Описание токарно-винторезного станка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Легкий токарно-винторезный станок 16К20

Основные характеристики

Отверстие в шпинделе --55 мм

Мощность электродвигателя главного привода --11 кВт

Длина --2505, 2795, 3195, 3795 мм

Ширина --1190 мм

Высота --1500 мм токарный винторезный станок металл

Наибольший диаметр обработки изделия над станиной --400 мм

Наибольший диаметр обработки изделия над суппортом --220 мм

Расстояние между центрами (РМЦ) --710, 1000, 1400, 2000 мм

Рис.1. Станок 16к20



1. Описание

Токарно-винторезный станок 16К20 представляет собой универсальный токарно-винторезный агрегат, на котором можно производить нарезание модульной, метрической, питчевой и дюймовой резьбы, а также осуществлять широкий спектр токарных работ.

Он пришел на смену устаревшему в техническом плане токарному станку 1К62, который станок 16К20 превосходит по всем без исключения показателям:

* безопасности использования станка;

* надежности в работе;

* точности;

* удобству обслуживания;

* долговечности при активной эксплуатации;

* производительности.

Токарно-винторезный станок 16К20. Универсальность. Точность. Надежность.

Выпуск токарно-винторезного станка 16К20 осуществлялся в СССР с 1973 года на Московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий». Оборудование снято с производства в 1989 году.

Модель 16К20 пользовался популярностью у заказчиков станочного оборудования за универсальность. Набор производимых операций достаточно широк. Это обработка сложных и рельефных поверхностей, включая цилиндрические, конические, торцевые с внешней и внутренней стороны. В дополнение -- выглаживание, раскатка и нарезка резьбы. Для этого используется следующий инструментарий:разверстка, сверло, зенкер, резец, плашка. Заготовка помещается на патронах или в центрах для формирования размера.

Отличительные свойства

Применение для ремонтных или производственных чистовых или черновых работ.

Высокая мощность.

Жесткая конструкция устойчива к вибрациям.

Управление механическим способом или с помощью компьютерной программы и дистанционного пульта.

Описание важных узлов

Станина

Конструкция прямоугольной формы производится из чугуна, отличается жесткостью и закаленными направляющими. Они необходимы для перемещения суппорта и задней бабки. В станине находится электродвигатель, гидравлическая система. Она устанавливается на основание, с помощью которого происходит сбор стружки и охлаждение жидкости.

Шпиндель

Конструкция имеет фланец, с помощью передней части которого происходит установка заготовки в подшипники. Их регулировка во время эксплуатации не требуется. Шпиндель имеет зубчатые колеса, которые соединяют выходной вал с коробкой передач. Та, в свою очередь дает ход передвижению суппорта. Оно осуществляется в большой зоне подач, что обеспечивает высокую точность точения. Для нарезки резьбы производится синхронное движение холодного винта с входным валом. Заготовка вращается за счет передней бабки шпиндели. Здесь сосредоточены все скорости и узлы.

Суппорт

На суппорт устанавливается режущий инструмент и осуществляется его вращение. Фиксация инструмента на резцедержателе простая, прочная и надежная. А теперь другие элементы суппорта: резцовая каретка используется для обработки конической поверхности. Для этого она монтируется под углом. Как определить скорость движения резцовых салазок? Для этого на суппорте установлены линейке с визирами. В коническую шейку устанавливаются патроны. Отверстие в виде конуса служит для центров.

Фартук

В фартуке станка сосредоточено поступательное движение, которое приводит в движение суппорт. Оно берет начало от винта хода, проходит через зубчатую и реечную передачу, и попадает в ходовой вал.

Отличительная характеристика модели: оригинальный механизм отключения движения в нужный момент. Помимо достижения точности проведения операций, обеспечивается их безопасность, что снижает травмоопасность мастеров, работающих на токарном станке. Этому способствует система ограждения и набор специальных устройств для блокировки.

Задняя бабка

Конструкция имеет пиноль с коническим отверстием, которая перемещается благодаря движению маховичка. Она крепится при повороте рукоятки и регулируется в нужном направлении. По тому же принципу работает и при перемещении по направляющим станины.

Важная особенность станка: на заднюю бабку устанавливаются вращающиеся центра или неподвижные центра, чтобы усилить неподвижность задней части заготовок и обеспечить их нормальное точение. Возможна установка осевой части для чтобы обрабатывать центральную часть деталей.

Электрошкаф

Электрошкаф надежно функционирует без дополнительного ремонта. В комплектации предоставляется подробная схема установки, с которой пусконаладочные работы проходят без затруднений. При использовании автоматический версии постоянно ведется диагностика работы станка с помощью компьютерной программы. Выявляются и быстро устраняются даже самые мелкие неисправности. Работа оператора производится в безопасном режиме.

