Сталь для шпинделей станков

Обновлено: 22.01.2025

Шпиндельные узлы являются наиболее ответственными механизмами станков. От совершенства конструкции, а также от качества изготовления и сборки шпиндельного узла во многом зависит точность обработки.
В последние годы в практике станкостроения наметилась тенденция к созданию жестких конструкций шпинделей относительно небольшой длины. Повышение жесткости шпинделей достигается за счет увеличения диаметра или площади поперечного сечения, применения дополнительных опор, повышения жесткости опор качения за счет создания предварительного натяга и т.д.
Для приводов вращения скоростных и точных станков шпиндели выполняют разгруженными от действия изгибающего момента шкивы приводных ремней или шестерен.
Весьма важным является выбор типа последней передачи на шпиндель.
Межопорное расстояние для шпинделей станков нормальной точности принимают равным 4…5 диаметрам шпинделя в передней опоре.
Жесткость j шпинделей легких и средних станков нормальной точности, условно рассматриваемых в виде балки на шарнирных опорах с силой по середине, должна быть не менее 50 н/мкм. Для станков повышенной точности принимают j ³ 50 н/мкм.
Приводные шестерни шпинделей должны выполняться по 6…7 степени точности, иметь плотные посадки и располагаться непосредственно у опор.

Требования, предъявляемые к шпиндельным узлам

Основными критериями работоспособности шпиндельных узлов являются: геометрическая точность, жесткость, быстроходность, долговечность, динамические характеристики.
Точность вращения шпинделя оценивается величиной радиального или торцевого биения его базовых поверхностей. Величина этого биения зависит от класса точности станка и регламентируется соответствующим ГОСТ. Так, например, для токарных станков нормальной точности допуск радиального и торцевого биения составляет 5…8 мкм.
Жесткость шпиндельного узла определяется упругими перемещениями переднего конца шпинделя под действием сил резания и также регламентируется ГОСТ. Нормативное значение жесткости для станков классов Н и П составляет (50…70) н/мкм. Максимальное значение жесткости шпиндельного узла в основном определяется податливостью его опор.
Быстроходность шпинделей оценивается произведением диаметра шпинделя d в передней опоре на частоту вращения n. Для шпиндельных узлов на подшипниках качения показатель быстроходности d´n составляет (2,5…3) 10 6 мм . об/мин.
Долговечность шпиндельных узлов оценивается ресурсом работы в часах без потери первоначальной геометрической точности.
Динамические характеристики шпинделей оцениваются амплитудами вибраций на потенциально-неустойчивых формах колебаний. Устойчивость динамической системы шпиндельного узла тем выше, чем выше первая собственная частота колебаний. Частоты собственных колебаний шпинделей изменяются в широких пределах (100…600)Гц и приводят к возбуждению автоколебаний при резании. Поэтому для обеспечения устойчивого резания приходится умышленно снижать режимы и производительность резания.

Выбор материала шпинделей

Шпиндели станков нормальной точности изготавливают из конструкционных сталей марок 45, 40X с поверхностной закалкой наружных и внутренних посадочных поверхностей до твердости НRс_э=48…52. Шпиндели прецизионных станков, имеющие более сложную форму и работающие в условиях жидкостного трения, изготавливаются из хромоникелевых, цементируемых сталей марок 18ХГТ, 12ХН3А, 20Х с закалкой до твердости НRс_э=56…60.
Для шпинделей станков сложной формы с затрудненным индукционным нагревом используют легированные стали марок 40ХН, 40ХГР, 50Х, ШХ15, ХВГ с объемной закалкой до твердости НRс_э=56…60.

Конструкция шпиндельного узла

Конструкция шпиндельного узла во многом зависит от типа станка, класса его точности и способа крепления инструмента или заготовки. Для возможности закрепления в шпинделе инструмента или заготовки формы передних концов шпинделей всех типов универсальных сверлильных, расточных и фрезерных станков, в том числе станков с ЧПУ с коническими посадочными поверхностями стандартизированы по ГОСТ 24644-81. Формы и размеры передних концов шпинделей токарных и шлифовальных станков установлены по ГОСТ 12593-72 и ГОСТ 2324-77. Конструктивное исполнение передних концов шпинделей показано на рис. 2.39.

Конструкции шпиндельных узлов металлорежущих станков многообразны. Шпиндельные узлы выполняют двухопорными и трехопорными. Как показывает анализ, жесткость двухопорных конструкций немного ниже жесткости трехопорных при условии, что расстояние между опорами двух опорного шпинделя близко к оптимальному. Иногда установка третьей опоры вызывается стремлением увеличить демпфирование в шпиндельном узле. Поскольку производство трех опорных шпиндельных узлов связано с существенными технологическими трудностями, значительное большинство шпиндельных узлов металлорежущих станков выполняют двух опорными. Только в тяжелых станках применяются трех опорные шпиндельные узлы.
В отличие от опор валов общего назначения в опорах шпинделей обязательно создают предварительный натяг.
Под предварительным натягом понимают создание незначительных контактных деформаций (2…5) мкм тел качения с беговыми дорожками колец подшипников. Его основное назначение — повышение жесткости и точности шпиндельных узлов, особенно в области малых нагрузок. Предварительный натяг обычно создают в каждой опоре шпинделя, с независимой регулировкой.
Важное значение для работоспособности шпиндельного узла имеет выбор оптимальной схемы его радиальной и осевой фиксации. Все многообразие конструкций шпиндельных узлов принципиально можно свести к трем основным схемам фиксации (рис. 2.40):

В первой схеме радиальная и двухсторонняя осевая фиксации шпинделя выполнены в передней опоре. Задняя опора — плавающая, позволяет компенсировать линейные тепловые деформации шпинделя. В конструкции передней опоры использованы специальные конструкции подшипников: двухрядный с цилиндрическими роликами серии 3182100 и два упорных подшипника серии 8000. Следует отметить, что данная схема характеризуется повышенной сложностью передней опоры и большим тепловыделением в ней, что отрицательно сказывается на технологичности изготовления и сборки, а также на точности обработки. Кроме того из-за существенного различия в радиальной жесткости подшипников серий 3182100 и 8000 в конструкции опоры должна быть предусмотрена раздельная регулировка предварительного натяга этих подшипников, что требует больших осевых габаритных размеров и особой тщательности регулировки.
Поэтому эта схема преимущественно применяется в сверлильных, фрезерных, расточных и токарных станках средних размеров. Следует отметить, что использование в передней опоре упорных подшипников существенно снижает быстроходность (d×n) шпиндельного узла. Поэтому в шпинделях легких и скоростных станков взамен упорных подшипников устанавливают радиально-упорные серий 36000, 46000 и др., имеющие более высокую быстроходность.
Перенос упорных (или радиально-упорных) подшипников в заднюю опору (схема 2) существенно упрощает конструкцию передней опоры и снижает тепловыделение в ней, но при этом резко возрастают температурные деформации переднего конца шпинделя, что для высокоточных станков недопустимо. Поэтому схему 2 можно рекомендовать для токарно-операционных, сверлильных, агрегатных, шлифовальных и других станков с невысокими требованиями к точности осевых размеров.
Шпиндельные узлы спроектированные по третьей схеме имеют достаточно высокую радиальную и осевую жесткость. Однако этой схеме присущ общий недостаток с первой схемой: необходимость раздельной регулировки предварительного натяга подшипников и ограниченная быстроходность. С целью увеличения быстроходности и снижения температурных деформаций можно рекомендовать использование в схеме радиально-упорных подшипников серии 46000 и выбора малого межопорного расстояния. Схему можно применять в станках средних размеров (в том числе с ЧПУ), с малым межопорным расстоянием или с использованием осевых пружинных компенсаторов для выбора зазоров в подшипниках.
Конструирование шпиндельных опор в основном выполняется по первым двум схемам. В качестве примера рассмотрим вариант конструкции шпиндельного узла токарного станка, выполненного по второй схеме (рис. 2.41).

