Служебное назначение и техническая характеристика.
Токарно-винторезный станок модели 1Е61М повышенной точности предназначенный преимущественно для чистовых и получистовых всевозможных токарных и резьбонарезных операций.
Предназначен для обработки деталей средних размеров в условиях единичного и мелкосерийного производства. Производственные возможности станка значительно расширяются с помощью ряда дополнительных приспособлений.
Основные данные:
Габаритные размеры станка (длина, ширина, высота) в мм. 2190×990×1500
Вес станка (с приспособлениями) в кг. 1500
Расстояние между центрами в мм. 710
Высота центров в мм. 170
Наибольший диаметр прутка в мм. 32
Над верхней частью суппорта в мм. 188
Над нижней частью суппорта в мм. ----
Над станиной в мм. 320
Привод станка осуществляется от индивидуального привода. Клиноременной передачей движение передается на приемный шкив коробки скоростей. От коробки скоростей с помощью шести ремней передается дальше на шкив передней бабки, а затем при помощи зубчатой муфты на шпиндель.
Фартук станка имеет механизм падающего червяка, автоматически выключающего продольную и поперечную подачи при работе с неподвижными упорами. Одновременно этот механизм предотвращает поломку станка при большой нагрузке.
Смазка передней бабки автоматическая, от отдельного масленого насоса. Включение главного электродвигателя и включение масленого насоса сбалансированы, что исключает возможность работы шпиндельной бабки без смазки. Привод смазочной и охлаждающей жидкости в зону резания производится электронасосом, включение осуществляется по мере надобности от отдельного выключателя.
Реверсирование главного движения станка – электрическое. Торможение вращения шпинделя производится в электродвигателе.
Станок обеспечивает высокую точность обработки при соблюдении следующих пунктов:
- не допускать установку станка вблизи станков ударного действия;
- станок должен быть установлен в чистом и светлом помещении;
- не допускать установку в близи пунктов отопления;
- температура в помещении должна поддерживаться в пределах 18-20 о С.
Краткое описание конструкции и работы станка.
1) Цепь главного движения
Вращение шпинделя осуществляется электродвигателем через редуктор, имеющий шесть скоростей, далее через клиноременную передачу, ремнями профиля «6» на шпиндельный шкив и затем на зубчатые колеса перебора передней бабки или минуя перебор, непосредственно на шпиндель.
Изменение чисел оборотов шпинделя достигается передвижением блока шестерен 7-8, 9-10, 11-12 редуктора по шлицевому валу ll и переключением шестерен 52-53 перебора передней бабки.
2) Цепь подач
Продольное и поперечное передвижение суппорта при обтачивании производиться при помощи ходового винта вала Хl через механизм коробки подач и фартука или при помощи ходового винта 76 и разъемной гайки 77.
Продольное перемещение суппорта осуществляется маховиком «а »
через шестерни 74,75,67.
Поперечное перемещение суппорта в ручную осуществляется через винт 85 и гайку 86, при помощи рукоятки «б ».
Коробка подач получает движение через шестерни 57,59,60 или 56,59,60 (механизм передней бабки) и сменные шестерни А, Б, В, Г на гитаре.
Для нарезания резьбы повышенной точности ходовой винт 76 соединяется напрямую с валом Vl посредством муфты «в ».
Резьба нормальной точности:
- метрическая с шагом от 0.2 до 30 мм
- модульная с модулем от 1 до 7.5
- дюймовые от 30 до 4 ниток на 1 дюйм
Резьба повышенной точности:
- метрическая с шагом от 0.35 до 12 мм
- дюймовая от 20 до 3 ниток на 1 дюйм
- модульная с модулем от 0.3 до 6
Через ходовой винт Хl суппорт получает механизм продольной подачи от 0.04 до 6 мм на один оборот шпинделя через шестерни 73-72, червячную пару 71-70, шестерни 69, 68, 67, 75 шестерней 65 и рейкой 66 и поперечные подачи
от 0.025 до 3.75 мм на один оборот шпинделя через зацепление шестерен 68-84 винтом и гайкой 86.
Изменение направления движения суппорта достигается переключением шестерни 60 и рукоятки «г ». Перемещение верхних салазок производится от руки винтом 87 и гайкой 88 при помощи рукоятки «д ». Продольное перемещение пиноли задней бабки осуществляется от руки через винт 91 и гайки 92 при помощи рукоятки «е ».
Назначение, устройство и принцип работы передней бабки.
