Ремонт фартука токарного станка: ключевой этап восстановления работоспособности оборудования

Фартук - один из важнейших узлов токарного станка, отвечающий за перемещение суппорта с режущим инструментом вдоль и поперек оси заготовки. От технического состояния и точности работы фартука напрямую зависит качество обработки деталей и общая производительность токарного станка.

По своему функциональному назначению и расположению фартук играет роль механизма подачи суппорта, несущего резцедержатель с инструментом. Он преобразует вращательное движение ходового валика или ходового винта в поступательное перемещение суппорта вдоль и поперек оси заготовки. При этом фартук должен обеспечивать плавность, равномерность и точность хода суппорта, быстрое и надежное переключение величин подач и направления движения.

Конструктивные особенности фартука

Конструктивно фартук представляет собой литой чугунный корпус коробчатой формы, внутри которого смонтированы основные механизмы привода подач - коробка передач, реверсивный механизм, ходовой валик или винт с гайкой, элементы ручного управления подачами. Корпус фартука перемещается по направляющим станины, салазок или каретки суппорта.

Базовым элементом конструкции фартука является его корпус, изготавливаемый из серого чугуна марок СЧ15, СЧ18. Чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами, обеспечивает эффективное гашение вибраций и демпфирование колебаний, возникающих при работе механизмов фартука. Конфигурация корпуса в виде полой коробки придает ему необходимые жесткость и прочность.
Для обеспечения прямолинейности движения фартука относительно станины используются направляющие. В большинстве моделей токарных станков применяются направляющие скольжения - плоские или призматические. Они представляют собой обработанные плоскости или клинообразные поверхности на корпусе фартука, контактирующие с соответствующими поверхностями станины или каретки. Между сопрягаемыми поверхностями подается масло, создающее масляный клин и уменьшающее трение.
В некоторых современных моделях станков, особенно повышенной точности и с ЧПУ, используются направляющие качения. Они состоят из рельсовых направляющих, закрепленных на станине, и шариковых или роликовых блоков качения, смонтированных на фартуке. Направляющие качения имеют меньшее трение, обеспечивая повышенную плавность и точность перемещений, но требуют более тщательного изготовления и защиты от загрязнения.

Второй важнейший элемент фартука - механизм реверса или реверсивный механизм. Он служит для изменения направления движения суппорта в продольном направлении - влево или вправо относительно оси заготовки. Это необходимо для осуществления различных переходов токарной обработки - черновых и чистовых проходов, прямых и обратных ходов при нарезании резьбы и т.д.
Механизм реверса состоит из набора зубчатых колес и рычажной системы переключения. При перемещении рукоятки реверса блок реверсивных шестерен смещается, обеспечивая переключение направления вращения ходового валика или винта. В нейтральном положении рукоятки валик отсоединяется от механизма привода, и суппорт останавливается.

Коробка подач является узлом, регулирующим величину продольной и поперечной подачи суппорта при автоматических перемещениях. Она включает в себя набор сменных зубчатых колес с различным передаточным отношением. Переключение величины подачи осуществляется рукояткой, которая через систему рычагов и вилок вводит в зацепление определенную пару шестерен.
В большинстве универсальных токарных станков коробки подач имеют от 6 до 24 ступеней регулирования, которые обеспечивают диапазон подач 0,05-2,8 мм/об. В станках с ЧПУ применяются более сложные двух- и многоступенчатые коробки или безступенчатое регулирование от сервоприводов.

Ходовой валик или ходовой винт - элемент, преобразующий вращательное движение от коробки подач или привода в поступательное перемещение фартука и суппорта. Ходовой валик представляет собой стальной вал с продольными шлицами, по которым перемещается фартук. Ходовой винт имеет трапецеидальную резьбу, по которой движется гайка, закрепленная в корпусе фартука.
Передача вращения на ходовой валик или винт осуществляется через реверсивный механизм. Осевое усилие подачи, необходимое для перемещения фартука, создается за счет пары винт-гайка. Гайка, как правило, изготавливается из антифрикционных материалов - бронзы или полимерных композитов.