Что означает класс точности

Стандартным является нормальный класс точности обработки деталей. Возможны минимальные отклонения, которые не противоречат стандартам ГОСТ. Детали из конструкционной стали могут иметь шероховатую поверхность V6. Допускаются отклонения: у цилиндрических заготовок 7 мкм, конусных -- 20 мкм при длине 300 мм, торцевых 15 мкм при диаметре 300 мм.

Зачем нужна цифровая индикация

В продолжение темы класса точности хотим отметить, что установка цифровой индикации способствует созданию деталей класса повышенной точности. Количество бракованных изделий и отклонений от нормы сводится к минимуму. Максимальная эксплуатация станочного оборудования не способствует снижению точности. Повышается производительность труда и скорость обработки заготовок, не теряя в качестве. Цифровое устройство позволяет на 100% использовать возможности токарного станка -- работа в системе абсолютных координат, использование удобных величин. Расчет заточки может производится в миллиметрах, дюймах, сантиметрах, как кому привычнее.

Технические характеристики

Модель 16К20

Основные параметры

Наибольший диаметр обработки изделия над станиной - 400 мм

Наибольший диаметр обработки изделия над суппортом - 220 мм

Расстояние между центрами (РМЦ) - 710, 1000, 1400, 2000 мм

Класс точности по ГОСТ 8-82 - Н

Шпиндельная бабка

Пределы частот вращения шпинделя по часовой стрелке - 12,5 - 1600 об/мин

Отверстие в шпинделе - 55 мм

Мощность главного двигателя - 11 кВт

Габаритные размеры и вес

Длина - 2505, 2795, 3195, 3795 мм

Ширина - 1190 мм

Высота - 1500 мм

Масса-нетто - 2835, 3005, 3225, 3685 кг

2. Основная часть

Назначение.

Направляющие станков должны обеспечивать правильность траектории движения рабочего органа станка, несущего инструмент или обрабатываемую деталь. Если направляющие используют для перестановки, то они должны обеспечивать правильное положение узла в любой заданной позиции.

К направляющим станков предъявляют следующие основные требования:

1) первоначальная точность изготовления по условиям плоскости граней и их взаимной параллельности, небольшая шероховатость и однородность поверхностей рабочих граней направляющих;

2) долговечность направляющих, которая характеризует их способность сохранять в течение заданного срока времени первоначальную точность;

3) малая величина и постоянство сил трения на направляющих; с увеличением сил трения, и особенно при случайном изменении их величины, возрастают погрешности позиционирования;

4) жесткость направляющих, характеризуемая величиной контактных перемещений на рабочих гранях направляющих под действием внешних нагрузок и являющаяся составной частью общей жесткости несущей системы станка;

5) высокие демпфирующие свойства.

В станках получили применение направляющие с различным характером трения - направляющие смешанного трения, направляющие жидкостного трения, направляющие качения и аэростатические направляющие. Каждый из перечисленных типов направляющих обладает определенными достоинствами и недостатками, совокупность которых предопределяет целесообразную область их использования.

Классификация.

В металлорежущих станках применяются направляющие скольжения, качения. В настоящее время примерно в 95 % станков используются направляющие первого и второго типа. Достаточно часто направляющие разных типов объединяют в одну конструкцию с целью сочетать их достоинства. Такие направляющие называют комбинированными. Направляющие скольжения могут быть с полужидкостной, жидкостной и газовой смазкой. При полужидкостной смазке суммируется сила взаимодействия контактирующих поверхностей деталей и сила вязкого сопротивления смазочного материала, не разделяющего полностью эти поверхности. Если смазочный материал разделяет поверхности полностью, то возникает жидкостная смазка, что имеет место в гидростатических и гидродинамических направляющих. Направляющие качения разделяют по виду тел качения на роликовые и шариковые.

В зависимости от траектории движения подвижного узла направляющие могут быть прямолинейного и кругового движения. Их делят также на горизонтальные, вертикальные и наклонные. По форме поперечного сечения наиболее распространены прямоугольные (плоские), треугольные (призматические), трапециевидные (типа Ласточкин хвост) и круглые направляющие.

Таким образом классифицировать направляющие можно следующим образом:

Направляющие качения:

Роликовые направляющие модульного типа;

Шариковые направляющие модульного типа;

Направляющие скольжения:

Гидростатические направляющие;

Гидродинамические направляющие;

Аэростатические направляющие;

Аэродинамические направляющие;

Комбинированные.

В зависимости от траектории движения подвижного узла направляющие делятся на:

- прямолинейные;

- круговые.

В зависимости от расположения направляющие делятся также на:

- горизонтальные,

- вертикальные,

- наклонные.



Рис.3. Классификация направляющих станков.

Конструкция.

В современных станках с ЧПУ применяют направляющие скольжения, качения и комбинированные в зависимости от конструкции и назначения станков. Формы направляющих скольжения показаны на рисунке 4. Наиболее просты в изготовлении прямоугольные направляющие (I, III), треугольные направляющие (II, IV), обеспечивают самоустановку салазок, не требуют компенсаторов для регулировки зазоров, однако они более сложны в изготовлении, чем прямоугольные. При высоких скоростях движения рабочих органов применяют охватывающие направляющие (VI), требующие хорошей защиты от попадания в них стружки. Трапецеидальные направляющие (типа “ласточкин хвост”) удобны тем, что воспринимают нагрузку и опрокидывающие моменты в разных направлениях. Иногда (сравнительно редко) применяют круглые направляющие.