В этой конструкции радиальный зазор подшипника 2 регулируется с помощью гайки 1 путем смещения внутреннего кольца подшипника до упора в дистанционное кольцо 3. Для удобства монтажа и демонтажа кольцо 3 выполняется разъемным, состоящим из двух полуколец. Гайка 4 предназначена для обеспечения демонтажа кольца 2 с целью уменьшения предварительного натяга. Для этой же цели используется отверстие 6, в которое принудительно под высоким давлением нагнетается масло для гидроразжима кольца 2. Подпружиненный фикатор 7 служит для предотвращения самопроизвольного отвинчивания гайки 1.
Необходимая величина натяга обеспечивается подшлифовкой кольца 3. Следует отметить, что коническая поверхность А шпинделя не обеспечивает высокой точности базирования, вследствие чего возможен перекос внутреннего кольца подшипника и потеря геометрической точности вращения шпинделя. Для исключения этого недостатка рекомендуется базирование по конусу дополнять базированием по торцу внутреннего кольца с помощью длинной дистанционной втулки 5, имеющей посадку Н6/n6. Длинная втулка совместно с посадкой Н6/n6 обеспечивает хорошее осевое направление кольца.

Методика проектирования опор шпинделей.

Проектирование шпиндельных опор рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. Выбор конструкции (типа) подшипников.
2. Выбор класса точности подшипников.
3. Выбор системы фиксации.
4. Выбор посадок подшипников.
5. Выбор системы смазки и конструкции уплотнительных устройств.

Рассмотрим содержание отдельных этапов проектирования шпиндельных опор.

Выбор конструкции (типа) подшипника

В станкостроении применяется ряд типов подшипников качения, специально предназначенных для установки в шпиндельные узлы станков. Наибольший интерес представляют следующие конструкции.
Роликоподшипники радиальные двухрядные с короткими цилиндрическими роликами типов 3182100 и 4162900 (рис. 2.42).

Радиальные двухрядные роликоподшипники типа 3182100 — наиболее распространенный тип подшипников качения, применяемый в шпиндельных узлах металлорежущих станков отечественного производства. Эти подшипники, выпускаемые в габаритных размерах особо легкой серии, обладают высокой несущей способностью, жесткостью и быстроходностью. Наличие конического отверстия у внутреннего кольца (с конусностью 1:12) позволяет регулировать радиальный зазор в подшипнике посредством осевого перемещения внутреннего кольца относительно конической шейки шпинделя.
В средних и тяжелых станках применяется иная модификация описанных подшипников — подшипники типа 4162900. Они отличаются тем, что гладкая (без буртов) дорожка качения находится не на наружном кольце, а на внутреннем кольце, а наружное кольцо выполняется с буртами. Такое изменение конструкции роликоподшипников дает возможность их изготовлять в габаритах сверхлегкой серии особо пригодными для установки в шпиндельных узлах расточных станков и продольно-фрезерных станков.
Конические роликоподшипники типа “Gamet“
Подшипники типа ”Gamet” (производство фирм “La presision industriell“ Франции, и “Gamet” Англии) выпускаются в различных конструктивных исполнениях: двухрядный конический роликоподшипник с буртом на наружном кольце или однорядный конический роликоподшипник с буртом на наружном кольце и другие.
Отличительной особенностью подшипников типа “Gamet “ является особая конструкция сепаратора, снабженного отверстиями, который занимает почти все свободное пространство между дорожками качения наружного и внутреннего кольца, применение полых роликов: в результате создается система каналов, по которым под влиянием центробежных сил циркулирует смазка. У двухрядных роликоподшипников “Gamet” (рис. 2.42) количество роликов, различно (в сепараторе переднего кольца на один ролик больше). Это улучшает динамические свойства подшипника.
Наличие бурта на наружном кольце позволяет использовать при монтаже очень удобную базу в виде плоского торца шпиндельной бабки. Диаметры отверстий внутренних колец двухрядного подшипника (переднего и заднего) неодинаковые; диаметр заднего кольца на несколько микрон больше, что обеспечивает необходимую свободу перемещения заднего кольца подшипника при регулировке зазора -натяга.
Упорно-радиальные двухрядные шарикоподшипники типа 234000.
Двухрядные упорно радиальные шарикоподшипники типа 234000 (рис. 2.42) с углом контакта 60 (производство фирмы SKF ФРГ) применяют для работы в шпиндельных узлах металлорежущих станков совместно с прецизионными двухрядными подшипниками с короткими цилиндрическими роликами.
В последнее время в шпиндельных опорах используются специальные двухрядные конические роликовые подшипники серии 697900 и однорядные конические подшипники серии 177160. Имеющие высокие показатели жесткости и быстроходности.
Общеприняты следующие два принципа выбора типа подшипников:
1. Для быстроходных малонагруженных станков применяются шариковые подшипники.
2. Для средних и тяжелых станков с повышенными требованиями к жесткости применяют роликовые подшипники.
На основании проведенного анализа конструкций шпиндельных подшипников можно сформулировать следующие основные требования к их выбору:
— высокая геометрическая точность вращения.
— высокая жесткость, быстроходность и долговечность работы.
— возможность создания предварительного натяга в подшипнике.
— простота конструкции, монтажа и возможности регулирования подшипников.
Совокупности этих требований в достаточной степени удовлетворяют подшипники серий 3182100 , 697900, 177160, 234000, Gamet , SKF и другие.
Конструктору шпиндельных узлов необходимо знать достоинства и недостатки подшипников различных типов, так как от правильного их выбора зависит качество шпиндельных узлов; точность вращения, жесткость, быстроходность, долговечность. На рис. 2.43 показаны наиболее распространенные типы подшипников и соответствующие им значения относительной жесткости С.
Подшипники с коническими роликами (ГОСТ 333-79, схема 1 на рис. 2.43) обладают наибольшей жесткостью и минимальной быстроходностью. Предварительный натяг в подшипнике регулируется относительным смещением колец подшипников. Подшипники рекомендуется применять в шпиндельных узлах с большой нагрузкой — в фрезерных, токарных, расточных и других станках.