Передняя бабка закреплена слева на станине, установка ее по линии центров в горизонтальной плоскости производиться двумя установочными и двумя контрвинтами 1.
Вращение фрикционного вала 1 передается от электродвигателя главного привода через клиноременную передачу. От вала 1 движение передается через фрикционную многодисковую муфту прямого и обратного вращения и шестеренный механизм главного привода к шпинделю.
Установка числа оборотов шпинделя осуществляется двумя рукоятками 2 и 5. Поворотом рукоятки 5, которая через механизм зацепления и вилки переключения осуществляет перемещение блоков шестерен 17-18, 19-20, 24-25, выбирается требуемый ряд чисел оборотов по таблице, помещенной под рукояткой. Вращение рукоятки 2, которая при помощи плоского с замкнутой прямой, разжимного механизма и вилок, переключение осуществляется с помощью перемещения блоков шестерен 9-10 и 11-12-13, устанавливается требуемое число оборотов шпинделя по круговой таблице из ряда выбранного рукояткой 5. При установке чисел оборотов 630-2000 рукоятку необходимо отклонить вперед от себя, а затем повернуть влево. Устройство переключения позволяет получить 23 различные скорости прямого вращения шпинделя и 12 скоростей обратного вращения.
Включение и выключение фрикционной муфты, а так же ленточного тормоза главного привода осуществляется рукоятками 21 и 27. При включении прямого вращения шпинделя одну из рукояток следует поднять вверх, а при включении обратного вращения опустить рукоятку вниз. При возвращении рукояток 21 и 27 в среднее положение включается ленточный тормоз.
Механизм передней бабки позволяет:
- производить нарезание резьбы с увеличенным шагом в 4 и в 16 раз, передаточное отношение между цепью подач и шпинделем увеличивается в 8 и 32 раза;
- нарезка правой и левой резьбы
- производить нарезание многозаходной резьбы с увеличением на 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 и 60 заходов.
Технологический процесс разборки узла.
Таблица 1
| № п/п | Наименование операции | Оборудование, приспособление и инструменты |
| Подготовка узла к разборке 1 Отключить станок от сети 2 Отсоединить нагнетательную и сливную трубки от масленой системы | ||
| Демонтаж шпиндельной бабки 1 Снять клиновые ремни 2 Отвернуть 4 болта М14×20 | ||
| Демонтаж шпинделя 1 Отвернуть накидную гайку 2 Ослабить 5 винтов 3 Отвернуть гайку 4 Отвернуть 6 винтов М8×60 5 Снять фланец 6 Отвернуть 6 винтов М8×60 7 Выбить шпиндель 8 Снять 3 шестерни 9 Снять фланец в сборе 10 Отвернуть 2 винта М6×8 11 Снять ремни 12 Выбить втулку в сборе 13 Спрессовать подшипник | Отвертка ГОСТ 17199-81 Отвертка ГОСТ 17199-81 Молоток ГОСТ 2310-87 Выколотка ГОСТ 7851-87 Отвертка ГОСТ 17199-81 Молоток ГОСТ 2310-87 Выколотка ГОСТ 7851-87 Съемник ручной |
Сталь 20Х ГОСТ 3-1686-90
Сталь 20Х применяется: для изготовления горячекатаного толстолистового проката; втулок, шестерен, обойм, гильз, дисков, плунжеров, рычагов и других цементируемых деталей, к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины; деталей, работающих в условиях износа при трения; деталей трубопроводной арматуры из сортового проката; штампованных заготовок и поковок (требуется термообработка: закалка в воду и отпуск на воздухе).
Примечание:
Сталь качественная конструкционная хромистая.