Рис. 4. Форма направляющих скольжения: I-VIII - варианты исполнений; 1-салазки; 2-планка; 3-поверхности скольжения; 4-компенсатор

Роликовые опоры в виде танкетки изготовляют как унифицированную гамму серий Р-88У и Р-88Ш (рис.5б). Комплект роликовой опоры (танкетки) Р-88 состоит из обойм 1 (2 шт.), роликов диаметром d (36 штук), направляющей 2, крепежных винтов 3 (4 шт.), штифтов 4 (4 шт.), сепараторов 5.

На рисунке 5 приведены конструкции направляющих качения, которые все шире применяются в станках. Они обеспечивают малый коэффициент трения (примерно м?0,005) и точные перемещения при реверсах, равномерное перемещение при низких и высоких скоростях. Это является их преимуществом перед направляющими скольжения. Телами качения в таких направляющих являются шарики или ролики (рис. 5).

А)

Б)

Рис. 5. Примеры конструкций направляющих качения а - формы тел качения, б - роликовая опора типа Р88 крепежных винтов 3 (4 шт.), штифтов 4 (4 шт.), сепараторов 5.



Принцип работы.

Направляющие станка с ЧПУ закрепляются до такой степени надёжно, чтобы были исключены даже их минимальные сдвиги при работе оборудования -- под действием веса, перемещения или вибрации рабочих узлов.

В процессе обработки заготовок по направляющим, под управлением заданной программы, без затруднений передвигаются и прочно закрепляются функциональные узлы станка, обеспечивая выполнение необходимых рабочих операций.

Используются, в зависимости от способа перемещения подвижного узла, направляющие скольжения, качения и комбинированные, которые сочетают как катящееся, так и скользящее перемещение.

Направляющие скольжения, в которых поверхность вала непосредственно соприкасается с перемещающейся по нему втулкой, подвержены действию значительных сил трения, которые в процессе работы значительно меняются по направлению и силе. Нагрузка трением изнашивает направляющие. Кроме того, на работе направляющих скольжения сильно сказывается разность между силой трения в состоянии покоя и силой трения во время движения.

Чтобы уменьшить влияние сил трения, применяют антифрикционные пластиковые накладки, а также ряд других способов снижения этих сил. В зависимости от того, каким способом уменьшается трение, направляющие скольжения подразделяются на гидростатические, гидродинамические и аэростатические.

В гидростатических жидкостная (масляная) смазка присутствует при любой скорости скольжения, соответственно, обеспечивается и равномерность движения, и высокая его точность.

У таких направляющих два проблемных момента: сложно устроенная система смазывания, а также необходимость специальных фиксирующих устройств для закрепления перемещенного узла в нужном положении.

Гидростатические направляющие снабжены специальными масляными карманами, в которые смазка подаётся под давлением и вытекает наружу, создавая масляный слой по всей длине соприкосновения поверхностей. Толщина слоя регулируется.

Гидродинамические эффективно уменьшают трение за счёт «всплывания» движущегося узла в масле, заполняющем зазоры между смазочными канавками на рабочих поверхностях направляющих при движении по ним перемещаемых узлов.

Хорошо работают гидродинамические направляющие только при значительных скоростях скольжения.

Проблемными моментами является разгон, а также торможение движущейся части.

Аэродинамические работают на воздушной подушке.

Конструктивно они похожи на гидростатические, имеют карманы, в которые под давлением подаётся воздух.

По сравнению с масляной, воздушная подушка выдерживает меньший вес и хуже гасит толчки и вибрации.

Подводящие воздух пути, как и зазор между разделяемыми поверхностями, легко засоряются.

Вместе с тем, в отличие от гидростатических направляющих, аэростатическим не нужна дополнительная фиксация: сразу после прекращения подачи воздуха подвижная часть плотно садится на вал.

Направляющие качения, в соответствии с формой подшипников, бывают шариковыми и роликовыми. При сопоставимых габаритах роликовые выдерживают более значительную нагрузку. Конструктивно они состоят из комплекта «рельс-каретка», «линейный подшипник-вал», «рельс-рельс с плоским сепаратором».

Такие направляющие имеют сниженные показатели трения, обеспечивают точное перемещение и остановку в нужном положении, при малых скоростях перемещение по ним не теряет плавности. Смазывание направляющих качения также не представляет трудностей.

Вместе с тем, они имеют более высокую стоимость, хуже гасят сотрясения и более, чем направляющие скольжения, чувствительны к загрязнению.

Комбинированные направляющие сочетают скольжение по одним граням со скольжением по другим. Этот вид направляющих наиболее широко распространён и объединяет как достоинства, так и недостатки направляющих качения и скольжения.