Двухрядные роликовые подшипники (ГОСТ 7634-75, схема 2 на рис. 2. 43) отличаются высокой жесткостью, быстроходностью, долговечностью. Предварительный натяг в подшипнике обеспечивается осевым перемещением и радиальной деформацией внутреннего кольца подшипника.
Шариковые радиально-упорные подшипники (ГОСТ 832-78, схема 3 на рис. 2. 43) имеют максимальную быстроходность и наименьшую жесткость, поэтому они часто применяются в сдвоенном исполнении. В схеме 3а обеспечивается более высокая жесткость по сравнению со схемой 3,б. Предварительный натяг во всех схемах достигается подшлифовкой торцевых поверхностей колец. Сдвоенные подшипники заводами изготовителями комплектуются попарно и не требуют дополнительной подшлифовки колец.
Упорно-радиальные подшипники (ГОСТ 20821-75, схема 4 на рис. 2. 43) по сравнению с радиально-упорными подшипниками имеют более высокую (в 1,5…2 раза) быстроходность и часто используются в сочетании с двухрядными роликовыми подшипниками. Такое сочетание подшипников обеспечивает радиальную и двухстороннюю осевую фиксацию шпинделя.
Упорные подшипники (ГОСТ 6874-75, схема 5) применяются при средних частотах вращений. Радиальную нагрузку такие подшипники не воспринимают.
В шпиндельных узлах часто сочетают подшипники различных типов, но при этом учитывают, что передняя опора более нагружена в радиальном направлении, чем задняя и, именно, она определяет точность вращения шпинделя. Практика эксплуатации станков показала, что несущая способность и жесткость роликовых подшипников в (8…10) раза выше чем шариковых, но шариковые подшипники более быстроходны. Радиальные шариковые подшипники способны воспринимать кроме радиальных сравнительно небольшие [(15…20%) от неиспользованной радиальной нагрузки] осевые нагрузки в то время как цилиндрические-роликовые подшипники такую нагрузку не воспринимают. Следует также учитывать, что перекосы в роликовых подшипниках недопустимы.
Радиально-упорные подшипники по характеристикам быстроходности предпочтительнее упорных. Упорные подшипники воспринимают только осевую нагрузку и также не допускают перекосов. Для проектных расчетов можно использовать следующие ориентировочные значения допускаемых углов поворота в подшипниках:
— в радиальных шарикоподшипниках [q] £ 0,01 рад;
— в сферических шарикоподшипниках [q] £ 0,05 рад;
— в подшипниках скольжения [q] £ 0,001 рад.
В большинстве практических случаев осевую нагрузку стремятся распределить на заднюю опору, смонтированную из двух радиально-упорных подшипников с предварительным натягом, а переднюю опору — сделать плавающей с возможностью восприятия температурных деформаций. Конструкция такой опоры показана на рис. 2.44.

Выбор класса точности подшипников

Геометрическая точность вращения шпинделя в основном определяется оптимальным выбором класса точности подшипников по ГОСТ 520-89. В табл. 3 приведены классы точности шпиндельных подшипников и соответствующие им радиальные биения в мкм в зависимости от посадочных диаметров (d) шпинделей.

Материал шпинделя в станке

Материал шпинделя. Решающими факторами, определяющими выбор материала шпинделя, являются твердость и износостойкость рабочих шеек и базирующих поверхностей фланцев, а также стабильность размеров и формы шпинделя в процессе его изготовления и работы.

Шпиндели станков нормальной и повышенной точности (Н и П), устанавливаемые в подшипниках качения, изготовляют из сталей марок 40Х, 45, 50. В качестве основного метода упрочнения рекомендуется поверхностная закалка с индукционным нагревом до получения твердости 48. 56 HRC.

Объемная закалка, обеспечивающая твердость 56. 60 HRC, используется преимущественно для шпинделей сложной формы, например с конусными отверстиями небольшого размера, с фланцами, пазами для крепления сухарей и т.д., когда закалка с индукционным нагревом технологически трудна. Обычно объемной закалке подвергают только переднюю часть шпинделя. В этом случае шпиндели рекомендуется изготовлять из стали 50Х.

Если для рабочих поверхностей шпинделей требуется твердость 54. 59 HRC, а объемная закалка затруднена, шпиндели изготовляют из сталей 40ХФА и 18ХГТ с последующим азотированием или из сталей 18ХГТ и 20Х с последующей цементацией. Для азотирования возможно также применение стали марки 40Х, но износостойкость в этом случае будет несколько меньше.

Шпиндели станков высокой и особо высокой точности (В и А), устанавливаемые в подшипниках качения, в связи с высокими требованиями к точности изготовления, постоянству размеров, формы и износостойкости рекомендуется выполнять из сталей марок 40ХФА и 18ХГТ и упрочнять методом азотирования. При изготовлении шпинделей несложной конфигурации допускается применение цементации с последующей закалкой и отпуском. В этом случае шпиндели изготовляют из сталей марок 18ХГТ, 12ХНЗА и 20Х.

Шпиндели, устанавливаемые в подшипниках жидкостного трения, должны иметь высокую твердость и низкую шероховатость рабочих шеек (0,08 . 0,04 мкм). Основной метод упрочнения шпинделей этой группы — азотирование до твердости 63 . 68 HRC. Рекомендуемые в качестве материала шпинделя стали типа 38ХВФЮА обеспечивают высокую стойкость азотированной поверхности против задиров. Для азотируемых шпинделей большого диаметра целесообразно использовать сталь марки 38ХЮ.

Применение сталей с повышенным или высоким содержанием углерода, типа 50, У8А, ШХ15, допускается для шпинделей тяжелых станков. Рабочие шейки и посадочные поверхности в этом случае упрочняют поверхностной закалкой с помощью индукционного нагрева до твердости 54. 62 HRC. Шпиндели относительно небольшого диаметра (до 70. 80 мм) изготовляют из цементируемых сталей марок 18ХГТ и 12ХНЗА; рабочие поверхности цементируют и закаливают до твердости 56. 60 HRC.

В отдельных случаях полые шпиндели большого диаметра целесообразно изготовлять из серого чугуна СЧ15, СЧ21 или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Copyright © 2005 — 2015, ООО "Станко-Пром"
При перепечатке статей и материалов, ссылка на сайт обязательна.

