уровня
7. Резьбовая колонка
8. Опора
9. Подпятники
10. Уровень
11. Рамный уровень
12. Балочка
13. Поверхность станины для крепления коробки подач

Этот технологический процесс характеризуется тем, что станина (установленная на стенде или на жестком фундаменте) в поперечном направлении выверяется по поверхности для крепления коробки подач 13 (рис. 48) с помощью рамного уровня 11. Это позволяет в дальнейшем при ремонте суппорта легко определить и установить перпендикулярность поверхностей для крепления фартука на каретке суппорта к поверхности для крепления коробки подач на станине.

Горизонтальность направляющих в продольном направлении определяется обычным способом по уровню 10.

Другая особенность рассматриваемого типового технологического процесса заключается в том, что вместо изнашиваемых поверхностей направляющих под заднюю бабку (на станине), обычно принимаемых за базу, в данном случае за базу принимают поверхности для крепления зубчатой рейки, притом лишь участки (по 200—300 мм) этих поверхностей по обоим концам станины.

Эти поверхности никогда не изнашиваются и находятся в одной плоскости с поверхностями для крепления коробки подач и кронштейна ходового вала. Восстановление параллельности направляющих станины к указанным поверхностям сокращает трудоемкость выверки параллельности осей ходового винта и ходового вала к направляющим станины.

Ремонт направляющих станин по этой технологии, внедренный в ремонтной службе ЛОМО, сводится к следующим операциям:

1. Устанавливают станину на стенд или жесткий фундамент по уровню с помощью клиньев и башмаков. В продольном направлении проверку необходимо вести по уровню 10 (рис. 48), в поперечном направлении — по рамному уровню, прикладываемому к плоскости 13.

Извернутость направляющих проверяется по уровню 4, установленному на универсальном приспособлении 3, перемещаемом по направляющим, или на мостике задней бабки.

Допускаются отклонения от горизонтальности направляющих в продольном направлении не более 0,02 мм на длине 1000 мм.

Извернутость направляющих допускается не более 0,02— 0,04 мм на длине 1000 мм.

Рис. 49. Профиль направляющих станины токарно-винторезного станка 1к62

Плоскость 9 (рис. 49) для крепления коробки подач должна располагаться вертикально. Допускается отклонение не более 0,04—0,05 мм на длине 1000 мм.

2. Шабрят поверхности 3, 4 и 5 по поверочной линейке на краску. В процессе шабрения периодически проверяют извернутость этих направляющих и параллельность их поверхностям 9 и 10 с помощью приспособления, уровня и индикатора (способ проверки — см. рис. 10, б).

Допускается непрямолинейность (в сторону выпуклости) не более 0,02 мм на длине 1000 мм. Извернутость — не более 0,02 мм на 1000 мм. Непараллельность 1 базовым поверхностям — не более 0,06 мм на длине направляющих. Количество отпечатков краски — не менее 10 на площади 25×25 мм.

3. Шабрят направляющие 1, 2 и 6 по поверочной линейке на краску. Периодически проверяют параллельность их поверхностям 3, 4 и 5, отклонение которой должно быть не более 0,02 мм на длине 1000 мм и не более 0,05 мм на длине 3000 мм.

Спиральная извернутость допускается не более 0,02 мм на длине 1000 мм. Количество отпечатков краски должно быть не менее 10 на площади 25 х 25 мм.

4. Шабрят поверхности 7 и 11 по поверочной линейке на краску. Периодически проверяют параллельность их поверхностям 1, 2 и 6 с помощью приспособления с индикатором. Допускается непараллельность не более 0,02 мм на длине направляющих.

Окончательная пригонка поверхностей 7 и 11 производится по каретке суппорта вместе с прижимными планками.

Ремонт направляющих станины шлифованием.

Этот технологический процесс состоит из следующих операций:

1. Запиливают и зачищают все выступающие забоины и задиры на поверхности 8 станины (рис. 49).

2. Устанавливают станину на столе продольно-строгального станка поверхностью 8, при этом под наружные четыре угла между опорными плоскостями станины и поверхности стола подкладывают фольгу толщиной 0,1 мм. Закрепление станины осуществляют у внутренних углов (на рис.

3. Проверяют извернутость направляющих 3, 4 и 5 с помощью уровня, уложенного на мостике задней бабки, или специального приспособления (см. рис. 9).

Рис. 50. Схема деформации станины токарно-винторезного станка

4. Закрепляют станину на столе станка винтами и накладками, одновременно осуществляя прогиб станины на 0,05 мм. Как показывает практика, на точность механической обработки направляющих отрицательно влияет непрямолинейность движения стола строгального станка, на котором производится шлифование.