Химические свойства материала
Таблица 2
| Сталь | С | Si | Mn | Cr |
| 20Х | 0.17-0.23 | 0.17-0.37 | 0.5-0.8 | 0.7-1.0 |
Механические свойства материала
Таблица 3
| Сталь 20X | Режим ТО t, oC 31, 880 в мм Н+311 770-820 или М+ОН 180 воздух | δт | δв | δб | φ | Qн Дж/см2 | HB после отжига не более |
| не менее | |||||||
Технологические свойства материала
Таблица 4
| Сталь | Прокаливаемость в масле, диаметр мм. | Температура оС | Склонность к отпускной хрупкости | Чувствительность | |
| начало | конец | ||||
| 20Х | 
| не склонна | не чувствительна |
Технологический маршрут обработки
Таблица 5
| № п/п | Наименование операций и переходов | Операционный эскиз | Оборудование и приспособление | Режущий и мерительный инструмент |
| Токарная черновая 1 Установить и закрепить деталь 2 Точить торец в размер 1 3 Точить поверхность в размер 1,2 4 Сверлить отверстие в размеры 4,5,6 5 Сверлить отверстие в размеры 3,4 6 Открепить, снять |
Ra12.5 
| Токарно-винторезный станок модели 16К20 3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80 | ШЦ-1 ГОСТ 166-80 Сверло ГОСТ 10902-87 Резец проходной ГОСТ 1877-73 | |
| Токарная черновая 1 Установить и закрепить деталь 2 Точить торец в размер 7 3 Рассверлить отверстие в размеры 9,7 4 Точить поверхность в размеры 8,10 5 Открепить, снять | 
| Токарно-винторезный станок модели 16К20 3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80 | Резец проходной ГОСТ 1877-73 Сверло ГОСТ 10902-87 | |
| Токарная чистовая 1 Установить и закрепить деталь 2 Точить торец в размер 11 3 Точить поверхность в размеры 12,15 4 Расточить отверстие в размеры 14,11 5 Точить фаски в размер 15 6 Открепить, снять | 
| Токарно-винторезный станок модели 16К20 3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80 | Резец проходной ГОСТ 1877-73 ШЦ 1 ГОСТ 166-80 | |
| Токарная чистовая 1 Установить и закрепить деталь 2 Точить поверхность в размер 16 3 Точить поверхность в размеры 17, 18 4 Расточить отверстие в размеры 20,21 5 Точить 2 фаски в размер 16 6 Расточить в размеры 22,23 7 Расточить в размеры 17 8 Открепить, снять | Токарно-винторезный станок модели 16К20 3-х кулачковый патрон ГОСТ 2675-80 | Резец проходной ГОСТ 1877-73 ШЦ 1 ГОСТ 166-80 | ||
| Моечная | Стационарная моечная машина | |||
| Шлифовальная черновая 1 Установить и закрепить деталь 2 Шлифовать в размеры 24, 25 3 Открепить, снять | Внутришлифовальный станок мод ЗК227А | Шлифовальный круг ПП ПС 25К8А 35 м/с 24А25П Дкр =136мм Вк=56 3-х кулачный патрон ГОСТ 2275-80 4-х кулачный патрон с независимым перемещением кулачков ГОСТ 3890-82 | ||
| Термиеская | Установка ТВЧ | |||
| Моечная | Стационарная моечная машина | |||
| Шлифовальная чистовая 1 Установить и закрепить деталь 2 Шлифовать в размеры 26,27 3 Открепить, снять | Внутришлифовальный станок мод ЗК227А | Шлифовальный круг ПП ПС 25К8А 35 м/с 24А25П Дкр =136мм Вк=56 3-х кулачный патрон ГОСТ 2275-80 4-х кулачный патрон с независимым перемещением кулачков ГОСТ 3890-82 |
Расчет общих припусков.
Расчет диаметра заготовки.
Таблица 6.
| Обрабатываемый размер | Метод обработки | Меж. операционные припуски | Мех. операционный размер |
 180 Н11
| Токарная черновая Токарная чистовая | 8.8/2=4.4 1.2/2=0.6 |
190-0.53
181,2-0.53
180 Н11
|
Расчетная длина заготовки.
Таблица 7.
| Обрабатываемый размер | Метод обработки | Меж. операционные припуски | Мех. операционный размер |
| Заготовка Токарная черновая Токарная чистовая | 4/4/2=2.2 1.2/2=0.6 |  -0.34
 -0.34
|
Расчет межоперационных припусков
Таблица 8.
| Обрабатываемый размер | Метод обработки | Меж. операционные припуски | Мех. операционный размер |
|
100
118
140
| Сверление Рассверливание Растачивание черновое Растачивание чистовое Черновая Чистовая Сверление Рассверливание Расточка Шлифование черновое Шлифование чистовое | 10/2=5 40/2=20 4 прохода по 5 мм. 1.1/2=0.55 8 проходов по 4 мм. 1/2=0.5 10/2=5 40/2=20 8 проходов по 5 мм. 0.5/2=0.25 0.5/2=0.25 |
98.9-0.4
100
119.2-0.53
118
138-0.25
140 Н7
|
Технология восстановления поверхности с применением пластмасс и клеев.
