Токарно-винторезный станок 16К20

Профилактика и ремонт

Мероприятия ежедневного ухода

Перед началом работы:

• Осмотр станка.
• Смазка ходового винта и валика.
• Контроль количества масла.
• Включение с проверкой узлов без нагрузки.

Во время работы:

• Переключать подачи и передачи только после окончательной остановки движущихся узлов.
• Работая с чугуном или абразивными материалами накрывать направляющие плотной тканью.

После окончания рабочего времени: отключить электропитание, убрать стружку, протереть ветошью, смоченной в керосине, и смазать маслом открытые направляющие.

Неисправности и их устранение

Симптомы	Причина	Метод исправления
Овальность детали или растачиваемого отверстия.	Биение болванки в патроне.	Расточка кулачков.
Люфт пиноли или непрочность крепления упорной бабки.	Регулировка или ремонт пиноли.
Смещение оси отверстия.	Несоосность шпиндельного вала и задней бабки.	Регулировка. Либо ремонт с регулировкой.
Значительный конус цилиндрических деталей.	Несовпадение центров шпиндельного вала и упорной бабки.	Регулировка.
Износ направляющих суппорта или станины	Регулировка или ремонт.
Нестабильность размера при торцевании.	Осевой люфт шпиндельного вала.	Замена опор вращения.

Незначительное увеличение зазоров суппорта устраняется регулировкой клиньями в направляющих поперечных или верхних салазках, и юстировочными винтами задней направляющей продольных салазок. Затем отводя салазки на максимальное расстояние, убеждаются в плавности их перемещения. Неплотность винтового привода поперечных салазок устраняют регулировкой винтами, находящимися за площадкой резцедержателя.

Конструктивные особенности

Конструктивно токарный станок 16В20 практически повторяет широкоизвестный 16К20, что неудивительно, поскольку оба они ведут свое происхождение от одного «предка». Многие детали и узлы у этих станков взаимозаменяемы, хотя их эксплуатационные качества у московского станка по многим отзывам заметно выше.

Среди пользователей токарных станков этого класса распространено мнение о низком ресурсе узлов и механизмов 16В20, что связывают с пониженной прочностью применяемых сталей и слабой закалкой (или даже ее отсутствием). Кроме этого, многие токари отмечают нежесткость его конструкции, небольшой размер окошек на станине, что затрудняет удаление стружки, а также крепление верхних салазок на двух болтах. А в качестве основного достоинства всегда отмечается увеличенный по сравнению 16К20 диаметр обработки.

К прочтению: Описание основных преимуществ станков с ЧПУ

Спецификация основных узлов

В разделе «Состав изделия» документации токарного станка 16В20 приводится следующий перечень его основных компонентов:

1. Электрошкаф.
2. Бабка передняя.
3. Бабка задняя.
4. Ограждение патрона.
5. Коробка передач.
6. Коробка подач.
7. Каретка и суппорт.
8. Фартук.
9. Ограждение суппорта.

За отдельную плату станок может быть дополнительно укомплектован механизированным суппортом и двумя видами люнетов: подвижным и неподвижным.

Расположение органов управления

Состав и местонахождение органов управления 16В20 традиционно для такого токарного оборудования. Выключатели электропитания с индикаторными лампами расположены на верху передней бабки, а ручки выбора направления и скорости вращения шпинделя — в ряд на ее лицевой стороне. Непосредственно под ними находятся органы управления коробки подач.

На фартуке станка смонтированы маховичок ручного хода каретки, двусторонняя ручка передвижения салазок, кнопочный блок общего включения и кнопка быстрого хода. На каретке и суппорте находятся ручка перемещения резцовых салазок, а также и рычаг поворота и зажима резцедержателя.

Кинематическая схема

Кинематическая схема токарного станка 16В20 реализует как основные движения, так и вспомогательные ходы, а также перемещения, относящиеся к подготовительно-заключительным операциям. Часть этих движений выполняется механически, а часть — вручную.

Главная кинематическая цепь начинается с приводного шкива и включает в себе механизмы коробки передач. Кинематическая цепь подач принимает движение от выходного вала коробки передач и посредством набора сменных шестерен передает его фартуку и далее каретке и суппорту. Таким способом достигается надежная кинематическая синхронизация между заданным вращением шпинделя и подачей резца.

Скачать изображение в полном размере

Электрическая схема

Токарно-винторезный станок 16В20 славится простотой и надежностью своего электрооборудования, которое состоит из электрошкафа и следующих электрических цепей:

• силового питания,
• сигнальных устройств,
• освещения рабочей зоны,
• управляющих коммутационных устройств.

