ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 936
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
[Л-]
2.4 Описание восстанавливаемого узла или механизмаВ оборудовании для производства металлических изделий есть ключевые детали, без которых невозможно качественно обрабатывать заготовки. Шпиндель фрезерного станка является одной из таких деталей, в которой закрепляется режущий инструмент и происходит вращение. Без этого элемента невозможна работа по обработке дерева или металла на станке. Из-за важности этой детали в процессе металлообработки желательно знать, как она функционирует, на какие виды подразделяется и можно ли ее изготовить самостоятельно.Шпиндель представляет собой полый металлический вал, являющийся ключевым узлом в фрезерном станке. Устанавливается эта деталь на специальной каретке, с помощью которой он передвигается в трех плоскостях — X, Y, Z. При включении двигателя вал напрямую передает вращательное усилие на фрезу (если речь идет о станке, в котором используются фрезы по металлу). Благодаря отсутствию дополнительных элементов при передаче усилия от двигателя, вращательный момент не искажается.Рисунок 6 - Шпиндельный узел
Продолжение таблицы 3.
[Л-]2.5 Описание выбранного способа восстановления узла, применяемое оборудование, инструменты, оснасткаДля восстановления шпинделя необходимо выбрать наиболее рациональный метод, например: механическую обработку (способ ремонтных размеров), установку компенсаторов износа, гальваническое покрытие и др. Выбор способа восстановления поверхностей шпинделя определяется величиной их износа . Механической обработкой восстанавливают геометрическую точность изношенной поверхности: снимают с нее минимальный слой металла (точением, шлифованием, притиркой) до удаления следов износа (без сохранения номинальных размеров), обеспечивая регламентную точность и параметр шероховатости нового шпинделя. Механическую обработку используют не только как самостоятельный способ ремонта, но и как вспомогательную операцию при выполнении наплавки, металлизации, хромирования. К шпинделям предъявляют особо высокие точностные требования: допускаемые отклонения от соосности и цилиндричности посадочных шеек ≤ 0,005 мм; переднее и заднее конические отверстия должны быть концентричны посадочным шейкам, допускаемое биение 0,01÷0,02 мм на 300 мм длины. Подготовку, например, полого шпинделя к проведению ремонта механической обработкой выполняют следующим образом. Сначала определяют неизношенные поверхности с целью их использования в качестве баз для центрирования детали, осуществляемой установкой специальных технологических пробок. Эта операция требует точного исполнения. Она во многом определяет качество ремонта. Перед установкой пробок контролируют состояние отверстий на концах шпинделя: их зачищают от царапин и забоин, проверяют на краску посредством контрольных пробок (отпечатки краски должны покрывать не менее 70 % площади поверхности отверстия, контактируемой с поверхностью пробки); при необходимости отверстия доводят точением, шлифованием или притиркой. Пробка имеет резьбовую часть, на нее навинчивают гайку, посредством которой выпрессовывают пробку, не повреждая отверстия шпинделя.
