Как выставить переднюю бабку токарного станка?

Передняя шпиндельная и задняя упорная бабки токарного станка: устройство, составные части, регулирование и наладка узлов

Как выставить переднюю бабку токарного станка?

За точность установки и обработки детали в токарных станках отвечают специальные узлы — токарные бабки.

Шпиндельная (передняя) бабка — устройство токарного станка, предназначенное для сообщения заготовке вращательного движения. Обрабатываемая деталь закрепляется в кулачки патрона, цангу, планшайбу установленные на переднем торце шпинделя или фиксируется центрами между передней и задней бабками. Частота вращения заготовки и направление могут регулироваться от системы управления.

Задняя (упорная) бабка — узел токарного станка для фиксации (поджатия) обрабатываемых заготовок с помощью упорного или вращающегося центра. На универсальных станках также используется для установки режущего инструмента: сверл, зенкеров, разверток.

Устройство бабки токарного станка (шпиндельный узел)

Передняя бабка состоит из корпуса (чаще всего чугунного) и шпинделя. В станках с коробкой скоростей добавляются валы, шестерни и устройство переключения диапазонов для обеспечения различных моментов резания для обработки заготовок, система смазки шпиндельной бабки. Усилие вращения на деталь передается через шкив на первом валу. При установке шпинделя «картриджного» типа — вращательное движение патрона передается от двигателя через ремни на шкив, установленный на шпинделе. При установке электрошпинделя — ременная передача и внешний двигатель не применяются.

Корпус шпиндельной бабки может иметь различную форму, отливается, как правило, из чугуна. В современных станках в жестком корпусе передней бабки имеются точные отверстия для установки передних и задних подшипников шпинделя, это достигается расточкой корпуса на расточном станке с борштангой, с последующим контролем на измерительной машине. Предусмотрена возможность регулировки оси шпинделя в плоскости движения оси Х (для станков с горизонтальной станиной это будет горизонтальная плоскость, направление «к оператору или от оператора»). В вертикальной плоскости точность достигается пришабриванием

Передача вращательного движения от двигателя к шпинделю, чаще всего, осуществляется посредством клиновых или поликлиновых ремней и шестерней зубчатой передачи. В станках токарной группы с ЧПУ для обеспечения функций нарезания резьбы и поддержания постоянства скорости резания устанавливается дополнительный датчик — энкодер шпиндель. Энкодер воспринимает вращение шпинделя и преобразует его в электрический импульс, посылаемый в модуль ЧПУ. В свою очередь, контроллер управляет работой серводвигателя привода для плавного(не дискретного) регулирования частоты оборотов шпинделя.

Шпиндельный узел, как правило, имеет систему циркуляционной смазки и может иметь систему охлаждения. В шпинделя «картриджного» типа консистентная смазка закладывается на весь срок службы подшипников.

Кинематическая схема шпиндельной бабки обычно приведена в документации на конкретный станок.

Шпиндель передней бабки

Шпиндель — полый внутри вал, изготовленный из углеродистой стали, в отверстие которого пропускают длинномерные заготовки. Установлен шпиндель в корпус передней бабки посредством переднего и заднего подшипниковых узлов.

Торец шпинделя токарных станков, в зависимости от исполнения, соответствует ГОСТ 12595-2003 или ГОСТ 26651-85. На современных станках ЧПУ, в зависимости от запросов потребителя, геометрия торца шпинделя может быть изменена. На торец устанавливается зажимное устройство: токарный патрон, цанга, планшайба, упорный центр.

Посадочные поверхности торца шпинделя имеют обработку не ниже 6 квалитета, при изготовлении поверхность подвергается закалке и шлифовке. В противном случае радиальное и торцевое биение установленного патрона или другого зажимного устройства, установленного на шпиндель, будут превышать допустимые значения. Это скажется на точности обработки заготовки. После установки шпиндель проверяется на наличие вибраций, и, при необходимости, производится балансировка

В связи с этим, при замене зажимной оснастки посадочные поверхности шпинделя необходимо оберегать от различного рода повреждений, не допускать наличия стружки и грязи, а также проверять биение вновь установленных патрона или цанги.

пример — шпиндель «картриджного» типа пример — шпиндель с валами и шестернями коробки скоростей

Проверка точности

Геометрическую точность на токарных станках с ЧПУ проверяют по контрольным скалкам и оправкам.

Проверка методом проточки не входит в проверки по ГОСТ(в токарный патрон зажимается заготовка диаметром не менее 80 мм длиной до трех диаметров и обтачивается цилиндрическая поверхность перемещением по оси Z без поджима задней бабкой), является неточной и не отражает реальное положение оси шпиндельной бабки.