Кроме автоматических подач, необходимых для обработки, фартук токарного станка оснащается элементами ручного управления перемещениями суппорта. Оно используется при наладке, установке инструмента, снятии пробной стружки, подводе и отводе резца. Ручное управление осуществляется маховиками, расположенными на передней или боковых панелях фартука.
Маховики через зубчатые и винтовые передачи приводят в движение ходовой винт или валик, обеспечивая медленное и точное перемещение суппорта в продольном и поперечном направлении. На маховиках, как правило, имеются лимбы с разметкой для визуального контроля величины хода. Возле маховиков могут располагаться зажимные рукоятки для фиксации суппорта в заданной позиции.

Для предотвращения произвольного ухода суппорта под действием сил резания и вибраций, особенно при выключенной автоматической подаче, в приводе фартука предусматривается тормозное устройство. Оно может быть выполнено в виде механического стопорного элемента (например, подпружиненного штифта или защелки) или в виде фрикционной муфты.
При включении тормоза происходит жесткая фиксация шестерен коробки подач или ходового валика, исключающая самопроизвольное движение фартука и суппорта. Управление тормозным устройством осуществляется рукояткой, связанной с системой рычагов и тяг.

Для уменьшения износа трущихся поверхностей и обеспечения плавности работы механизмов фартука предусматривается система смазки. Она состоит из резервуара для масла, насоса, фильтров и системы каналов и трубопроводов, подводящих смазку к направляющим, подшипникам валов и винтов, зубчатым передачам.
Наиболее распространена централизованная система смазки, в которой масло под давлением подается к точкам смазывания от одного насоса. В некоторых моделях станков применяется пластичная смазка с периодической закладкой через пресс-масленки.

Несмотря на прочность и надежность конструкции, фартуки токарных станков в процессе интенсивной эксплуатации подвергаются износу и повреждениям. Это приводит к появлению характерных неисправностей и сбоев в работе, требующих ремонтного вмешательства.

В процессе эксплуатации детали фартука подвергаются значительным нагрузкам и износу. Зазоры в сопряжениях увеличиваются, точность позиционирования суппорта снижается, возникают вибрации и дефекты обработки. Поэтому своевременный ремонт фартука - обязательное условие для поддержания токарного станка в работоспособном состоянии.

Типовые неисправности фартука токарного станка

Характерные неисправности, требующие ремонта фартука:

Износ направляющих скольжения, увеличение зазоров между фартуком и кареткой
Износ и повреждения резьбы ходового валика и винта
Выкрашивание, износ, деформация зубьев шестерен коробки подач и реверса
Износ подшипников валов, втулок, маховиков
Деформация корпуса фартука вследствие ударов и перегрузок
Растрескивание и обламывание корпуса
Заклинивание или проскальзывание элементов механизма включения подач
Неполное переключение реверса, самопроизвольное выключение
Неравномерность, рывки при движении суппорта, особенно на малых подачах
Течи масла из корпуса фартука из-за повреждения уплотнений и прокладок

Наиболее уязвимыми элементами фартука

являются направляющие скольжения. Из-за истирания под действием сил трения, попадания абразивных частиц, коррозии на направляющих появляются риски, задиры, происходит увеличение зазоров между сопрягаемыми поверхностями. Например, для токарно-винторезных станков 16К20 предельный зазор между направляющими фартука и каретки составляет 0,15-0,20 мм.

Увеличенные зазоры приводят к ухудшению плавности хода суппорта, снижению виброустойчивости, точности позиционирования инструмента. На обработанной поверхности появляются огранка, неравномерность припуска, ухудшается качество и чистота обработки. Коррекция зазоров требует перешабривания или шлифовки направляющих с восстановлением масляного клина.

Износ ходовых винтов и валиков проявляется в повреждении

резьбы, образовании рисок, задиров, локальном уменьшении диаметра. Изношенная резьба ходового винта вызывает увеличенный люфт и затрудненное перемещение фартука, рывки при реверсировании, снижение кинематической точности. Дефекты шлицевых поверхностей валиков приводят к заеданию фартука и невозможности регулировки величины подачи.

Характерные повреждения зубчатых передач механизма реверса и коробки подач - износ, выкрашивание, смятие и обломы зубьев шестерен. Это вызывает шум, стуки, неравномерность вращения, затрудненное или неполное переключение передач. Дефекты подшипников валов и втулок маховиков проявляются в радиальных и осевых люфтах, заклинивании и неравномерном вращении.