При износе основных поверхностей шпинделей до 0,05 мм на сторону сначала выполняют их предварительное шлифование для восстановления точности геометрической формы поверхностей. Затем осуществляют их хромирование — электролитическое нанесение хромового покрытия. Этот процесс основан на свойстве некоторых металлов осаждаться под действием электрического тока из растворов их солей (электролитов) на поверхность металлических деталей в виде плотного слоя. Процесс хромирования является трудоемким, длительным и дорогостоящим. Для осаждения слоя хрома толщиной 0,1 мм затрачивается 6÷15 ч. Хромовое электролитическое покрытие обладает высокой твердостью (HRCЭ 65), низким коэффициентом трения, повышенной сопротивляемостью износу. Высокая твердость электролитического хрома обусловлена искажением кристаллической решетки, вызываемым внутренними напряжениями и внедрением водорода. Недостатком этого способа восстановления является отслаивание покрытия. С увеличением толщины его прочность уменьшается. После хромирования с поверхности шлифованием снимают слой до 0,03 мм на сторону. Максимально допускаемая толщина слоя хрома после шлифования для поверхностей скольжения шпинделя не должна превышать 0,12 мм — при давлении ≤ 50 МПа; 0,05÷0,1 мм — при давлении 50÷200 МПа; 0,03 мм — при давлении, превышающем 200 МПа, и динамической нагрузке с нагревом. При износе более 0,05 мм на сторону осуществляют наращивание поверхностей металлом одним из известных способов, например вибродуговой наплавкой, затем производят механическую обработку . При шлифовании шеек шпинделя им придают по направлению к заднему концу шпинделя кону- сообразность до 0,01 мм, чтобы при шабрении подшипников слой краски, нанесенный на шейки, полностью использовался для закрашивания поверхности подшипников. Конические отверстия на концах шпинделей при восстановлении обычно шлифуют, затем по конусному калибру подрезают торцы. Торец фланца на конце шпинделя после восстановления конусной посадочной шейки также подрезают. При восстановлении конического отверстия шпинделя механическую обработку его поверхности можно осуществлять с помощью специальных приспособлений, не снимая шпинделя со станка. Это обеспечивает точное центрирование оси конического отверстия шпинделя с осью его вращения. Для контроля точности восстановленного конического отверстия шпинделя используют стандартный конусный калибр, контрольная риска на котором не должна входить в отверстие. Между риской и торцом шпинделя должно быть расстояние 1÷2 мм. Биение оси этого отверстия проверяют индикатором по контрольной оправке, вставленной в отверстие.
Для ремонта шпинделя используют токарно-винторезный, вертикально-фрезерный, круглошлифовальный станки, верстак со слесарными тисками и гальваническую ванну, а также соответствующую технологическую оснастку, в состав которой входит: патроны, неподвижный люнет, станочные винтовые самоцентрирующие тиски, приспособления для внутреннего шлифования, оправка установки шпинделя, гаечные ключи, токарные центры, медные подкладки, хомутик, проходной отогнутый, расточной и резьбовой резцы, концевая фреза, шлифовальный круг ПП х 400 х 40 х 127 — Э5 — К, пробка шпоночная 6,5js6, штангенциркуль, микрометр рычажный, индикатор, конусный калибр (Морзе 5). При ремонте шпинделей резьбы обычно прорезают до полного профиля, нестандартные гайки к ним изготавливают заново. Для предотвращения деформаций шпинделей их следует помещать вертикально в специальные стеллажи. Сетевое планирование дает следующие преимущества:1.Это планирование разрабатывает рациональную организацию проведения технического обслуживания с наилучшим использованием рабочей силы, материальных средств при минимальных затратах времени;2.Это планирование даёт совмещать технологические возможность операции при техническом обслуживании;3.Даёт возможность осуществлять приёмку и контроль промежуточных работ;4.