Все цепи запитаны от цехового источника переменного тока. Двигатели работают от трехфазного напряжения 380 В, цепи коммутации — от однофазного напряжения 110 В, а осветительные приборы — от напряжения 24 В.

Электрооборудование защищено от короткого замыкания плавкими вставками и выключателями-автоматами, а защита от нагрева при перегрузках реализована на тепловых реле. Также на станке используются пускатели нулевой защиты, которые отключают электропитание при падении напряжения ниже 85% от номинала. Неотъемлемым элементом электрической схемы является заземление, которое в обязательном порядке подключается при монтаже оборудования.

К прочтению: Агрегаты для производства клееного бруса

Скачать изображение в полном размере

Устройство

Шпиндель, который устанавливают в винторезный станок 16В20, может вращаться со скоростями от 11,5 до 1200 об/мин в прямом направлении, и от 18 до 1520 об/мин в обратном. Для прямого движения задействовано 24 скорости и 12 для обратной. Обратное может быть обеспечено с использованием переборных зубчатых колес, настраиваемых рукоятками, расположенными на передней бабке.

Вращение шпинделя обеспечивает электрический двигатель мощностью 7,5 кВт. Точность его вращения гарантируют установленные подшипники качения повышенной точности.

Запуском, остановкой и включением обратного вращения управляет фрикционная муфта.

При изготовлении переднего конца шпинделя, изготовители руководствуются требованиями ГОСТ 12593. Для присоединения токарного патрона может быть использована поворотная шайба или короткий центрирующий конус.

Для фиксации заготовок применяют токарный патрон с диаметром 200 или 250 мм, который изготовлен под поворотную шайбу.

Размер сквозного отверстия в теле шпинделе составляет 38 миллиметров, то есть на нем можно обрабатывать длинные круглые и полые прутки с диаметром до 36 мм. Внутренний конус – Морзе 5.

Замедление и остановка движения шпинделя осуществляется после отключения фрикционной муфты.

Фартук и коробка подач позволяет выполнять нарезку резьбы разных профилей – метрическую, модульную и многие другие. Для снижения погрешности при ее нарезании ходовой винт включают напрямую, при этом не задействуют коробку подач.

Он предоставляет возможность нарезки метрической резьбы с шагом от 0,5 до 22,4. Кроме этого коробка подач допускает следующие режимы движения:

1. Продольные от 0,036 до 22,4 мм/об.
2. Поперечные от 0,018 до 11,2 мм/об.

Станина обладает коробчатой формой, что придает ей необходимую жесткость. На ней выполнены направляющие, прошедшие термообработку и шлифовку. Направляющие обеспечивают плавное, а главное точное движение задней бабки и суппорта, на котором смонтирован резцедержатель.

Коробка подач, скоростей, фартук оснащены автономной системой подачи смазки.

Конструкция этого оборудования позволяет монтировать на шпиндельный узел различные привроды – электрический, гидравлический или пневматический патроны для фиксации заготовок.

Резцедержатель надежно фиксирует инструмент или технологические приспособления, например, приспособление для накатки.

Для обеспечения безопасной работы токаря и окружающих его людей предусмотрены ограждения и блокировочные устройства.

Все основные компоненты этого оборудования выполнены из сталей высокого качества, что обуславливает их надежную, долговечную и безопасную работу. В комплект поставки станка входит паспорт, руководство по эксплуатацию и ремонту.

Кстати, эффективную работу станка обеспечивают унифицированные агрегаты – фартук т коробка подач изготавливаемые в Беларуси.

Станок прошел, все необходимые испытания и обладает сертификатом, подтверждающим безопасность его эксплуатации. Он предназначен для использования во всех климатических зонах стран СНГ, только в закрытых, подготовленных производственных помещениях.

Техника безопасности

Инструкция по эксплуатации токарного станка 16В20 содержит объемную главу под названием «Указания по мерам безопасности», состоящую из восьми разделов. В первом их них содержится описание мер безопасности при хранении, транспортировке и установке токарного станка на предназначенное ему место.