Выбор стали для изготовления шпинделей для опор качения и скольжения станков

Условия эксплуатации шпинделей для опор качения и скольжения станков, причины повреждений и разрушений. Технологические требования к стали: свариваемость, флокеночувствительность, склонность к отпускной хрупкости. Рекомендуемая упрочняющая термообработка.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	20.05.2014
Размер файла	29,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Иркутский государственный технический университет

Кафедра машиностроительных технологий и материалов

Выбор стали для изготовления шпинделей для опор качения и скольжения станков

Машиностроение является основой технического и научного прогресса в различных отраслях производства. Совершенствование машиностроения связано с развитием станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования

Современное машиностроение предъявляет высокие технико-экономические требования к показателям станков:

1. максимальная производительность при обеспечении заданной точности и шероховатости обработанной поверхности;

2. точность работы, которая зависит от геометрической и кинематической точности станка, температурных деформаций станка, жесткости деталей и стыков, износа деталей и возможности его компенсации, правильности установки и эксплуатации станка, конструкции и точности зажимных приспособлений и т. д.;

3. простота, легкость и безопасность обслуживания и управления, удобство ремонта.

сталь свариваемость флокеночувствительность хрупкость

1. Условия эксплуатации детали

Шпиндельный узел является одним из основных конструктивных элементов металлорежущих станков. Повышение технического уровня металлорежущих станков в первую очередь связано с совершенствованием характеристик и расширением функциональных возможностей высокоскоростных прецизионных шпиндельных узлов, широко применяемых в настоящее время. Применение высокоскоростных шпиндельных узлов в приводе главного движения обеспечивает более высокую производительность и качество изготавливаемых деталей.

Широкое применение в конструкциях опор высокоскоростных шпиндельных узлов получили радиально-упорные шарикоподшипники, способные воспринимать как радиальные нагрузки, так и осевые.

Одним из факторов, ограничивающим применение высоких скоростей резания при обработке, является устанавливаемый предварительный натяг подшипников, в большей степени это относится к конструкции передней опоры шпиндельного узла, непосредственно приближенной к консоли вала-ротора. Завышенная величина натяга приводит к чрезмерному нагреванию подшипников, а это ведет к их «заклиниванию» и преждевременному выходу из строя, что отрицательно сказывается на надежности и долговечности всего шпиндельного узла. Слишком малая величина предварительного натяга способствует снижению точности формы обрабатываемой поверхности, увеличению амплитуды вибраций и шероховатости обрабатываемой поверхности, что также отрицательно сказывается на качестве и производительности обработки изделий на станке.

Выбор величины предварительного натяга осложняется тем, что конструктор назначает монтажное значение натяга, т. е, то значение, которое устанавливается во время монтажа и регулирования опор шпиндельного узла. Во время работы в зависимости от величины и режима нагрузки, частоты вращения шпинделя, смазки, условий охлаждения стенок корпуса шпиндельного узла, либо вследствие износа тел и дорожек качения подшипников величина натяга резко изменяется и значительно отличается от установленной при монтаже. Для прецизионных и скоростных шпиндельных узлов станков, где требуется точная регулировка величины зазора-натяга, это явление существенно.

Как правило, устанавливаемая величина предварительного натяга рассчитывается на усредненные режимы работы шпиндельного узла и не регулируется в процессе работы ни от степени износа подшипников, ни от режимов резания, ни от нагрева опор. Кроме того, недостатками многих шпиндельных узлов являются завышенная величина предварительного натяга (с учетом спектра жестких режимов работы), его неуправляемое изменение в зависимости от температурного режима работы подшипников и износа их элементов. При этом увеличение температуры подшипника в зависимости от режимов и продолжительности работы обычно приводит к увеличению натяга, что может вызвать ухудшение динамических характеристик, а также ускоряет износ, т.е. уменьшает срок службы шпиндельного узла.

Регулирование величиной натяга подшипников в процессе эксплуатации значительно расширяет функциональные возможности высокоскоростных шпиндельных узлов. Установка в опорах шпиндельного узла требуемого натяга с возможностью осуществления его управления в процессе эксплуатации позволяет существенно снизить тепловыделение в опорах узла, а следовательно, уменьшить тепловые деформации станка, затраты на охлаждение узла и потери энергии на трение в подшипниках. Это позволяет при сохранении высокой нагрузочной способности узла получить высокий квалитет точности обработки, а также использовать более высокие скорости резания. Таким образом, одновременно может решаться две задачи - повышение производительности при сохранении высокой точности обработки деталей на станке.

2. Причины повреждений и разрушений шпинделей в процессе эксплуатации

В процессе эксплуатации металлообрабатывающих станков очень важно, чтобы шпиндель, установленный на них, не мог перегреваться. Кроме этого, является важным то, чтобы металлическая стружка не могла проходить через уплотнения и не могла повреждать компоненты шпинделя.

При линейном расширении колесики для измерения времени могут сместиться относительно датчика станка настолько сильно, что станок не сможет знать верное положение шпинделя, а значит и инструментов. В результате станок может остановиться, что особенно плохо при его работе в автоматическом режиме. Другой возможной проблемой может быть потеря привязок положений инструмента к положению рук манипулятора для перемены инструмента. Руки манипулятора для перемены инструмента работают в унисон с тягой шпинделя для укрепления инструментов. Если их движения не будут согласованны, то манипулятор может врезаться в инструменты. Повреждение может получить манипулятор, инструменты, а также и шпиндель.

Шпиндель может также повредиться смазочно-охлаждающей жидкостью, которая проникает через уплотнение и достигает подшипников. Проникновение смазочно-охлаждающей жидкости в шпиндель является одной из основных причин его выхода из строя. В этом случае у шпинделя есть два главных «врага» - система подачи смазочно-охлаждающей жидкости высокого давления и система подачи смазочно-охлаждающей жидкости с большим количеством сопл.

3. Эксплуатационные требования

Основными критериями работоспособности шпиндельных узлов являются: геометрическая точность, жесткость, быстроходность, долговечность, динамические характеристики. Точность вращения шпинделя оценивается величиной радиального или торцевого биения его базовых поверхностей. Величина этого биения зависит от класса точности станка и регламентируется соответствующим ГОСТ. Так, например, для токарных станков нормальной точности допуск радиального и торцевого биения составляет 5…8 мкм.

Жесткость шпиндельного узла определяется упругими перемещениями переднего конца шпинделя под действием сил резания и также регламентируется ГОСТ. Нормативное значение жесткости для станков классов Н и П составляет (50…70) н/мкм. Максимальное значение жесткости шпиндельного узла в основном определяется податливостью его опор.