Сетевое разрабатывается СТОиР, где планирование на основе выбираются нормативы на трудоёмкость, продолжительность, ремонт и сложность машины, и рассчитываем продолжительность каждой операции. В сетевом планировании нужно определить с кратчайшим путём при проведении работ и с теми сборочными работами которые нужно совмещать с другими сборочными работами. На графике стрелками обозначают отдельные работы, а кружками обозначают события. Номер события обозначают цифрой в кружке, работы обозначают двумя цифрами. События могут быть исходными, промежуточными и завершающими. Кратчайшим путём либо называют путь, соединяющий какие промежуточные события с наибольшей продолжительностью. Кратчайший путь определяет время, затраченное на выполнение обслуживания данной машины. Этот путь включает в себя, как правило, наиболее продолжительные операции наиболее трудоёмкие Непрерывная ИЛИ операции. последовательность работ на графике называется путём. Расчёт сетевого графика производится по формуле:Формула
2.4 Описание восстанавливаемого узла или механизмаВ оборудовании для производства металлических изделий есть ключевые детали, без которых невозможно качественно обрабатывать заготовки. Шпиндель фрезерного станка является одной из таких деталей, в которой закрепляется режущий инструмент и происходит вращение. Без этого элемента невозможна работа по обработке дерева или металла на станке. Из-за важности этой детали в процессе металлообработки желательно знать, как она функционирует, на какие виды подразделяется и можно ли ее изготовить самостоятельно.Шпиндель представляет собой полый металлический вал, являющийся ключевым узлом в фрезерном станке. Устанавливается эта деталь на специальной каретке, с помощью которой он передвигается в трех плоскостях — X, Y, Z. При включении двигателя вал напрямую передает вращательное усилие на фрезу (если речь идет о станке, в котором используются фрезы по металлу). Благодаря отсутствию дополнительных элементов при передаче усилия от двигателя, вращательный момент не искажается.Рисунок 6 - Шпиндельный узел
-
Шпиндель -
Болт М12
20 ГОСТ -
Подшипник 315 ГОСТ 8338-75 -
Шайба -
Подшипник 315 ГОСТ 8338-75 -
Крышка корпуса -
Болт М12 20 ГОСТ 11738-84 -
Шпонка ГОСТ 23360-78 -
Подшипник 312122 -
Шестерня -
Прокладка -
Корпус -
Прокладка -
Зубчатое колесо -
Стопорное кольцо подшипника -
Подшипник 310 -
Уплотнители и прокладки
| Номер операции | Содержание операции | Эскиз операции |
| 1. | Токарная Зачистить внутренние фаски в отверстиях с двух сторон поверхностей (12) и (13) |  |
| 2. | Слесарная Установить и закрепить шпиндель на оправке | |
| 3. | Токарная Прорезать резьбу до полного профиля: [М48] х 1,5 на поверхности (1) [М64] х 6 на поверхности (4) [М68] х 2 на поверхности (7) |  |
| 4. | Фрезерная Фрезеровать шпоночные пазы b = 6,5js6 на поверхности: (10) І = 40 (11) І =60 |  |
| 5. | Шлифовальная Шлифовать поверхности: (2) Ø49,92 [50кб], І = 95 (3) Ø59,92 [60к6], І = 60 (5) Ø74,94 [75кб], І = 50 (6) Ø69,80 [70кб], І = 25 |  |
Продолжение таблицы 3.
| 6. | Гальваническая Хромировать поверхности: (2) Ø50,06 [50к6], І = 95 (3) Ø60,06 [60к6], І = 60 (5) Ø75,06 [75к6], І = 50 (6) Ø69,84, І = 25 |  См. номер операции 5 |
| 7. | Шлифовальная Шлифовать поверхности: (2) Ø50к6, І = 95 (3) Ø60к6, І = 60 (5) Ø75к6, І = 50 (6) Ø69,82, І = 25 | |
| 8. | Шлифовальная1 Шлифовать конус Морзе 5 на поверхности (8) (крупные риски и задиры не выводить) |  |
| 9. | Слесарная Собрать станок полностью | |
| 10. | Токарная Торцевать шпиндель по конусному калибру Морзе 5 на поверхности (13) |  |
При износе основных поверхностей шпинделей до 0,05 мм на сторону сначала выполняют их предварительное шлифование для восстановления точности геометрической формы поверхностей. Затем осуществляют их хромирование — электролитическое нанесение хромового покрытия. Этот процесс основан на свойстве некоторых металлов осаждаться под действием электрического тока из растворов их солей (электролитов) на поверхность металлических деталей в виде плотного слоя. Процесс хромирования является трудоемким, длительным и дорогостоящим. Для осаждения слоя хрома толщиной 0,1 мм затрачивается 6÷15 ч. Хромовое электролитическое покрытие обладает высокой твердостью (HRCЭ 65), низким коэффициентом трения, повышенной сопротивляемостью износу. Высокая твердость электролитического хрома