Деформация станины, возникающая как в процессе установки и закрепления на столе станка, так и при обработке также увеличивает непрямолинейность. Из-за указанных недостатков направляющие станины после их обработки оказываются не только непрямолинейными (в сторону вогнутости), но и извернутыми.

Поэтому установка и крепление станины на столе строгального станка являются важными моментами и требуют внимательного и умелого подхода к ним. Станину следует закрепить на столе строгального станка так, чтобы тумбы своей опорной поверхностью плотнее соприкасались с поверхностью стола.-

5. Дополнительно проверяют извернутость направляющих. Показания должны быть такие же, как при проверке до закрепления. При несовпадении показаний винты ослабляют и станину вновь закрепляют так, чтобы данные извернутости были с одинаковыми данными, полученными до закрепления станины на столе станка.

6. Шлифуют последовательно поверхности 3, 6, 11, 7, 2, 5, 1 и 4 (рис. 49). Шлифование производят торцом круга чашечной формы, зернистостью КЧ46 или К346 и твердостью СМ1К. Предварительное шлифование проводят при наклоне оси шпинделя относительно направления движения стола на 1—3°.

Окончательное шлифование производят при перпендикулярном положении оси шпинделя к шлифуемой поверхности. Режим шлифования: подача 6—8 м/мин, скорость — 35—40 м/сек. Нагрев обрабатываемых поверхностей во время шлифования не допускается.

Типовой технологический процесс ремонта направляющих станин шлифованием представлен в табл. 3. Этим технологическим процессом можно руководствоваться и при шлифовании направляющих, закаленных т. в. ч. Однако предварительно нужно выполнить все операции, указанные на стр. 72.

Ремонт шабрением

Шабрение направляющих или шабрение с последующей притиркой остается до сих пор самым эффективным способом восстановления их геометрической, технической точности. И сейчас этот способ часто используется, на протяжении многих десятилетий демонстрируя прекрасный результат ремонта станины.

В первую очередь надо обследовать состояние направляющих, определить степень их износа. То место, где износ минимальный, принимается за базовой уровень, а данные замеров заносятся в таблицу, на основании которых будет производится ремонт. В токарном станке за базовую поверхность принимают чаще всего место расположение задней бабки, которое в процессе эксплуатации оборудования практически не изнашивается. Метод включает следующие этапы:

1. установка станины станка на жесткое основание (ремонтный стенд), следует выставить продольное и поперечное положение станины точно в горизонтальной плоскости клиньями, башмаками или с помощью домкратов;
2. после окончания подготовительных работ выполняется черновое (предварительное) шабрение с рабочей шириной шабера 20-25 мм при этом выдерживается длина штрихов на поверхности более 10 мм и достигается 4-6 пятен при контроле на краску в квадратах 25×25 мм. Этим достигается разбивка крупных пятен на более маленькие;
3. получистовое шабрение выполняется шабером 12-16 мм, длиной штрихов 5-10 мм до достижения 8-15 пятен на квадрат;
4. финишное (чистовое) шабрение производят шабером шириной 5-10 мм и длиной штрихов 3-5 мм для достижения 20-25 пятен в квадрате.

Список литературы:

Станина токарного станка. календарный график капитального ремонта

Весьма важным мероприятием является организация ремонта станка по календарному графику. График ремонта станка определяет последовательность и сроки проведения ремонтных операций, комплектование узлов и окончательную сборку станка,

Кроме того, в первый день бригада осуществляет промывку деталей и дефектацию станка и приступает к ремонту других узлов станка.

Станина токарного станка. подготовка к ремонту

Качество капитального или среднего ремонта при минимальном сроке исполнения зависит от степени подготовки станка к ремонту и правильной организации труда бригады слесарей.

Перед остановкой станка для ремонта производят проверку его работы на холостом ходу с целью выявления повышенных шумов и вибраций на каждой ступени оборотов шпинделя и также осуществляют обработку образца с целью определения состояния опор качения шпинделя.

Результаты проверок учитывают при составлении ведомости дефектов и ремонте станка.

Другие проверки станка на точность по ГОСТ 42—56 (рекомендуемые в некоторых литературных источниках) проводить нецелесообразно, так как точность сборки станка обеспечивается на всех этапах технологического процесса ремонта.

В настоящей главе рассмотрено несколько вариантов технологических процессов, которые применяют для капитального или среднего ремонта корпусных (базовых) деталей и узлов большинства моделей токарно-винторезных станков, например, 1К62, 1601, 1610, 1613Д или 250, 1612В, 1615А, ТВ-320, 1А616, 1Е61 и др. соответствуют современному уровню ремонтного производства и могут быть использованы ремонтными базами с различным уровнем оснащенности.

Технические характеристики, фотографии и чертежи приведены на странице Токарно-винторезный станок 1К62.

Шабрение каленой станины токарного

Шабрение: влияние технологии изготовления базовых деталей станков на точность