Неисправности, дефекты.



Разборочно - сборочные работы.

Сборка является весьма трудоемкой и ответственной частью процессов ремонта машин. Детали ремонтируемых машин в процессе сборки соединяются в соответствии с техническими условиями. Собранные сборочные единицы и детали машины должны обеспечить нормальное взаимодействие механизмов машины, ее мощность и производительность.

Перед разборкой станка производится наружный осмотр и отключения от питания без разборки для выявления дефектов станка в целом и по сборочным единицам.

Весь процесс выявления изношенных деталей, требующих восстановления или замены при ближайшем плановом ремонте.

Испытания станка на холостом ходу на всех скоростях и подачах, проверка на шум, нагрев и по обрабатываемой детали на точность и частоту обработки.

Разборка оборудования

1. Передняя бабка

2. Задняя бабка

3. Винты

4. Коробка подач

5. Фартук

6. Суппорт

Сборка производится в обратном порядке

Последовательность восстановления и ремонт.

1.Ремонт станины:

- замеры износа направляющих станины

- шлифовка, шабрение направляющих станины

2.Ремонт фартука:

- покраска внутренних поверхностей

- замена бракованных деталей

- замена подшипников

3.Ремонт каретки:

- восстановление нижних направляющих каретки

- шабрение нижних направляющих

- шлифовка поверхностей под нижнюю часть суппорта

- шлифовка прижимных планок

4.Ремонт коробки подач:

- окраска внутренних поверхностей

- замена отбракованных деталей и подшипников

5.Ремонт коробки скоростей:

- окраска внутренних поверхностей

- замена отбракованных деталей

- замена подшипников

6.Ремонт шпинделей или изготовление новых по чертежам*

7.Ремонт суппорта:

- шабрение средней и верхней частей суппорта

- изготовление комплекта деталей "винт-гайка", клина

- замена подшипников

- восстановление головки резцовой

- изготовление новой головки*

8.Ремонт задней бабки

- шабрение плиты задней бабки но станине

- шабрение корпуса задней бабки по плите

- ремонт отверстия задней бабки под пиноль методом

завтуливания с последующей расточкой и хонингованием*

- ремонт или замена пиноли

9.Ремонт заднего кронштейна, ходового вала, вала включения, ходового винта

- завтуливание отверстий заднего кронштейна споследующей расточкой

под ходовой винт, ходовой вал, вал включения*

- ремонт ходового винта - прорезка резьбы с изготовлением маточной гайки

- ремонт ходового вала и вала включения - прорезка шпоночного паза

под углом 90° к существующему

10.Ремонт электрооборудования:

- ремонт электрошкафа

- замена неисправных элементов

- ремонт неисправных замков, запоров и блокировок открывания дверей

- изменение сопротивления изоляции, заземления

- замена электродвигателя*

11.Сборка станка

12.Проверка по нормам точности

13.Окраска станка и консервация

Испытание.

Основным видом испытаний серийных и новых станков являются приемочные испытания, включающие: 1) испытание станка на холостом ходу, проверку работы узлов и механизмов и проверку паспортных данных; 2) испытание станка в работе под нагрузкой (специальных станков также и на производительность); 3) проверку станка на геометрическую точность, точность изготовляемой детали и параметр шероховатости; 4) испытание станка при обработке на жесткость и виброустойчивость.

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

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

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

Затем станок испытывают последовательным включением всех частот вращения шпинделя, а также при всех величинах рабочих и ускоренных подач. При этом проверяют фактическое отклонение частот вращения на наибольшей скорости (станок должен непрерывно работать не менее 1,5--2 ч для установления постоянной температуры в подшипниках шпинделя). Проверяют работу электродвигателей, муфт, тормозов, механизмы зажима заготовки и инструмента, гидрооборудование, системы подачи СОЖ, смазывание защитных устройств. Для привода главного движения записывают мощность холостого хода, измеряют температуру подшипниковых опор для шпиндельного узла (допускается нагрев подшипников качения не более 70° С, скольжения не более 60° С, для других механизмов не более 50° С). Работа механизмов станка должна быть плавной, без толчков, повышенного шума, сотрясений, вызывающих вибрации. Уровень шума измеряют шумо - мером или фонометром. В зоне рабочего места уровень шума не должен превышать 70--80 дб. Кнопки управления станком, пусковая аппаратура, устройства блокировки, рычаги переключения должны работать без заедания и самопроизвольного смещения.

Проверка паспортных данных станка. Проверяют соответствие данным паспорта и чертежа: 1) основных размеров и характеристик станка, характеристик его электродвигателей, гидромоторов, гидро - и пневмо- оборудования; 2) величины частот вращения шпинделя и величин подач; 3) кинематической, гидравлической, пневматической, электрической схем станка, системы смазывания и охлаждения. Допускаются отклонения фактических данных от паспортных не более чем на 5 %.