Для восстановления изношенных деталей при ремонте металлорежущих станков применяют пластмассы. В качестве клея пластмассы широко используются для склеивания поломанных деталей, а также для получения неподвижного соединения деталей, изготовленных из металлических и неметаллических материалов. При ремонте металлорежущих станков наибольшее распространение получили такие пластмассы, как текстолит, древеснослоистые пластики и быстро твердеющая пластмасса— стиракрил. Текстолит и древеснослоистые пластики применяются для восстановления изношенных поверхностей направляющих станков, изготовления зубчатых колес, подшипников скольжения, втулок и других деталей с трущимися рабочими поверхностями.
Одним из эффективных способов получения неподвижных соединений является склеивание деталей. По сравнению с клепкой, сваркой и сбалчиванием клеевые соединения имеют такие преимущества, как соединение материалов в любом сочетании, уменьшение веса изделий, герметичность клеевых швов, антикоррозионную стойкость и во многих случаях снижение стоимости ремонта изделия. В практике ремонта металлорежущих станков широко используется карбинольный клей и клей типа БФ. Детали, склеенные карбинольным клеем с наполнителем из непористого материала, устойчивы против действия воды, кислот, щелочей, спирта, ацетона и подобных растворителей. Различные марки клея БФ отличаются содержанием компонентов и назначением.
Процесс восстановления деталей склеиванием состоит из трех этапов: подготовки поверхности, склеивания и обработки швов. Поверхности деталей, подлежащих склеиванию, очищаются от масла, загрязнений и хорошо пригоняются. Клей наносят кистью или стеклянной палочкой. Жидкий клей наносят на обе соединяемые поверхности.
Для склеивания деталей, работающих при температуре 60—80° С, применяют клей БФ-2. Для склеивания деталей, работающих в щелочной среде, — клей БФ-4. Клеем БФ-6 приклеивают ткани и резину к металлу.
Клей БФ наносят на склеиваемые поверхности в два слоя с перерывом примерно в 1 ч 15 мин. Соединяемые детали принимают одну к другой (1 — 15 кГ/см2) и выдерживают под прессом.
Выдержка склеенных деталей под прессом.
Таблица 9
| Марка клея | БФ-2 | БФ-4 | БФ-6 |
| Температура, °С | 120—200 | 60—90 | 150—200 |
| Длительность выдержки, ч | 1—3 | 3—4 | 0,25—1 |
С применением пластмасс
Пластмассы в ремонтной практике наносят на поверхность деталей для восстановления их размеров, повышения износостойкости и улучшения герметизации. Покрытия из пластмасс снижают шум от трения и повышают коррозионную стойкость изделий.
Пластмассы наносят следующими способами:
а) литьем под давлением:
б) горячим прессованием;
в) вихревым способом,
г) газопламенным способом;
д) центробежным способом.
Наибольшее распространение в отечественной ремонтной практике нашли акриловые пластмассы.
Акриловые, пластмассы содержат в качестве связующих материалов акриловые смолы - продукты полимеризации метил-метакрилата и сополимеризации метил-метакрилата со спиртом. К ним относят: а) акрилат АТС -1; б) бутакрил; в) эпоксидно-акриловые пластмассы СХЭ - 2 и СХЭ - 3. Это - термопластические быстротвердеющие пластмассы холодного отверждения. Их получают путем смешивания порошка и жидкости. Масса имеет консистенцию сметаны и затвердевает без подогрева и давления. С помощью пластмасс восстанавливают: направляющие станин станков; регулировочные клинья и прижимные планки механизмов всех видов; резьбы гаек ходовых винтов.
Для устранения дефектов в сварных швах, микротрещин, восстановления нарушенных неподвижных посадок, уплотнения резьбовых соединений и т.п. применяют анаэробные составы, отверждающиеся в зазоре между металлическими поверхностями при прекращении контакта с атмосферным кислородом: АНАТЕРМ 1У, УНИГЕРМ 6 -11.
Затвердевшая пластмасса износостойка, хорошо работает в паре с чугуном, сталью, бронзой, имеет малый коэффициент трения. Она стойка к щелочам, бензину, скипидару, пресной и морской воде, маслам.
Раствор пластмассы готовят непосредственно перед применением. Рекомендуются следующие пропорции порошка и жидкости (П: Ж): 1: 0,75; 1: 1; 1: 1,5; 1: 2. С повышением доли жидкого компонента увеличивается время отверждения и усадка. Пластмассы наносят кистью или лопаткой.
При восстановлении подшипников скольжения, имеющих незначительный равномерный износ, изношенную поверхность просто смазывают пластмассой. Для восстановления используют эпоксидную композицию следующего состава:
- эпоксидная смола ЭД-б - 100 мас. частей;
- порошок графита - 30;
- полиэтиленполиамин – 10.