на результаты проточки влияет очень много факторов и погрешность измерения будет превышать величину допуска (режимы резания, высота режущей кромки и вылет оправки, состояние подшипников шпинделя и остальной кинематики . Допустимые отклонения указаны в приложении к свидетельству о приемке станка.

При неудовлетворительных результатах проверки точности выявляют и устраняют причину и проводят повторную проверку.

Читайте также  Как сделать накатку на токарном станке?

Задняя бабка

Задняя бабка входит в стандартную комплектацию любого токарного станка, производимого Тверским станкостроительным заводом.

Устройство задней бабки токарного станка

Упорная бабка состоит из плиты (основания, опирающегося на направляющие станины), корпуса, пиноли, штурвала перемещения пиноли) и рукояток фиксации пиноли и задней бабки. В левом торце пиноли имеется коническое отверстие, служащее для установки и фиксации приспособлений и инструмента.

Задняя бабка станка чаще всего перемещается вручную оператором. На некоторых моделях станков может присоединяться к суппорту и совместно перемещаться вдоль оси Z к месту зажима.

Пиноль задней бабки выдвигается и отводится, перемещением маховика. Возможна установка гидравлического или электро-механического устройства выдвижения

Для регулировки соосности оси шпинделя и оси пиноли задней бабки при обработке заготовок применяют поперечное смещение оси задней бабки (к оператору или от оператора).

В токарных обрабатывающих центрах задняя бабка может иметь управляемое от ЧПУ перемещение (ось W). Также возможно замена пиноли на противошпиндель.

Настройка и регулировка

Регулировка задней бабки токарного станка выполнена на заводе изготовителе. Дополнительная регулировка требуется при ухудшении точности станка. Заключается она в установке минимальных зазоров в передних и задних подшипниках пиноли (модели с вращающейся пинолью), компенсации люфта между опорными поверхностями упорной бабки и направляющими станины, исключению смещения относительно оси шпинделя.

Фиксация задней бабки станка к направляющим осуществляется при зажиме гаек 2, пиноль 1 фиксируется рычагом 5. Перемещение пиноли происходит при вращении штурвала 4. Для облегчения позиционирования задней бабки по направляющим станины может использоваться система разгрузки или механизм 3, при ослаблении болтов крепления 2 задняя бабка перемещается в направлении противоположном направлению вращения рукоятки механизма 3. В корпусе пиноли расположена масленка для выполнения ручной смазки. Регулировка оси пиноли в горизонтальной плоскости производится с помощью установочного винта (под штурвалом пиноли) и двух винтов А.

Геометрическую соосность передней и задней бабок проверяют, зажимая поверочную скалку (диаметр и длина зависит от РМЦ станка) в неподвижных центрах бабок токарного станка. Стойка с индикатором часового типа, установленная на суппорт или револьверную головку, перемещается вдоль осевой линии заготовки в вертикальной и горизонтальной плоскости. После проверки и при необходимости производится настройка задней бабки.

Источник: https://stankomach.com/o-kompanii/articles/tokarnye-babki.html

Передняя бабка токарного станка. Устройство и технология ремонта

Как выставить переднюю бабку токарного станка?

Передняя бабка или шпиндельная бабка токарно-винторезного станка представляет собой литую чугунную коробку, внутри которой размещается коробка скоростей — механизм переключения скоростей шпинделя.

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

Шпиндель — основной узел передней бабки (шпиндельной бабки). Передний конец шпинделя имеет внутреннюю коническую расточку с конусом Морзе № 5, в которую вставляется передний центр и различные приспособления для закрепления заготовок. На переднем конце шпинделя имеется посадочный конус, по которому устанавливаются патроны для закрепления заготовок.

Все валы коробки скоростей и шпиндель вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием (коробка залита маслом), так и принудительно, с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя передается валу трензеля и далее — на механизм подач.

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку. Передняя шпиндельная бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. Движение передается от шкива клиноременной передачи. Взаимодействие зубчатых колес объяснено при описании кинематической схемы. Шпиндель и все валы установлены на опорах качения.

В передней опоре шпинделя находится радиальный двухрядный роликовый подшипник, в котором предварительный натяг создается благодаря посадке внутреннего кольца на коническую шейку шпинделя. Если надвигать гайкой кольцо на конус, то оно расширяется и давит на ролики. В задней опоре шпинделя установлены два радиально-упорных шарикоподшипника, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки; предварительный натяг регулируют гайкой, стягивающей внутренние кольца.

Валы коробки скоростей смонтированы на конических роликоподшипниках, что удобно для сборки и разборки; предварительный натяг регулируют нажимными винтами. Так как валы — длинные, у них предусмотрена средняя опора.