Испытание станка в работе под нагрузкой. При этом испытании проверяют качество работы станка, правильность взаимодействия и функционирования всех его механизмов в условиях нормальной эксплуатации. Выбирают наиболее тяжелые режимы работы с кратковременными перегрузками до 25 % сверх номинальной мощности. Испытания выполняют в зависимости от служебного назначения станка на черновом или чистовом режимах для типичных заготовок и материалов. Образцы обрабатывают в течение 30 мин (не менее). При этом все механизмы станка должны работать исправно. Эксплуатационные характеристики станка должны отвечать паспортным данным. Предохранительные устройства, тормоза и фрикционные муфты должны надежно действовать. Последние не должны самовыключаться и буксовать при перегрузке более 25 % от номинальной мощности.

Производственные возможности станка, качество его изготовления характеризуются наряду с другими параметрами КПД станка т = NJN и КПД механического привода тіш = N3(N-- Nni), где N3 -- эффективная мощность, расходуемая на резание, кВт; Л^ -- потери мощности в электродвигателе, кВт. Для определения КПД проводят испытание на мощность. Уравнение баланса мощности станка N = N3 + Nni + А^ + + 7V„.n, где УУн. п -- потери мощности при работе станка под нагрузкой.

Мощность асинхронных двигателей определяют двумя вольтметрами Wx и W2 (рис. 240) или одним вольтметром с искусственной нулевой точкой. У двигателей постоянного тока замеряют напряжение, а амперметром ток / и вычисляют мощность N= I * U. Эффективную мощность определяют по формуле N3 = (Рг х U)/600, где Рг -- тангенциальная составляющая силы резания, Н. Величину Nlxl определяют по паспорту, в котором указаны значения КПД (т]н) при номинальной мощности NH, а также при мощностях (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) NH. По этим значениям строят кривую потерь, определив по формуле Wju = =(А^/г|зі -- Ю, где Ni мощность, развиваемая электродвигателем; тізі -- КПД электродвигателя при данной мощности. Мощность холостого хода TVxx = Ni -- Wju. Она зависит от частоты вращения шпинделя. Для токарных станков на нижних ступенях вращения N^ = (0,05...0,1)TV; на верхних А^ = (0,12...0,3)Ж Мощность нагрузочных потерь NH. n = =(0,05--0,14)//„; наименьшее значение соответствует малой частоте вращения.

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

Испытание на получение параметра шероховатости поверхности выполняют на станках, служащих для доводочных и суперфинишных станков. Обработку осуществляют на чистовом режиме. Полученный параметр шероховатости сравнивают с шероховатостью эталонной детали. Применяют различные приборы для оценки параметра шероховатости поверхности -- профило- метры, профилографы, интерферометры.

Проверка геометрической точности. Точность формы и размеров изготовляемых на станке деталей во многом зависит от точности технологической системы. Точность станка должна соответствовать нормам стандартов. Для каждого типа станков установлено определенное число инструментальных проверок (ГОСТ 8--82Е). В испытание на точность входят измерение геометрической точности самого станка и измерение точности изготовленных на нем деталей, используемые для измерений различные средства (уровни, индикаторы, микрометры и т. д.), должны отвечать по точности требованиям государственных стандартов.

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

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

Испытание станка на жесткость. Жесткость станка это способность его несущих элементов сопротивляться действию нагрузок. Жесткость определяется величиной у = Р/у, Н/мм, где Р -- действующая сила, у -- величина деформации, вызываемая этой силой. Она является одним из важнейших критериев работоспособности станка и определяет точность его работы в установившемся режиме. Чем выше жесткость станка, тем точнее получаются изготавливаемые на нем детали. Жесткость станков определяется как собственными деформациями его деталей, которые зависят от их материала, модуля упругости, площади сечения или момента инерции, так и контактными деформациями стыков, величина которых зависит от шероховатости сопрягаемых поверхностей, точности их геометрической формы, смазки и характера нагружения. На долю контактных деформаций в станке приходится 70--80 % упругих перемещений, приведенных к вершине режущего инструмента.

Для измерения жесткости применяют устройства нагружения элементов станка и приборы для регистрации деформаций. На рис. 241, а показана схема измерения статистической жесткости токарного станка. В резцедержателе 1 закреплен динамометр 2. Последний через серьгу 3 воздействует на оправку 4, установленную в шпинделе. Нагрузка на оправке создается винтом 6 и регистрируется индикатором 9 через тарированную плоскую пружину 8. Отжатие шпинделя и суппорта определяют по индикаторам 5 и 7. По результатам йспытаний строят график жесткости (рис. 7, б). При прямом нагружении вначале в системе выбираются зазоры, поэтому суппорт не возвращается в первоначальное исходное положение (пунктирная кривая). При последующих нагружениях и разгружениях кривые изменения деформаций образуют петлю, площадь которой характеризует в основном работу сил трения в стыках. Аналогично строят график и для обратного нагружения. При этом величина у между ветвями прямого и обратного нагружения характеризует разрыв характеристики, которая определяет суммарные остаточные перемещения. Перед проверкой станка на жесткость все его части, которые должны быть закреплены в процессе резания, также закрепляются.