С применением клеев
Приклеивание тонких втулок на цапфы валов - один из способов восстановления изношенных цапф валов и подшипников. Подшипник растачивают до удаления следов износа, а на цапфу вала наклеивают тонкостенную втулку, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру подшипника. Цапфу вала протачивают так, чтобы толщина стенки втулки была не менее 2 мм. Затем внутреннюю поверхность втулки и наружную поверхность вала смазывают клеем. Втулку насаживают, не поворачивая, во избежание образования воздушных пузырьков
Приклеивание накладок на плоские направляющие. При эксплуатации деревообрабатывающих, металлорежущих станков наиболее сильно изнашиваются направляющие поверхности станин и других деталей, перемещающихся друг относительно друга. Трудоемкость ремонта направляющих может достигать 30-40 % трудоемкости ремонта станка. В настоящее время при ремонте плоских направляющих применяют эпоксидный клей.
Изношенные направляющие: 1) строгают или грубо пришабривают для обеспечения плотного прилегания накладок; 2) промывают и высушивают; 3) покрывают тонким слоем клея; 4) выдерживают; 5) устанавливают накладки и закрепляют их по краям штифтами. Штифты смазывают клеем и ставят в заранее подготовленные отверстия. 6) на накладки устанавливают груз. После приклеивания накладки обрабатывают. При повторном ремонте изношенные накладки отрывают, а поверхность направляющих очищают от остатков клея. Затем повторяют операции 1-6. Максимальная толщина накладок - 6 мм. Материалом накладок может служить любой антифрикционный материал (чугун, бронза, текстолит).
Для склеивания деталей, наклеивания дополнительных элементов из различных материалов, восстановления и монтажа фланцевых и шпоночных соединении, восстановления посадочных мест под втулки и кольца, устранения течей и неплотностей трубопроводов, емкостей, теплообменных аппаратов, корпусов насосов и т.д. применяют следующие клеи отечественного производства:
- К-153 (эпоксидно-тиоколовый), двухкомпонентный холодного отверждения;
- ЭД-20 и ЭД-16 (клеи на основе эпоксидно-диановой смолы), трехкомпонентные, холодного отверждения;
- ЭПК (эпоксидно-полиамидный), двухкомпонентный, холодного отверждения;
- УП-5-230, УП-5-231 (эпоксидные), двухкомпонентные, холодного отверждения;
- "СПРУТ-9М" (полиуретановый), трехкомпонентный, холодного отверждения;
- "СПРУТ -МП" (полиэфирный), трехкомпонентный, холодного отверждения;
- "СТЫК-3-8" (полиуретановый), однокомпонентный, холодного отверждения;
- К-17 (карбомидо-формальдегидный), двухкомпонентный,
- 88НП (полихлоропреновый), однокомпонентный, холодного отверждения;
- "ЛЕЙКОНАТ" (изоциановый), однокомпонентный, горячего отверждения.
Из клеев иностранных производителей наибольшее распространение нашли клеи фирм DEVCON (США) и LOCTITE (США):
-Plastic steel (содержит 80 % стального порошка, 20 % эпоксидной смолы и модификаторов);
-Plastic steel SF (эпоксидный состав со сверхбыстрым отверждением -3-5 минут);
-DEVCON BR (содержит 80 % бронзовой пудры и 20 %"эпоксидной смолы и модификаторов;
-LOCTITE –S 415,LOCTITE – S 495, LOCTITE – 638.
Основные принципы базирования.
Под основой понимают поверхность, с помощью которой отделяют положение данной детали в изделии.
Вспомогательной называют поверхность детали определяющее поверхность детали определяющее положение всех присоединяемых деталей относительно данной. Базой называется поверхность заменяющейся её совокупность поверхностей. Ось точку детали или оборотной единицы по отношению к которым фиксируются другие детали изделий или поверхности деталей обрабатываемых или собираемых на данной операции.
Конструктивной базой является ось отверстия заготовки, а устойчивой цилиндричности поверхность отверстия детали к торцу. Конструктивная база при наличие зазора может смещаться относительно оправки, равной половины зазора.
Основная база определяет положение самой детали и сборочной единицы в узел, а вспомогательная база положение присоединяемой детали или сборочной единицы относительно данной детали.
Технологической базой называется поверхность определяющее положение детали или сборочной единицы в технологическом процессе.
Измерительной базой называется поверхность определяющая относительное положение детали или единицы и средств измерения.
Ульяновский государственный университет
Автомеханический техникум