Самым объемным является второй раздел, посвященный вводу токарного станка 16В20 в эксплуатацию

Здесь особое внимание уделено соблюдению всех требований при подключении оборудования к электросети, особенно проверки состояния внешних и внутренних цепей заземления. Также в этом разделе подробно описан состав и порядок проверки защитных и блокирующих устройств, основными среди которых являются:

• устройство блокировки шпинделя при открытом ограждении патрона;
• внешний защитный экран;
• устройство блокировки самопроизвольного включения ручек управления шпинделем;
• защита суппорта;
• защита ходовых винта и вала;
• устройство блокировки включения главного привода при открытой крышке механизмов коробки передач;
• устройство предохранения фартука от перегрузок.

В следующем разделе описаны требования к технике безопасности при выполнении токарных работ на 16В20. Вначале еще раз напоминается о необходимости содержать в исправности защитные и блокирующие устройства, перечисленные в предыдущем разделе. Далее приводятся развернутые указания по безопасному выполнению различных технологических операций. Здесь же содержатся ссылки на ГОСТ и ведомственную документацию, требования которых необходимо соблюдать для обеспечения безопасности токарных работ.

Раздел 4 содержит требования по безопасности при контроле технического состояния токарного станка, раздел 5 посвящен ремонтным работам и техобслуживанию, разделы 6 и 7 описывают безопасное взаимодействие со смежным оборудованием и прилегающим рабочим зонам, а в разделе 8 изложены требования по противопожарной безопасности. В современной инструкции токарного станка 16В20 указывается, что он разработан в соответствии со стандартом по безопасности оборудования ТР ТС 010/2011. А в инструкции советских времен Приложением N3 является типовая инструкция по охране труда при работе на металлорежущих станках.

https://youtube.com/watch?v=ZBrBLcCEXhA

Особенности конструкции

Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 работает в сложных условиях и с прочными материалами, которые он должен обработать для получения точной и качественной детали. Поэтому серию отличает высокая надежность, прочность и эффективность с огромным функционалом.

Основная задача – полуавтоматическая обработка в замкнутом цикле широкого ассортимента деталей и изделий.

В конструкции токарного станка с ЧПУ 16К20Ф3 предусмотрены направляющие, спроектированные таким образом, чтобы меньше подвергать их износу. Система создана таким образом, чтобы все узлы и элементы, работали в полном согласовании друг с другом. В результате получают уникальные по свойствам изделия.

Конструкционные характеристики токарного станка с ЧПУ 16К20Ф3:

• наличие числового программного управления, благодаря которой обеспечивается бесперебойный и правильный процесс производства;
• высокая степень прочности несущих элементов;
• станки оборудуются сигнализаторами, что обеспечивает обратную связь;
• все модели и модификации являются устойчивыми к вибрациям;
• предусмотрены особые системы прогрева гидравлики перед непосредственным запуском оборудования. Это уменьшает риски термодеформации.

Эксплуатация всегда должна соответствовать всем техническим требованиям, с соблюдением очередности этапов производства (черновая и чистовая обработка, дополнительная отделка детали).

В процессе эксплуатации важно соблюдать определенные факторы, которые обеспечивают успешность выполнения задач:

• заготовка должна быть прочно закреплена;
• корректность поставленной задачи;
• в наличии всегда должен быть ассортимент материалов и инструментов;
• торец заготовки оси вращения устанавливается строго перпендикулярно;
• на боковой поверхности обрабатываемого изделия, не должно быть никаких выпирающих частей;
• строгий контроль выполнения всех операций, проведение регулярной заточки инструмента и своевременная замена износившихся частей.

Эти мероприятия позволят эксплуатировать оборудование намного больше времени, чем указывается в его техническом паспорте.

Широкове применение токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 нашел в мелкосерийном производстве, для обработки внутренних и внешних частей заготовки с длиной около 100 и шириной – 40 см.

Основные процессы, выполняемые программным обеспечением:

• создание резьбы;
• плавное переключение скорости работы (вращения) шпинделя;
• определение индексации головки для нарезания резьбы;
• формообразование;
• изменение параметров подачи.

Обеспечить четкое выполнение всех рабочих процессов, позволяет внимательных подход к программированию техники. По сути, программа разрабатывается для каждой задачи отдельно, включает в себя разные этапы обработки и отделки (позиционные этапы, вспомогательные, и прочие переходы).

Современные аналоги

Уже упоминалось, что завод прекратил производство токарного станка 16К20, поэтому актуален подбор станков с аналогичными характеристиками. Зарубежные производители славятся агрегатами D420x1000, Proma SPC-900PA, Jet GH-1640ZX DRO.