Быстроходность шпинделей оценивается произведением диаметра шпинделя d в передней опоре на частоту вращения n. Для шпиндельных узлов на подшипниках качения показатель быстроходности dґn составляет (2,5…3) 10 6 мм . об/мин.

Долговечность шпиндельных узлов оценивается ресурсом работы в часах без потери первоначальной геометрической точности.

Динамические характеристики шпинделей оцениваются амплитудами вибраций на потенциально-неустойчивых формах колебаний. Устойчивость динамической системы шпиндельного узла тем выше, чем выше первая собственная частота колебаний. Частоты собственных колебаний шпинделей изменяются в широких пределах (100…600)Гц и приводят к возбуждению автоколебаний при резании. Поэтому для обеспечения устойчивого резания приходится умышленно снижать режимы и производительность резания.

Для изготовления шпинделей применяют лигистые стали.

4. Выбор группы материалов конкретного функционального назначения

Сталь 40 применяется: для изготовления листового проката 4-14 мм 1-2 категории, предназначенного для холодной штамповки; коленчатых валов, шатунов, зубчатых венцов, маховиков, зубчатых колес, болтов, осей и других деталей после улучшения; валов и надставок валов гидрогенераторов; деталей средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса) после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ; деталей трубопроводной арматуры после закалки и отпуска; горячекатаного полосового профиля с уклоном для сельскохозяйственных машин; кованых заготовок валов компрессорных машин и газовых турбин (из стали 40А); проволоки, применяемой для изготовления спиц мотоциклов и велосипедов.

Для средненагруженных деталей небольших размеров применяются хромистые стали 40Х. С увеличением содержания углерода возрастает прочность, но снижаются пластичность и вязкость. Прокаливаемость хромистых сталей 40Х невелика. Хромистые стали склонны к отпускной хрупкости, поэтому после высокого отпуска охлаждение должно быть быстрым; для мелких деталей- в масле и для крупных - в воде.

Сталь 40ХН2МА применяется: для изготовления цельнокатаных колец, коленчатых валов, клапанов, шатунов, крышек шатунов, ответственных болтов и других крепежных деталей, специального крепежа, шестерней, кулачковых муфт, дисков и других тяжело нагруженных деталей; для производства валков для холодной прокатки металлов; для изготовления деталей трубопроводной арматуры; деталей авиастроения (валов ротора, коленчатых валов, валов редуктора, шатунов двигателя воздушного охлаждения, ответственных болтов, шпилек, деталей винта, массивных и силовых деталей РД), работающих при температуре до +500°.

5. Влияние химического состава на свойства стали

В стали 40 содержится 0.4% углерода - она является доэвтектойдной. Закалка доэвтектоидной стали заключается в нагреве стали до температуры выше критической (А_с3), в выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую.

Исходная структура среднеуглеродистой конструкционной стали 40 до нагрева под закалку - перлит + феррит.

Критические точки для стали 40: А_С1=730єС, А_С3=790єС.

При нагреве до 700єС в стали 40 не происходят аллотропические превращения и мы имеем ту же структуру - перлит + феррит, быстро охлаждая (т.к. закалка), имеем также после охлаждения перлит + феррит с теми же механическими свойствами (примерно), что и в исходном состоянии до нагрева под закалку.

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше А_с1, но ниже А_с3, то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. При нагреве до температуры 750°С (ниже точки А_с3) структура стали 40 - аустенит + феррит, после охлаждения со скоростью выше критической структура стали - мартенсит + феррит.

Доэвтектоидные стали для закалки следует нагревать до температуры на 30-50°С выше А_с3. Температура нагрева стали под закалку, таким образом, составляет 820-840°С. Структура стали 40 при температуре нагрева под закалку - аустенит, после охлаждения со скоростью выше критической - мартенсит. Нагрев и выдержка стали 40 при температуре выше 850єС приводит к росту зерна и ухудшению механических свойств стали после термической обработки. Крупнозернистая структура вызывает повышенную хрупкость стали. Таким образом, более высокие эксплуатационные свойства будет иметь деталь, закаленная от температуры 830°С.

Сталь с маркировкой 40х - прочное и надежное металлургическое сырье. Высокопрочный сплав используется для изготовления различных металлоконструкций и деталей, рассчитанных на большую эксплуатационную нагрузку.

В состав конструкционной легированной стали 40х входят:

8. Легирующий хром

Особый состав сплава обеспечивает уникальные технические характеристики стали 40х:

1. Высокая степень устойчивости к механическим повреждениям и деформациям;

2. Устойчивость к резким перепадам температур;

3. Жаропрочность и трудно свариваемость;

4. Устойчивость к коррозии и воздействию химических веществ;

5. Эстетичный внешний вид изделий.

Для осуществления качественной сварки материал нуждается в предварительном подогреве до 300 градусов по Цельсию и дальнейшей термообработке сварного шва.

Благодаря отличным антикоррозийным свойствам, сталь 40х может эксплуатироваться в любых условиях: на открытом воздухе, в помещении, в условиях агрессивной или влажной среды.

Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали 40ХН2МА. С ростом содержания углерода в структуре стали увеличивается количество цементита, при одновременном снижении доли феррита. Изменение соотношения между составляющими приводит к уменьшению пластичности, а также к повышению прочности и твердости. Прочность повышается до содержания углерода около 1%, а затем она уменьшается, так как образуется грубая сетка цементита вторичного. Углерод влияет на вязкие свойства. Увеличение содержания углерода повышает порог хладоломкости и снижает ударную вязкость. Повышаются электросопротивление и коэрцитивная сила, снижаются магнитная проницаемость и плотность магнитной индукции. Углерод оказывает влияние и на технологические свойства. Повышение содержания углерода ухудшает литейные свойства стали (используются стали с содержанием углерода до 0,4 %), обрабатываемость давлением и резанием, свариваемость. Следует учитывать, что стали с низким содержанием углерода также плохо обрабатываются резанием.

Влияние хрома на повышение прочности феррита меньше, чем влияние других легирующих элементов. В весьма чистых сплавах при введении в них до 3% Cr было отмечено даже небольшое снижение предела прочности. Твердость, а следовательно, и прочность феррита вначале растут незначительно. Относительное удлинение и сужение до 10% Cr несколько возрастают; ударная вязкость возрастает до 26% Cr; до этого же содержания хрома и критическая температура хладноломкости незначительно сдвигается к более низким температурам. На пластические свойства железохромистых сплавов небольшие количества кислорода, азота и углерода, а также и величина зерна оказывают очень сильное влияние. Хром относительно слабо воздействует на механические свойства стали в отожженном состоянии.

Обработка шпинделей металлообрабатывающих станков

Для изготовления шпинделей применяются стали, которые можно разбить на две основные группы:

1) углеродистые стали,

2) специальные стали, главным образом, хромоникелевые.