Испытание станка на виброустойчивость. При работе станка наблюдаются быстропротекающие колебательные процессы -- вибрации. Они отрицательно влияют на точность и шероховатость обрабатываемой поверхности, уменьшают долговечность и ухудшают технологические возможности станка. Вибрации в станке возникают из-за колебаний, вызываемых работающими рядом машинами, обусловленных недостаточной жесткостью станка и передач в его приводах, недостаточной уравновешенностью вращающихся частей станка или вращающиеся заготовки, прерывистого характера процесса резания. В станках имеют место следующие виды колебаний.

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

Рис. 7. Схема измерения (а) и характеристика статической жесткости (б) токарного станка

Свободные колебания описываются уравнением тх + dx +jx = О, где т -- масса системы; d -- коэффициент демпфирования сопротивлениям трения; х, х, х -- соответственно перемещение, скорость и ускорение системы. Отношение X = d/m нАзываЮт логарифмическим декрементом затухания колебаний, ш0 = V / / т собственной частоты колебаний; D= Х/щ -- относительное демпфирование. Относительное демпфирование является показателем степени виброустойчивости технологической системы: D > (Х > ш0) -- сильное демпфирование; (X = = (о0) -- критическое демпфирование; D < 1(Х< щ) -- слабое демпфирование. При сильном и критическом демпфировании колебание апериодично, т. е. затухает сразу, не переходя за положение равновесия. При слабом демпфировании затухание колебаний происходит по эс - потенциальному закону ех т. е. отношение амплитуд Д> и Ап (рис. 8, б) за время t=nT равно Ао/Ап = ех где Г--период колебания, п -- число колебаний за период уменьшения амплитуды до заданной величины. Логарифмируя отношения амплитуд, находят X = ЩАо/^/пТи декремент затухания при ю0 = 2я/71, который равен D= ln(Ao/Att)/2nn. При сильном и критическом демпфировании л = 1 уравнение вынужденных колебаний имеет вид: mx+ d* + jx = Psinco /, где P-- возмущающая сила, ш -- круговая частота действия возмущающей силы. При вынужденных колебаниях для избежания резонанса собственная частота колебаний системы не должна совпадать по величине с частотой вынужденных колебаний.

Рис. 8. Динамические характеристики станка.

Виброустойчивость станка оценивают посредством амплитудно - фазового частотного метода. Шпинделю станка, например, сообщают периодические вынужденные колебания от генератора колебаний (рис. 8, а) и записывают при помощи выбродатчика и осциллографа колебание системы на осциллограмму (рис. 8, в). При периодическом изменении частоты генератора сравнивают амплитуды колебаний на входе и выходе системы Аш/Діх и сдвиг колебаний по фазе <р. На основании измерения строят амплитудную Аъых/Авх = Р{со) и фазовую Ф = Дш) характеристики в зависимости от частоты колебаний (рис. 8, г). Совмещая амплитудную и фазовую частотные характеристики в иррациональной Jm и реальной Д. координатах, получают амплитудно-фазовую характеристику АФЧХ (рис. 8, д). Радиус-вектор кривой АФЧХ характеризует отношение амплитуд, а угловое положение <р относительного положительного направления оси Д -- угол сдвига фаз колебаний. Значение -7 на оси Д означает совпадение амплитуд колебаний и сдвиг по фазе <р = 180°, что соответствует резонансу.

Система устойчива тогда, когда кривая АФЧХ не охватывает значение -1 на оси Д..

Испытание станков на виброустойчивость выполняют также на основе срезания предварительной стружки и ее зависимости от скорости резания. Предельная стружка -- это наибольшая ширина среза, снимаемая с заготовки при обработке на станке без вибраций. Предельную стружку определяют по характерному звуку во время резания, по сильной волнистости и зазубренности сходящей стружки, по следам на обработанной поверхности и другими способами.

3. Организация рабочего места

Схема рабочего места слесаря.

Рабочим местом называется определенный участок производственной площади цеха, отделения, участка или мастерской, закрепленный за данным рабочим (или бригадой рабочих), предназначенный для выполнения определенной работы.

Планировка рабочего места должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать условия производительной работы при максимальной экономии сил и времени сборщика; рационально использовать производственную площадь; создавать удобства для обслуживания рабочего места; не нарушать правила и требования охраны труда и техники безопасности.



Рис.9. Схема организации рабочего места слесаря механосборочных работ

Расположение оборудования и инструмента на рабочем месте должно обеспечить наиболее короткие и малоутомительные движения; до минимума снизить наклоны и повороты корпуса; исключить лишние перемещения и трудовые движения; обеспечить равномерное выполнение трудовых движений обеими руками.