Перегрузки, удары и аварийные ситуации могут приводить к деформации и поломкам корпуса фартука. Типичные повреждения - трещины, обломы частей корпуса, погнутость или скручивание. Течи масла возникают из-за износа сальниковых уплотнений, повреждения прокладок и щупов.

Комплексное проявление неисправностей фартука

увеличение общего уровня шума и вибраций станка, скачки усилия и скорости подачи, затрудненное включение и выключение механизмов, снижение точности и чистоты обработки. Дефекты фартука часто приводят к отказам и поломкам сопряженных узлов - суппорта, резцедержателя, ходового винта.

Таким образом, фартук является одним из наиболее сложных и ответственных элементов токарного станка, во многом определяющим его технологические возможности и производительность. Конструкция фартука объединяет целый комплекс механизмов и систем, которые должны работать плавно, точно и согласованно.

Неисправности фартука, связанные с естественным износом и аварийными повреждениями, существенно влияют на работу всего станка и качество изготавливаемых деталей. Поэтому своевременное выявление и устранение дефектов фартука путем капитального ремонта и модернизации - одна из важнейших задач восстановления работоспособности станочного оборудования.

Рассмотрим процесс ремонта фартука на примере популярной модели токарно-винторезного станка 16К20.

Этапы ремонта фартука токарного станка 16К20

1

Подготовка и дефектация
Перед началом ремонтных работ производится очистка и мойка фартука, разборка механизмов. Выполняется визуальный осмотр, оценка состояния деталей, замеры износов и зазоров. Корпус фартука проверяется на наличие трещин, погнутостей, прижогов. Составляется ведомость дефектов и перечень деталей, подлежащих восстановлению или замене.
2

Восстановление корпуса фартука
Большинство повреждений корпуса можно устранить путем наплавки, напыления, шпатлевки с последующей механической обработкой. Трещины завариваются или заделываются фиксирующими составами. Расточка отверстий под подшипники и втулки, фрезерование привалочных плоскостей позволяет восстановить геометрию корпуса.
Чугунные направляющие проверяются линейкой и щупом на отсутствие прогибов и износов. Неплоскостность устраняется шабрением или шлифовкой. При износе более 0,2-0,3 мм направляющие наплавляются антифрикционным материалом, после чего вновь шабрятся или шлифуются "на масло" с обеспечением зазора 0,02-0,06 мм между фартуком и кареткой.
3

Ремонт ходовых винтов и валиков
Изношенные поверхности винтов наплавляются и шлифуются под номинальный размер. Поврежденные участки резьбы протачиваются под ремонтный размер. Гайки ходовых винтов растачиваются и заменяются. Шейки валиков при износе more 0,1 мм наплавляются и шлифуются, изношенные шпоночные пазы фрезеруются.
4

Восстановление шестерен и валов
Зубчатые колеса с износом, выкрашиванием или обломами зубьев заменяются на новые. Мелкие повреждения устраняются зачисткой, шабрением или шлифовкой зубьев. Валы механизмов фартука при дефектах шеек, резьбовых участков или шпоночных пазов подвергаются наплавке, проточке, нарезанию резьбы, фрезерованию под ремонтный размер.
5

Замена подшипников и втулок
Радиальный зазор в подшипниках качения проверяется индикатором. При наличии люфтов, шумов, следов выкрашивания и коррозии подшипники заменяются на новые с допуском, соответствующим посадочным местам. Бронзовые втулки маховиков и рукояток при износе растачиваются и запрессовываются либо заменяются.
6

Проверка работы механизмов
После сборки всех узлов фартука тестируется легкость переключения рукояток коробки подач, реверса, регулировки упоров. Контролируется включение/выключение механизмов, точность позиционирования суппорта в крайних положениях. Проверяется отсутствие заеданий, стуков, скрежета, вибраций при вращении вала и маховиков. При необходимости выполняется дополнительная регулировка и притирка сопрягаемых деталей.
7

Обкатка и испытания
Завершающий этап ремонта фартука - обкатка на холостом ходу и под нагрузкой. Контролируется плавность рабочих и быстрых перемещений суппорта, равномерность движения, точность позиционирования. Особое внимание уделяется отсутствию заеданий и скачков усилия при реверсировании, прохождении нейтрального положения рукояток.
По итогам ремонта фартук приобретает первоначальную точность хода, обеспечивая перемещение суппорта с отклонением не более 0,05/1000 мм. Рывки, скрипы, стуки, течи масла и другие дефекты полностью устраняются.