Читайте также  Как сделать рейсмус из строгального станка?

В левой части фрикционной муфты, реверсирующей движение шпинделя, находится большое число дисков, так как при прямом направлении вращения требуются большие крутящие моменты. Особенностью блоков зубчатых колес являются клеевые соединения венцов со ступицами. Ступица колеса на валу является диском ленточного тормоза; тяга механизма управления, устанавливая муфту в нейтральное положение, включает тормоз (нажимом на ролик). Маховиками и рукоятками переключают блоки колес.

В некоторых станках коробка скоростей размещена в тумбе станины. В этом случае она связана со шпинделем ременной передачей. Такие станки называют станками с разделенным приводом.

Схема кинематическая токарно-винторезного станка

1. Схема кинематическая токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Схема кинематическая токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

3. Схема кинематическая токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

Передняя бабка (коробка скоростей) токарно-винторезного станка

Чертеж коробки скоростей токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

Передняя бабка. На рис. 10 показана передняя бабка с коробкой скоростей. Вращение от главного электродвигателя передается ведомому шкиву, сидящему на валу I. Этот вал несет реверсивную фрикционную муфту, от которой движение на вал II передается или через блок z = 56—z = 51, или через колесо z = 50 и промежуточный блок z = 24—z = 36, сидящий на консольной оси. С вала II на вал III вращение передается через тройной блок z = 47—z = 55—z = 38.

В левом положении блока г = 43—г = 52, сидящего на шпинделе, движение с вала III передается на шпиндель непосредственно через колеса z = 65—z = 43, а в правом положении этого блока — через перебор, установленный на валах IV и V. Все валы вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием, так как коробка скоростей залита маслом, так и принудительно — с помощью насоса.

Движение подачи от шпинделя VI передается валу VII трензеля и далее на механизм подач.

Кинематическая цепь движения резания токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

Механизм переключения фрикционов в шпиндельной бабке токарно-винторезного станка

Рис. 17. Механизм переключения фрикционов в шпиндельной бабке токарно-винторезного станка 1к62

Механизм переключения фрикционов. Многодисковые фрикционы для включения прямого и обратного вращения шпинделя управляются рукоятками 19 и 17 (рис. 17, а). Рукояткой 19 пользуются при настройке станка, а во время работы используют рукоятку 17, которая всегда перемещается вместе с фартуком вдоль валика 18. Последний по всей длине имеет шпоночный паз d и связан с рукояткой 17 скользящей шпонкой.

При повороте рукоятки 17 в направлении стрелок А и В поворачивается валик 18, а вместе с ним и рукоятка 19. Последняя через тягу 16, коромысло 15 и валик 12 вращает шестерню 11, находящуюся в зацеплении с рейкой 10. На левом конце рейки 10 закреплена вилка 9, которая своим кольцевым сектором входит в выточку муфты 23.

Перемещение муфты 23 вдоль полого вала 7 вызывает небольшой поворот собачки 24, которая, входя нижним выступом b в поперечный паз тяги 8, заставляет последнюю переместиться на небольшую величину вдоль своей оси.

Тяга 8 с помощью сквозного штифта 4 связана с муфтой 25, благодаря чему последняя также получает небольшие перемещения вдоль оси вала 7.

При перемещении муфты 25 влево включается фрикцион прямого вращения шпинделя, при перемещении муфты 25 вправо — фрикцион обратного вращения шпинделя.

Фрикционы состоят из дисков 2 с наружными выступами, которыми они входят в пазы а ступиц шестерен 1 и 6, и дисков 26 с внутренними выступами, которыми они связаны со шлицами полого вала 7. При сжатии дисков муфтой 25 между ними возникают силы трения, которые и обеспечивают передачу крутящего момента от вала 7 к шестерне 1 или 6.

Для регулировки силы сжатия дисков как при сборке, так и по мере их износа предусмотрены резьбовые кольца 3 и 5. Для быстрой остановки станка служит установленный на валике III (см. также рис. 16) ленточный тормоз. Включение тормоза связано с переключением фрикционов. В нейтральном положении фрикционов рейка 10 выступом с нажимает на конец двуплечевого рычага 20, который затягивает ленту 22 на тормозном барабане 21 и останавливает привод станка.

При включении одного из фрикционов выступ рейки 10 сходит с конца рычага 20 и последний освобождает ленточный тормоз.

На станке модели 1К62 предусмотрено реле времени для автоматического отключения электродвигателя от сети при работе станка на холостом ходу в течение более чем 3—8 мин. Для этой цели на валике 12 установлен кулачок 14, который при нейтральном положении фрикционов, т. е. при работе станка на холостом ходу, включает реле 13, заранее настроенное на определенное (в пределах 3—8 мин) время. По истечении этого времени реле отключает цепь питания электродвигателя.