Для создания таких условий необходимо, чтобы верстак или стол, приспособления, инструменты, стеллажи, а также детали и сборочные единицы, поступающие на сборку, и техническая документация были размещены на рабочем месте следующим образом:

-- все предметы, которые рабочий берет только правой или только левой рукой, кладут соответственно справа или слева от него (рис. 9);

-- ближе должны лежать предметы, которые требуются чаще, все, чем пользуются реже, располагают дальше;

-- не допускают скученности предметов оснащения, стесняющей действия рабочего, и разбросанности, вызывающей излишние движения;

-- каждый предмет должен иметь свое постоянное место, что делает движения рабочего наиболее экономичными.

Необходимые приспособления ( оборудования, инструменты).

Организация рабочего места непосредственно влияет на качество и производительность работы слесаря-инструментальщика. Это объясняется сложным, ответственным и разнообразным характером выполняемой им работы. Он пользуется большим количеством различных по конструкции инструментов, приспособлений и устройств. Их рациональное использование возможно только при строгой и правильной организации рабочего места. В настоящее время разработаны типовые проекты рабочего места слесаря-инструментальщика, основанные на принципах научной организации труда.

Базу рабочего места слесаря-инструментальщика (рис. 10 и 11. ) составляют основной и вспомогательный верстаки,оснащенные подводкой сжатого воздуха и низковольтного электропитания для пневматических и электромеханических инструментов. На основном верстаке выполняют размерную обработку, а на вспомогательном -- сборку. Для возможности работы с крупногабаритными заготовками рабочее место оснащают стационарной контрольно-резметочной плитой.

Рис. 10



Рис. 11. Рабочее место слесаря-инструментальщика 1,3 -- верстаки, 2 -- контрольно-разметочная плита.

На основном верстаке устанавливают параллельные тиски поворотного типа, лампу местного освещения, приспособление для пользования чертежами и- стул, а также (при необходимости) настольные тиски различных конструкций, используемые для выполнения точных слесарных работ и при обработке заготовок небольших размеров.

В ящиках верстака хранят все необходимые для работы инструменты, причем условия хранения должны соответствовать требуемым для каждого вида инструмента. За каждым инструментом должно быть закреплено постоянное место. Инструменты должны быть сгруппированы по назначению (т. е напильники должны храниться в одном месте, измерительный инструмент в другом и т. д.). Если в ящиках верстака не хватает места для всего нужного инструмента, то для его хранения используют также дополнительные устройства -- поворотные тумбочки, настольные переносные инструментальные ящики и др.

Рабочая поверхность верстака должна быть ровной и покрыта листовой сталью, текстолитом или линолеумом. Высота верстака считается правильной, если у стоящего прямо слесаря рука, согнутая в локте под углом 90°, при вертикальном положении ее плечевой части находится на уровне губок тисков.

Освещение. Рабочее место слесаря-инструментальщика должно иметь достаточную освещенность в пределах нормы и указаний СН-245-63, а) оно должно быть стабильным б) источник света должен находиться слева или спереди, чтобы тень не падала на собираемое изделие в) свет не должен слепить глаза г) нельзя применять смешанное освещение (люминесцентное й лампы накаливания).

Рис. 12. Рабочее место слесаря-инструментальщика.

В столешнике верстака и на разметочной плите следует располагать только те инструменты и приспособления, которые необходимы для выполнения данной работы. Инструменты, приспособления и заготовки должны располагаться по принципу: что берется левой рукой, должно располагаться слева от работающего, а что берется правой рукой,-- справа. Ближе располагают инструменты и приспособления, которыми пользуются чаще.

Рабочее место слесаря-инструментальщика, выполняющего точную и ответственную работу, должно отвечать самым высоким требованиям культуры производства.

Организация рабочих мест в инструментальном производстве должна постоянно совершенствоваться в соответствии с достижениями науки и техники. Под рациональной организацией рабочих мест слесарей-инструментальщиков в любой отрасли промышленности следует понимать а) специализацию рабочих мест для выполнения определенных работ (изготовление штампов одним или несколькими рабочими, входящими в бригаду, а пресс-форм другими и т. д.)

4. Безопасность труда

Безопасность труда. Каждый рабочий, поступающий на предприятие, проходит вводный инструктаж по всем вопросам, касающимся условий безопасной работы на данном предприятии. Прохождение вводного инструктажа подтверждается контрольным листом, сдаваемым администрации цеха. Без предъявления контрольного листа новый рабочий к работе в цехе не допускается.

Сборка и монтаж промышленного оборудования связаны с поднятием и перемещением деталей и сборочных единиц, зачастую большой массы. Правила безопасности труда запрещают допускать к переноске тяжестей подростков до 16 лет. Юношам от 16 до 18 лет разрешается переносить грузы массой не более 16 кг, а девушкам 16 -- 18 лет -- не более 10 кг. Взрослые мужчины могут поднимать груз массой до 50 кг.

Основными условиями безопасной работы при выполнении сборочных операций являются правильная организация рабочего места, использование только исправных инструментов, строгое соблюдение производственной дисциплины и правил безопасности труда, изложенных в памятках и специальных инструкциях.