Типовые решения при ремонте фартука токарно-винторезного станка 16К20 на Уральском станкоремонтном заводе

Уральский станкоремонтный завод осуществляет полнокомплектный ремонт фартуков токарных станков 16К20 и их модификаций на специализированных участках.

Корпуса фартуков 16К20 подвергаются дефектоскопии на координатно-измерительной машине. Отклонения геометрии более 0,02 мм исправляются путем наплавки порошковой проволокой ППАН-101 и последующей механической обработки. Направляющие повышенной точности шлифуются с термообработкой ТВЧ.
Изготовление новых шестерен и валов производится из конструкционных легированных сталей 40Х, 40ХН, 35ХГСА с обязательной закалкой ТВЧ. Зубчатые колеса подвергаются химико-термической обработке - цементации на глубину 0,4-1,2 мм.
Замена подшипников выполняется на аналоги от мировых брендов NSK, FAG, SKF. Для посадочных мест используются подшипники классов точности 6-5 по ГОСТ 520-2011.
Сборка механизмов фартука проводится с обеспечением зазоров, регламентированных нормативами завода-изготовителя. Селективный подбор деталей и регулировка предварительного натяга повышает точность и долговечность работы узла.
Испытания после ремонта включают проверку плавности хода, точности позиционирования и виброустойчивости по специальным методикам, включая снятие круговых диаграмм. Предельно допустимые отклонения - 0,01/300 мм для продольных перемещений фартука и 0,015/200 мм для поперечной подачи суппорта.

На каждый отремонтированный фартук 16К20 оформляется паспорт качества. Гарантийные обязательства предусматривают безвозмездное устранение дефектов ремонта в течение 12 месяцев.

Своевременный и квалифицированный ремонт такого узла токарного станка, как фартук, выполненный на Уральском станкоремонтном заводе - залог восстановления технологической точности и производительности оборудования. Комплексный подход, глубокое знание конструктивных особенностей узла и богатый практический опыт наших специалистов гарантируют качество работ, соответствующее самым строгим требованиям.

Фартук - ключевой узел токарного станка, определяющий точность позиционирования инструмента и качество формообразования деталей. Нарушения плавности хода, снижение жесткости и кинематической точности механизмов фартука не только ухудшают параметры обработки, но и повышают риск возникновения травмоопасных ситуаций.
Поэтому при первых признаках разрегулировки или неисправности фартука следует оперативно провести его ремонт и восстановление. Использование современных методов дефектации, качественных материалов и запасных частей, соблюдение технологии ремонта и контроль точности обеспечивают восстановление паспортных характеристик токарного станка и высокую надежность его работы.

Уральский станкоремонтный завод располагает всеми необходимыми компетенциями и производственной базой для ремонта фартуков токарных станков любых моделей. Наш опыт и ответственный подход гарантируют заказчикам получение отремонтированных узлов, соответствующих по своим параметрам лучшим образцам

01 процесс

наши особенности

Многие разновидности оборудования, применяемого различными производственными и ремонтными предприятиями, предусматривают в своей конструкции зубчатую рейку. Данный узел подвергается постоянному износу, поэтому нуждается в периодической замене. Эта деталь является довольно дефицитной, что характерно в первую очередь для импортных станков, а также устаревших и уже снятых с производства. Для того чтобы у вас не возникло проблем с поиском, мы готовы предложить изготовление высокоточных реек требуемой длины с любым шагом зубьев.

Гарантируем:

Применение заготовок из качественного металла

Сжатые сроки производства

Доступные расценки

02 преимущества

Почему мы?

Подстроимся под ваши задачи: подберем нужные услуги, изготовим комплектующие, при необходимости подключим конструкторский отдел, сделаем скидку на комплекс работ

Гарантия 1 год
Прописывается в договоре
Высокое качество работ
Восстановление паспортных параметров точности станков
Точно в срок
Соблюдаем сроки, обозначенные в договоре
Соблюдение документации
Выполняем работы в точности по техническому заданию или согласованному проекту
Фиксированная цена
Точная стоимость работ без скрытых и дополнительных платежей
ISO 9001
Наше производство сертифицировано