Углеродистая сталь 45 применяется, главным образом, для шпинделей токарных, револьверных, сверлильных и фрезерные станков, работающих со средними окружными скоростями и не допускающих большого износа шеек. Специальная сталь — хромоникелевая и хромистая — применяется для шпинделей автоматов и шлифовальных станков, работающих с большими окружными скоростями и несущих большую нагрузку.

Заготовка для шпинделей выбирается в зависимости от размера программы и, главным образом, от конфигурации шпинделя. Если шпиндель имеет фланец, диаметр которого значительно больше шеек, то необходимо брать поковку или штамповку; при фланце, диаметр которого мало отличается от шеек, или при отсутствии его, заготовку следует брать из сортового материала.

В основном технологический процесс механической обработки шпинделей сводится к следующим операциям:

1-я операция — отрезка сортового материала на дисковой пиле. Если заготовка является штамповкой или поковкой, то один или оба конца отрезаются на пиле или фрезеруются на горизонтально-фрезерном станке.

2-я операция — зацентровка одного или двух концов на центровочном или сверлильном станке (вертикальном или радиальном).

3-я операция — обдирка верха одного конца.

4-я операция — обдирка верха второго конца.

3-я и 4-я операции обычно выполняются па многорезцовых станках (фиг. 109).

Фиг.109. Черновая обточка шпинделя на многорезцовом станке.

5-я операция — проточка шеек под люнеты. Иногда эта операция опускается, что не рекомендуется.

6-я операция — глубокое сверление в шпинделе (фиг. 110).

Фиг. 110. Глубокое сверление в шпинделе.

7-я операция. На ряде заводов после глубокого сверления и обдирки вводят термообработку — нормализацию для устранения внутренних напряжений, вызывающих в дальнейшем деформацию шпинделя или местную закалку, главным образом, шеек, вращающихся в подшипниках скольжения. Шейки шпинделей, вращающихся в подшипниках качения, как правило, не закаливаются. Не подвергаются закалке поверхности под резьбу, которая нарезается после

термической обработки. Встречаются шпиндели, у которых поверхности под резьбу закаливаются, но на пониженную твёрдость (по Роквеллу =30—36) допускающую нарезание резьбы после термической обработки и обеспечивающую достаточную прочность резьбы.

Шейки закаливаются на твёрдость 60—62 по Роквеллу или в печах с изоляцией специальными кожухами мест, не требующих закалки, или по методу поверхностной электрозакалки.

Кроме того, при этом методе закаливается изделие только на глубину 1,5—2 мм, что нисколько не снижает сопротивления сердцевины шпинделя изгибу и кручению; при этом длина закалённой поверхности получается с точностью до 1 мм, что чрезвычайно важно для не закаливаемых частей поверхности под резьбу.

Большая часть шпинделей изготовляется из закаливающихся сталей (стали 40, 40Х и 40ХН), меньшая часть — из цементирующихся сталей 20Х, 12ХНЗ и других, подвергающихся нормализации, цементации и закалке.

Для предохранения от закалки шеек шпинделя, которые должны оставаться незакалёнными, наиболее часто применяются следующие два способа:

1) после цементации шейки, не требующие закалки, подвергаются обточке с тем, чтобы снять цементированный слой — 2—4 мм; тогда при закалке эти поверхности останутся сырыми,

2) шпиндель после обдирки подвергается гальваническому покрытию медью, предохраняющей от цементации шейки, не требующие закалки. G шеек, которые должны закаливаться, слой меди снимается обточкой или шлифованием.

Нитрирование шеек, применяемое на некоторых заводах, даёт высокую твёрдость (по Бринелю до 1000 единиц, большую износоупорность поверхности шеек и не вызывает деформации, так как нитрирование производится при t = 420—500°.

9 — я операция. Расточка конуса заднего конца производится аналогично предыдущей операции с подрезкой торца. С этого конца также, вставляется конусная пробка с центровым отверстием.

10- я и 11-я операции—чистовая обточка на центрах одной и другой половин шпинделя, причём оставляется 0,6—1,5 мм на диаметр под шлифование, и проточки канавок. Обточка производится, главным образом,на многорезцовых станках (фиг. 111).

Фиг. 111. Чистовая обточка шпинделя на многорезцовом станке.

12-я операция-фрезерование шпоночных канавок.

13-я и 14 -я операции — нарезание мелкой резьбы под гайки— производится на токарных станках и резьбофрезерных. Нарезание крупной резьбы под патрон производится или па токарном станке — предварительная и окончательная нарезка, или лее предварительная — на резьбофрезерном, а окончательная — на токарном.

15-я и 16-я операции—предварительное и окончательное шлифование — производятся на кругло шлифовальных станках ( фиг.112);

при этом на окончательное шлифование оставляется 0,2— 0,3 мм на диаметр; шлифование конусных шеек обычно выделяется в отдельную операцию, чтобы пе переналаживать станок для каждого шпинделя.

Фиг. 112. Чистовая обточка шпинделя на многорезцовом станке.

17-я операция. Полировка шпинделя в зависимости от требований чистоты и качества поверхности производится либо вручную при шлифовании, либо выделяется в отдельную операцию па специальном станке; чаще производится на токарном станке, приспособленном для полировки одновременно нескольких шеек.

Шпиндели быстроходных станков с числом оборотов, доходящим до 20 000—30 000 в 1 мин., в целях устранения внутренних напряжений после закалки и предварительного шлифования подвергаются искусственному старению, заключающемуся в нагреве в масле при температуре 180—230°.

расточка производится резцом, иногда развёрткой. Шпиндель устанавливается в патрон и люнет (фиг. 113) с выверкой по индикатору. Правильность расточки контролируется оправкой длиной 300 мм при биении конца её максимум 0,01 мм.

Расшлифовка конуса обязательно применяется, если конус закаливается, ода производится или на специальном внутришлифовальном станке, или на токарном станке, причём вместо задней бабки применяется специальный моторчик с ремённой передачей на шлифовальный круг.

В шпинделях с фланцем необходимо сверлить 6—8 отверстий обычно по кондуктору (фиг. 114) . Некоторые конструкции шпинделей имеют шлицы, которые фрезеруются на горизонтально-фрезерных станках (фиг. 115), по чаще на специальных шлицефрезерных станках.

Контроль шпинделей производится пооперационно и окончательно после последней операции. Диаметры шеек проверяются предельными скобами, резьба — предельными резьбовыми кольцами, биение шеек — по индикатору с допуском 0,01 мм, биение буртика по торцу с допуском 0,01—0,02 мм. Твёрдость шеек по склероскопу Шора 65—100.

Фиг. 113. Окончательная расточка переднего конуса шпинделя.