Внутризаводской безрельсовый транспорт представляет опасность. Небезопасно передвижение в узких проходах или на путях, где работают грузоподъемные механизмы. Ниже приведены основные правила подготовки и выполнения сборочных работ.

Перед началом работы:

-- надев спецодежду, проверить, нет ли на ней свисающих концов; рукава застегнуть или закатать выше локтя;

-- подготовить рабочее место: освободить нужную для работы площадь, удалить посторонние предметы, при необходимости включить местное освещение, разложить в нужном порядке инструменты, приспособления, материалы и т. п.;

-- убедиться в исправности инструмента: молотки должны быть насажены на рукоятки овального сечения и расклинены металлическими заершенными клиньями, гаечные ключи должны быть исправными и соответствовать размерам болтов и гаек; молотки, оправки, обжимки, керны и т. п. не должны иметь скошенных бойков и заусенцев;

-- убедиться в исправности электроинструмента: изоляция провода должна быть без повреждений, иметь заземление, клеммы подключения должны быть закрыты; на рабочем месте должен быть резиновый коврик.

Во время работы:

-- пользоваться только исправными инструментами и оснасткой, указанными в технологической карте;

-- не останавливать вращающийся инструмент руками или каким-то предметом;

-- при опрессовке сборочных единиц, их испытаниях на пнев-моприспособлениях снимать и укладывать изделия при полной неподвижности штока, не поправлять деталь при движении штока;

-- при использовании подвесных конвейеров снимать детали и проталкивать пустые подвески осторожно, следить за исправностью крюков, колец, цепей, за правильным закреплением деталей;

-- детали укладывать в тару или на стеллажи; при укладке штабелем его высота не должна превышать 1 м;

-- при запрессовке детали ставить без перекосов, гидравлические скобы держать только за ручки;

-- при работе с бензином или растворителем надевать перчатки, при этом строго соблюдать противопожарные правила.

К работе с пневматическим инструментом допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальную подготовку и проверку знаний.

Работу абразивным механизированным инструментом разрешается выполнять только согласно инструкции, действующей на предприятии.

По окончании работы:

-- проверить, не оставлен ли инструмент на рабочем месте; отключить все механизмы;

-- привести в порядок рабочее место;

-- слить из ванночек бензин через воронку централизованного слива, убрать отработанный обтирочный материал в специальные металлические ящики.

Производственная санитария и оказание первой помощи. Хорошо организованное рабочее место, нормальная температура и чистота воздуха, хорошее освещение создают у работающего бодрое настроение и способствуют высокой производительности труда.

Температура зимой в цехе должна быть 291--293 К (18 -- 20 °С). Рабочие помещения должны хорошо проветриваться.

Хорошее освещение не вызывает напряжения зрения и уменьшает случаи травматизма. При плохом освещении рабочего места быстро устают глаза, притупляется внимание и вследствие этого могут произойти несчастные случаи.

Главное условие при оказании первой помощи -- быстрые и умелые действия. Это особенно важно, когда оказывается помощь пораженному электрическим током. При поражении электрическим током принимают меры согласно инструкции по электробезопасности, действующей на предприятии. Помощь в случаях травмирования оказывается пострадавшим согласно инструкции по технике безопасности, действующей на предприятии.

Противопожарные мероприятия. К числу простейших средств тушения пожара относятся огнетушители, бачки с водой, мешки или ящики с песком, ломы, топоры, лопаты, багры, ведра. Противопожарный инвентарь запрещается использовать на какие бы то ни было хозяйственные нужды, его окрашивают в красный цвет.

При пожаре необходимо быть на своем рабочем месте и выполнять распоряжения руководителей производства. Следует помнить, что при пожаре нельзя выбивать стекла в окнах, так как приток свежего воздуха усиливает горение. До прибытия пожарных команд тушить пожар следует согласно инструкции, действующей на предприятии.



Заключение

В данной работе я узнал об устройстве станка 16К20, производство которого началось ещё в СССР. В наши дни станок остаётся востребованным, потому что он точен, без затруднений выполняет свои функции и прост в обслуживании.

Также я узнал, что направляющие играют значимую роль в станке 16К20, они перемещают инструменты, заготовки и связанные с ними узлы по заданной траектории с требуемой точностью.



Список интернет ресурсов

1. Под ред. А. Ю. Ишлинского. Новый политехнический словарь. -- М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.

2. https://msd.com.ua/texnologicheskoe-oborudovanie-mashinostroitelnyx-proiz-vodstv/ispytaniya-stankov/

3. http://prod.bobrodobro.ru/69461

4. http://prod.bobrodobro.ru/69461

5. http://zewerok.ru/napravlyayushhie-chpu/

6. https://megapredmet.ru/1-53717.html

7. https://megalektsii.ru/s14736t3.html

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Направляющие_станков

Размещено на Allbest.ru