Читайте также  Как забортировать колесо на станке?

При включенных фрикционах кулачок 14 отходит в сторону и реле времени блокируется.

Передняя (шпиндельная) бабка токарно-винторезного станка

Фото передней (шпиндельной) бабки токарно-винторезного станка. Смотреть в увеличенном масштабе

Ремонт корпуса передней бабки токарного станка

Восстановление отверстий под подшипники качения шпинделя путем расточки и последующей запрессовки втулок в корпус передней бабки производится в редких случаях при наличии большого износа отверстий, который нельзя компенсировать соответствующей регулировкой подшипников.

При условии установки подшипников шпинделя в специальных корпусах (станках) и фланцах износ отверстий под подшипники компенсируется заменой соответствующих корпусов и фланцев с последующей пригонкой внутреннего диаметра по подшипнику и выверкой радиального биения (допускаемое отклонение 0,01 мм).

При восстановлении отверстий методом расточки и установки компенсационных втулок ремонт корпуса передней бабки производят следующим образом.

Первоначально зачищают шабером задиры на опорных поверхностях 8 и 10 (рис. 59, о) корпуса передней бабки 3 и в отверстиях под подшипники 1 и 4. Затем производят расточку изношенного отверстия (в нашем случае отверстие переднего подшипника 4) на горизонтально-расточном станке 6 для последующей запрессовки втулки.

Корпус передней бабки устанавливают на стол 9 горизонтально-расточного станка опорными поверхностями 8 и 10. Производят выверку точности установки с помощью индикаторов 2 и 5 на оправке 7, закрепленной в шпинделе расточного станка (ось шпинделя должна быть параллельна опорным поверхностям 8 и 10). Выверку установки производят по невыработанным поверхностям отверстий 1 и 4 (допускаемое отклонение 0,05 мм на длине детали, точность установки 0,01 мм).

После закрепления корпуса передней бабки токарного станка на столе 9 горизонтально-расточного станка производят расточку изношенного отверстия для запрессовки втулки, причем внутренний размер втулки следует брать с припуском под расточку, а наружный диаметр втулки должен быть равен внутреннему плюс 15—16 мм (допускаемые отклонения: радиальное биение — не более 0,01 мм; непараллельность оси отверстия опорным поверхностям 8 и 10 основания передней бабки — не более 0,01 мм на длине 300 мм).

После запрессовки втулки 1 (рис. 59, б) необходимо ее расточить и подрезать торец для запрессовки подшипника (допускаемое отклонение — радиальное биение — не более 0,01 мм).

Корпус передней бабки устанавливают на отремонтированные направляющие станины и производят выверку правильности установки и шабровки опорных поверхностей 8 и 10 (рис. 59, а). Затем в конусное отверстие шпинделя вставляют контрольную оправку 1 (рис. 59, в) и с помощью индикатора 3, установленного на мостике 2, проверяют параллельность оси шпинделя в горизонтальной и вертикальной плоскостях, при этом мостик с индикатором передвигают по направляющим станины на длине оправки.

При наличии отклонений выше допустимых дефект устраняется путем шабрения основания корпуса (опорных поверхностей) передней бабки.

Допускается непараллельность оси шпинделя: в вертикальной плоскости свободный конец оправки может быть только выше горизонтальной оси (0,02 мм на длине 300 мм); в горизонтальной плоскости — не более 0,02 мм на длине 300 мм, причем свободный конец оправки может быть отклонен только в сторону резца.

После шабрения количество отпечатков краски должно быть не менее 10 на площади 25 X 25 мм.

Для ремонта направляющих передней бабки необходимо установить шпиндель в свои опоры (подшипники). Бабку со шпинделем располагают на направляющих станины, выверенных по уровню, а в конусное отверстие шпинделя вставляют контрольную оправку (рис. 59, в). На каретку суппорта или на универсальный мостик 2 устанавливают стойку с индикатором 3, измерительный штифт которого последовательно подводят к верхней и боковой образующим оправки.

Затем определяют отклонения от параллельности при перемещении каретки по направляющим станины. Шабрят направляющие по отпечаткам краски с учетом отклонений, отмеченных по контрольной оправке. Количество отпечатков краски должно быть не менее 10 на площади 25 X 25 мм. Допускается непараллельность в вертикальной плоскости не более 0,02 мм на длине 300 мм. Свободный конец оправки может быть наклонен только вверх.

Допускается непараллельность в горизонтальной плоскости не более 0,01 мм на длине 300 мм. Свободный конец оправки может отклоняться в сторону резца.

Источник: http://stanki-katalog.ru/st_45.htm