обусловлена искажением кристаллической решетки, вызываемым внутренними напряжениями и внедрением водорода. Недостатком этого способа восстановления является отслаивание покрытия. С увеличением толщины его прочность уменьшается. После хромирования с поверхности шлифованием снимают слой до 0,03 мм на сторону. Максимально допускаемая толщина слоя хрома после шлифования для поверхностей скольжения шпинделя не должна превышать 0,12 мм — при давлении ≤ 50 МПа; 0,05÷0,1 мм — при давлении 50÷200 МПа; 0,03 мм — при давлении, превышающем 200 МПа, и динамической нагрузке с нагревом. При износе более 0,05 мм на сторону осуществляют наращивание поверхностей металлом одним из известных способов, например вибродуговой наплавкой, затем производят механическую обработку . При шлифовании шеек шпинделя им придают по направлению к заднему концу шпинделя кону- сообразность до 0,01 мм, чтобы при шабрении подшипников слой краски, нанесенный на шейки, полностью использовался для закрашивания поверхности подшипников. Конические отверстия на концах шпинделей при восстановлении обычно шлифуют, затем по конусному калибру подрезают торцы. Торец фланца на конце шпинделя после восстановления конусной посадочной шейки также подрезают. При восстановлении конического отверстия шпинделя механическую обработку его поверхности можно осуществлять с помощью специальных приспособлений, не снимая шпинделя со станка. Это обеспечивает точное центрирование оси конического отверстия шпинделя с осью его вращения. Для контроля точности восстановленного конического отверстия шпинделя используют стандартный конусный калибр, контрольная риска на котором не должна входить в отверстие. Между риской и торцом шпинделя должно быть расстояние 1÷2 мм. Биение оси этого отверстия проверяют индикатором по контрольной оправке, вставленной в отверстие.
Для ремонта шпинделя используют токарно-винторезный, вертикально-фрезерный, круглошлифовальный станки, верстак со слесарными тисками и гальваническую ванну, а также соответствующую технологическую оснастку, в состав которой входит: патроны, неподвижный люнет, станочные винтовые самоцентрирующие тиски, приспособления для внутреннего шлифования, оправка установки шпинделя, гаечные ключи, токарные центры, медные подкладки, хомутик, проходной отогнутый, расточной и резьбовой резцы, концевая фреза, шлифовальный круг ПП х 400 х 40 х 127 — Э5 — К, пробка шпоночная 6,5js6, штангенциркуль, микрометр рычажный, индикатор, конусный калибр (Морзе 5). При ремонте шпинделей резьбы обычно прорезают до полного профиля, нестандартные гайки к ним изготавливают заново. Для предотвращения деформаций шпинделей их следует помещать вертикально в специальные стеллажи. Сетевое планирование дает следующие преимущества:1.Это планирование разрабатывает рациональную организацию проведения технического обслуживания с наилучшим использованием рабочей силы, материальных средств при минимальных затратах времени;2.Это планирование даёт совмещать технологические возможность операции при техническом обслуживании;3.Даёт возможность осуществлять приёмку и контроль промежуточных работ;4.Сетевое разрабатывается СТОиР, где планирование на основе выбираются нормативы на трудоёмкость, продолжительность, ремонт и сложность машины, и рассчитываем продолжительность каждой операции. В сетевом планировании нужно определить с кратчайшим путём при проведении работ и с теми сборочными работами которые нужно совмещать с другими сборочными работами. На графике стрелками обозначают отдельные работы, а кружками обозначают события. Номер события обозначают цифрой в кружке, работы обозначают двумя цифрами. События могут быть исходными, промежуточными и завершающими. Кратчайшим путём либо называют путь, соединяющий какие промежуточные события с наибольшей продолжительностью. Кратчайший путь определяет время, затраченное на выполнение обслуживания данной машины. Этот путь включает в себя, как правило, наиболее продолжительные операции наиболее трудоёмкие Непрерывная ИЛИ операции. последовательность работ на графике называется путём. Расчёт сетевого графика производится по формуле:Формула