Фиг. 114. Сверление отверстия во фланце шпинделя.

Фиг. 115. Фрезерование шлицев шпинделя на горизонтально-фрезерном станке.

Шпиндель токарного станка
ремонт шпинделя токарного станка

В данной статье приводится технология ремонта шпинделя токарно-винторезного станка 16К20.

Шпиндель — деталь дорогая и трудная в изготовлении, поэтому менять его следует только в исключительных случаях, особенно у крупных станков. У шпинделей чаще изнашиваются шейки, концевые отверстия, места под шарико- и роликоподшипники, резьба и шпоночные пазы.

Шейки шпинделя. Износ шеек во многом зависит от их качества. Если шейки сырые, то износ может быть очень значительным и возможны большие задиры по окружности. Если конструкция шпинделя позволяет, шейку нужно проточить, прошлифовать и отполировать пастой ГОИ или жимками с мелким наждачным полотном, обильно смачивая при этом шейки маслом. Если нет шлифовальных станков, то шейки следует чисто обработать широким пружинящим резцом на токарном станке, снимая очень тонкую стружку, а потом отполировать до зеркального блеска.

Если уменьшить диаметр шейки нельзя, можно проточить ее и надеть на нее с горячей посадкой втулку из соответствующей стали. Если же это невозможно, то шпиндель нужно заменить новым.

При закаленных или азотированных шейках глубоких задиров не бывает. Обычно бывают риски и равномерный или неравномерный износ. В этих случаях шейки нужно шлифовать и полировать до зеркального блеска, но перед полированием необходимо проверить, не снят ли твердый слой весь или частями. Проверку можно произвести пробой мелким напильником. Если шейка мягкая, ее следует нахромировать тонким слоем (до 0,01—0,03 мм хрома). Если сталь шпинделя поддается закалке, шейки можно закалить токами высокой частоты. При невозможности повысить твердость шеек, вопрос о замене шпинделя нужно решать в зависимости от условий работы станка.

Конус шпинделя для центра или инструмента из-за небрежности рабочих часто забивается и теряет свою правильную форму. Происходит это также и от провертывания хвостовика инструмента или оправки. Проверить правильность конуса можно по калибру. Для этого нужно конус предварительно зачистить от забоин и прошлифовать наждачным полотном, а затем хорошо протереть, нанести на калибр вдоль образующих конуса три-четыре линии мелом, вставить калибр в конус шпинделя и осторожно несколько раз повернуть его. По тому, как будут стираться меловые черты на калибре, можно судить о правильности формы конуса шпинделя.

Если конус требуется прошлифовать, то лучше всего это делать на самом станке переносным шлифовальным приспособлением или в крайнем случае шабером вручную по калибру. Если же потребуется расточка конуса, то лучше растачивать под переходную втулку, у которой внутренний конус сделать стандартным, чтобы он годился для нормальных центров и оправок.

Шпиндель токарного станка 16К20. Ремонт шпинделя токарного станка

Шпиндель — одна из ответственных деталей станка, от точности и жесткости которого зависит качество выполняемых на станке операций. Отклонения от формы и размеров поверхностей шпинделя допускаются в очень узком диапазоне, поэтому к ремонту шпинделей предъявляются повышенные требования. Определена специфика ремонта концов шпинделей, которые имеют коническое отверстие и резьбу, посадочную шейку или конус для базирования технологической оснастки. Если во время ремонта изменить размеры поверхностей конца шпинделя, то нужно будет менять или переделывать прилагаемую к станку технологическую оснастку. Поэтому при ремонте стремятся восстановить его в начальных размерах, особенно это касается поверхностей концов шпинделя.

Выбор способа восстановления основных поверхностей шпинделя производят в зависимости от величины их износа.

При износе поверхностей шпинделя до 0,05 мм на сторону вначале выполняют предварительное шлифование для восстановления геометрической формы поверхностей и хромирование, после чего окончательно шлифуют, снимая слой до 0,03 мм на сторону.

Поверхности шпинделей, имеющие износ более 0,05 мм на сторону, подвергают наращиванию металлом одним из известных способов, затем — механической обработке.

Коническое отверстие на конце шпинделя при восстановлении обычно шлифуют, затем торец шпинделя подрезают по конусному калибру. Торец фланца шпинделя также подрезают после восстановления шлифованием конусной посадочной шейки на конце шпинделя.

Резьбы у шпинделей при ремонте обычно прорезают до полного профиля, а нестандартные гайки к ним изготовляют заново.

При восстановлении шпинделей нужно выбирать такие способы ремонта, которые параллельно с восстановлением начальных размеров обеспечивали бы повышение износостойкости поверхностей.

Ремонтный чертеж шпинделя токарного станка показан на рис. 27. В табл. 14 приведен технологический маршрут ремонта шпинделя.

Шпиндель токарно-винторезного станка. Ремонтный чертеж

Технологический маршрут ремонта шпинделя

При проверке шпинделя (рис. 27) установлено, что:

• биение поверхности 2 — [Ø50k6] 1 составляет 0,04 мм
• биение поверхности 6 — [Ø70k6] — 0,06 мм
• биение буртика поверхности 6 — 0,06 мм
• износ поверхности 1 — [М48]х1,5 составляет 0,4 мм на сторону
• износ поверхности 2 — Ø49,96 мм [Ø50k6]
• износ поверхности 3 — Ø59,95 мм [Ø60k6]
• износ поверхности 4 — [М64]х6 — резьба замята по 0,3 мм на сторону
• износ поверхности 5 — Ø74,97 мм [Ø75k6]
• износ поверхности 6 — Ø69,87 мм [Ø70k6]
• износ поверхности 7 — [М68]х2 —резьба замята по 0,35 мм на сторону
• износ поверхности 8 — надиры и забоины до 0,8 мм
• износ поверхности 10 — 6,07 мм [6j86]
• износ поверхности 11 — 6,07 мм [6j86]

1 В квадратных скобках указаны номинальные размеры шпинделя (до износа)

Для выполнения ремонта шпинделя необходимо иметь следующее оборудование:

• токарно-винторезный станок
• вертикально-фрезерный станок
• круглошлифовальный станок
• отремонтированный станок с установленным на нем шпинделем
• верстак со слесарными тисками
• гальваническая ванна

Шпиндель токарного станка. Технологический маршрут ремонта 1

Технологический маршрут 1 ремонта шпинделя токарного станка

Шпиндель токарного станка. Технологический маршрут ремонта 2

Технологический маршрут 2 ремонта шпинделя токарного станка

Шпиндель токарного станка. Технологический маршрут ремонта 3

Технологический маршрут 3 ремонта шпинделя токарного станка

Технологическая оснастка для ремонта шпинделя:

• четырехкулачковый патрон 7103—0049 (ГОСТ 3890—72)
• поводковый патрон 7108—0055 (ГОСТ 2572—72)
• люнет неподвижный
• станочные винтовые самоцентрирующие рычажные тиски 7200—0154 (МН 5790—65)
• внутришлифовальное приспособление, оправка для установки шпинделя
• проходной отогнутый резец 2102—0055—Т15К6—IV (МН 575—64)
• расточный резец 2140—0010—Т15К6—1
• резьбовой резец δ = 60° 2131—0506—Т15К6
• центра (ГОСТ 13214—67)
• гаечный двусторонний ключ (ГОСТ 2839—62)
• медные подкладки, хомутик (ГОСТ 2578—74)
• фреза концевая 2220—0007—Р18 (ГОСТ 17025—71)
• шлифовальный круг ПП400х40х127-Э5-К ГОСТ 2424—75
• пробка шпоночная 6,5js6 MH2978—61
• штангенциркуль ШЦ-II (ГОСТ 166—73)
• микрометр рычажный МР 50—75 (ГОСТ 4381—68)
• индикатор ГОСТ 9695—75
• конусный калибр Морзе 5

Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Общий вид токарно-винторезного станка 16К20

Фото токарно-винторезного станка 16К20

Расположение органов управления токарно-винторезным станком 16К20

Расположение органов управления токарно-винторезным станком 16К20

Схема кинематическая токарно-винторезного станка 16К20

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20

Кинематическая схема приведена для понимания связей и взаимодействия основных элементов станка. На выносках проставлены числа зубьев (г) шестерен (звездочкой обозначено число заходов червяка).

Цифрой I обозначен суппорт с механическим перемещением резцовых салазок

Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16К20

Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16К20

Конструкция шпиндельной (передней) бабки с коробкой скоростей токарно-винторезного станка 16К20

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.

Числа оборотов шпинделя в минуту - прямое вращение (22 шт): 12,5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-630-800-1000-1250-1600.

Регулировка шпиндельной бабки станка 16К20

Шпиндельная бабка жестко сбазирована на станине при сборке станка. В случае необходимости регулировки шпиндельной бабки в горизонтальной плоскости необходимо снять облицовку коробки подач, ослабить винты, крепящие переднюю бабку, и специальным регулировочным винтом отрегулировать положение оси шпинделя по пробным проточкам до необходимой точности.

При ослаблении крепления шкива 74 на конусной части вала 69 нужно подтянуть винт 70 (рис. 14).

При снижении крутящего момента нужно в первую очередь проверить натяжение ременной передачи главного привода (см. п. 13.6). Если натяжение ремней достаточное, следует отрегулировать фрикционную муфту главного привода, расположенную в шпиндельной бабке. Для этого надо открыть крышку 99 (рис. 15) шпиндельной бабки и снять маслораспределительный лоток 162 рис. 16).

Поворотом гайки 62 (рис. 14) по часовой стрелке при утопленной (нажатой) защелке 80 можно подтянуть муфту прямого вращения шпинделя, поворотом гайки 59 против часовой стрелки — муфту обратного вращения. Для облегчения регулирования муфты прямого вращения шпинделя рукоятку 8 (рис. 9) нужно повернуть влево, для облегчения регулирования муфты обратного вращения шпинделя — вправо.

Обычно достаточно повернуть гайки 59 и 62 на 1/16 оборота, т. е. на один зубец. По окончании регулирования нужно убедиться в том, что защелка 80 надежно вошла в пазы гаек 59 и 62.

При повороте гаек более чем на 1/16 оборота нужно обязательно проверить, не превышает ли крутящий момент на шпинделе допустимый по табл. 1 (см. раздел 12).

Если при максимальном числе оборотов шпинделя без изделия и патрона время его торможения превышает 1,5 с, то нужно при помощи гаек 145 подтянуть ленту тормоза.

ВНИМАНИЕ! Шпиндельные подшипники отрегулированы на заводе и не требуют дополнительного регулирования.

В случае крайней необходимости потребитель может силами высококвалифицированных специалистов прибегнуть к регулированию шпиндельных опор.

Однако перед этим необходимо проверить жесткость шпиндельного узла. Для этого на станине под фланцем шпинделя устанавливается домкрат с проверенным в лаборатории динамометром и через прокладку, предохраняющую шпиндель от повреждений, к его фланцу прилагается усилие, направленное вертикально снизу вверх. Смещение шпинделя контролируется аттестованным индикатором с ценой деления не более 0,001 мм, устанавливаемым на шпиндельной бабке и касающимся своим измерительным наконечником верхней части фланца шпинделя. Отклонение шпинделя на 0,001 мм должно происходить при приложенном усилии не менее 45—50 кгс.

Примечание. Станки комплектуются передними шпиндельными подшипниками № 3182120 класса 4, ГОСТ 7634—56 и задними № 46216Л класса 5, ГОСТ 831—62 (см. рис. 14) или передними подшипниками № 697920Л класса 2 и задними № 17716Л класса 2 по ТУСТ 5434 (см. рис. 17). Шпиндельные подшипники заказом не регламентируются.

В настоящее время станок комплектуется передними шпиндельными подшипниками № 3182120, ГОСТ 7634—75, и задними № 46216, ГОСТ 831—75.

• снять крышку 99 (рис. 15) и маслораспределительный лоток-162 (рис. 16);
• установить рукоятки 8 и 16 (рис. 9) в нейтральное положение;
• отвернуть гайки фрикциона: гайку 62 против часовой стрелки, гайку 59 по часовой стрелке;
• винт блокировки защитного ограждения патрона вывести из зацепления с деталью 6 путем ослабления контргайки и отворачивания винта;
• установить рейку 9 и сектор 10 относительно друг друга по нулевым отметкам, нанесенным на них;
• установить муфту 4 симметрично относительно коромысла 5;
• проверить ход муфты при правом и левом включениях рукоятки 8 (величина перемещения муфты 4 должна быть в обе стороны не менее 16 мм);
• при включенном левом и правом положениях рукоятки 8 завернуть гайки 59 и 62 до полного сцепления дисков правого и левого фрикционов;
• при включенном правом положении фрикциона закрыть кожух патрона и вращением винта блокировки опустить блокировочный штырь до соприкосновения с валом-рейкой 9;
• поставить маслораспределительный лоток и закрыть крышку 99.

В случае, когда фрикционная муфта работает не полностью замкнутой, необходимо произвести регулировку цепи ее управления в следующем порядке (регулировку производить только при отключенном электропитании станка):

Читайте также:

  
• Как обжечь вок стальной
  
• Сталь фонд пенсионный фонд
  
• Сталь 20х13 химический состав
  
• Сталь с антикоррозийным покрытием
  
• Стальные лисы чайка статистика