Белорусские аналоги, выпускаемые на Гомельском заводе, предлагают 16ВТ20П-21. Еще можно отметить модели TRENS, от Словацкого производителя SN 50 С и SN 500 SA. Они имеют современную конструкцию и качественные немецкие комплектующие, с относительно небольшой стоимостью за свои характеристики. Цены на товары других производителей начинаются от полутора миллиона до двух, без расчета доставки и установки агрегатов.

Инструкция по первому запуску и эксплуатации

Перед первым запуском, нужно проверить внешние параметры надежности, устойчивость установки агрегата. Закончив осмотр, стоит выключить питание для каждого электродвигателя и используя вводный автоматический выключатель F1 в цеховую сеть.

Все блокировочные устройства должны соответствовать данным, указанным в инструкции:

1. Главный привод вращается против часовой стрелки в сторону вала.
2. Электронасос вращается согласно указанной схеме на корпусе.
3. Гидроэлектростанция вращается в сторону вентилятора, по часовой стрелке.
4. Электродвигатель быстрого перемещения вращается по часовой стрелке.

Важно!

Проверьте срабатывание магнитного пускателя и реле. После проверки правильности работы каждого электроаппарата, присоедините прежде выключенные провода. После полной проверки электродвигателя, можно приступать к работе.

https://youtube.com/watch?v=i3G-mEH9Fls

Эксплуатация

Небольшое увеличение зазоров между сопряженными деталями, приводящее к снижению точности обработки, устраняется регулировкой. А значительный износ требует ремонта или замены деталей. Для сокращения изнашивания и предупреждения механических поломок при работе необходимо выполнять правила ухода за оборудованием.

Главное движение

Так как процесс резания происходит за счет энергии вращения болванки его принято называть главным движением оборудования токарной группы. Привод главного движения состоит из односкоростного асинхронного электродвигателя трехфазного тока, укомплектованного механической коробкой передач.

Движение подачи

Поступательное перемещение инструмента, обеспечивающее контакт резца с поверхностью заготовки в нужной точке, называют движением подачи. Его привод переключается в зависимости от выполняемой задачи и может быть ручной или механический за счет мощности главного привода.

Подачи и главное движение являются основными движениями оборудования токарной группы.

Продольная и поперечная подачи суппорта

Для перемещения суппорта вдоль и поперек оси вращения болванки служат соответственно продольные и поперечные салазки. Каждые из них оснащены своим направляющими и винтовым приводом. Поперечная подача позволяет менять глубину резания и в комбинации с продольной формировать необходимую поверхность детали.

Нарезание многозаходной резьбы

Подбор сменных шестерен делается также как для нарезки однозаходной резьбы. С той разницей, что для определения хода резьбы ее шаг нужно умножить на число заходов. Если привод верхних салазок суппорта не слишком изношен, деление на заходы можно сделать, установив последние параллельно оси вращения детали. После нарезки канавки первого захода резец, отведенный от металла, возвращают к ее началу. Затем отводят резец на расстояние равное шагу резьбы от первого захода. После чего начинают резать второй.

Обработка фасонных поверхностей

производство изделий со сложными поверхностями возможно несколькими способами:

1. Обычными резцами при помощи чередования продольной и поперечной ручной подачи. Способ имеет низкую точность и производительность. Требует отработанной техники исполнения.
2. Специальными фасонными резцами. Метод высокопроизводительный, но требует наличия нестандартных резцов.
3. Обычными резцами с помощью копиров или приспособлений для круговой подачи. Метод высокопроизводительный, но требует изготовления или наличия приспособлений.

Ремонт суппорта токарного станка 1К62

Рис.28

    Другая разновидность неисправностей токарных станков связана с движением суппорта.На примере токарного станка 1К62 рассмотрим порядок действий при ремонте. Итак, дефектация выявила неравномерный (рваный, прерывистый) ход суппорта (резцедержателя) в продольной оси. Причина – износ подшипников скольжения и шеек приводной вал-шестерни, преобразующей вращение вала главного двигателя в поступательное перемещение суппорта.

Рис.29

Рис.30

Ремонт делится на следующие этапы. Снимаем резьбовой винт и вал подач со станка.

Рис.31

Рис.32

Рис.33

Рис.34

Снимаем фартук станка.

Рис.35

Рис.36

Рис.37

Снимаем втулки (подшипники скольжения) и вал-шестерню с фартука.

Рис.38

Рис.39

Рис.40

Рис.41

Шлифуем шейки вала-шестерни и меняем подшипники скольжения.

Сборка станка происходит в обратном порядке.

Это интересно: Режимы резания при токарной обработке — расчет и выбор