Виды ремонта
Ремонт станков бывает двух типов: текущий и капитальный. Первый тип предполагает частичное устранение неполадок, а второй – полноценный ремонт комплектующих прибора. Ранее вместо текущего ремонта осуществлялся средний или малый. Но позже они были объединены с целью обеспечения более качественного ремонта. Комплекс работ по ремонту делится на три этапа:
- восстановление геометрии направляющих, ремонт приводов, наладка деталей, отвечающих за движение инструмента;
- восстановление электрической системы (разводка, датчики, и другие детали);
- ремонт стойки ЧПУ (платы, контроллеры, разводка).
Перед началом ремонта должна быть составлена дефектная ведомость. Ее составляет владелец оборудования. На основе документации будет спланирован комплекс ремонтных работ. После окончания ремонта проводится тестирование прибора. Станок возвращается владельцу, если обнаруженные проблемы будут устранены. При качественном ремонте можно восстановить характеристики агрегата до показателей, соответствующих техническому паспорту устройства.
В некоторых случаях также проводятся действия по аварийному ремонту станков. Он выполняется, когда при производстве оборудования были допущены дефекты. Также этот вид ремонта необходим, если была нарушена эксплуатация прибора.
Выяснения истории появления неисправности
Суть метода: История появления неисправности очень много может рассказать о локализации неисправности, о том, какой модуль является источником неработоспособности системы, а какие модули вышли из строя вследствие первоначальной неисправности, о типе неисправного элемента. Также знание истории появления неисправности позволяет сильно сократить время тестирования устройства, повысить качество ремонта, надежность исправленного оборудования. Выяснение истории позволяет выяснить, не является ли неисправность результатом внешнего воздействия, как то: климатические факторы (температура, влажность, запыленность и пр.), механические воздействия, загрязнение различными веществами и пр.
Возможности метода: Метод позволяет очень оперативно выдвинуть гипотезу о локализации неисправности.
Достоинства метода:
- Нет необходимости знать тонкости работы изделия;
- Сверхоперативность;
- Не требуется наличие документации.
Недостатки метода:
- Необходимость получить информацию о событиях, растянутых во времени, при которых вы не присутствовали, неточность и недостоверность предоставляемой информации;
- Требует подтверждения и уточнения другими методами; в некоторых случаях велика вероятность ошибки и неточность локализации;
Применение метода:
Если неисправность сначала проявлялась редко, а затем стала проявляться все чаще ( в течении недели или нескольких лет), то, скорее всего, неисправен электролитический конденсатор, электронная лампа или силовой полупроводниковый элемент, чрезмерный разогрев которого приводит к ухудшению его характеристик.
Если неисправность появилась в результате механического воздействия, то, вполне вероятно, ее удастся выявить внешним осмотром блока.
Если неисправность появляется при незначительном механическом воздействии, то ее локализацию следует начать с использования механических воздействий на отдельные элементы. Если неисправность появилась после каких-либо действий (модификация, ремонт, доработка и др.) над прибором, то следует обратить особое внимание на часть изделия, в которой производились действия. Следует проконтролировать правильность этих действий. Если неисправность появляется после климатических воздействий, воздействия влажности, кислот, паров, электромагнитных помех, бросков питающего напряжения, необходимо проверить соответствие эксплуатационных характеристик изделия в целом и его компонентов условиям работы. При необходимости — принять соответствующие меры.
Ремонт основных узлов
Станина
Станина 16К20 — это литая конструкция с ребрами жесткости, на которой монтируются все остальные оборудование токарного станка. На верхней части станины расположены четыре продольные направляющие токарного станка: две плоские и две призматические. От состояния их поверхностей зависит точность позиционирования задней бабки и каретки суппорта, а также соосность передней и задней бабок. Состав и порядок выполнения работ регламентируется разделом 6.1 технического руководства «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20».
Существует четыре способа механообработки, с помощью которых выполняют ремонт направляющих токарного станка:
- ручная шабровка;
- шлифовка с применением переносного шлифовального оборудования;
- шлифовка на плоскошлифовальном оборудовании;
- строгание на продольно-строгальном станке.
В общем случае, если износ составляет менее 15 мкм на 1000 мм, геометрию поверхности восстанавливают методом ручной шабровки. Если больше — с применением станочного оборудования или методом напыления.
Кроме того, этим способом можно обрабатывать только незакаленные поверхности. Шабрить станину токарного станка можно без демонтажа станины, поэтому наряду с ручной шлифовкой — это самый распространенный метод восстановления поверхностей направляющих.
Шлифовка направляющих с применением переносного шлифовального оборудования, устанавливаемого на станине, применяется в двух случаях: при невозможности доставки станины в ремонтный цех и в случае, если длина станины больше длины стола шлифовального оборудования. Самый эффективный способ восстановления направляющих станины — это обработка на шлифовальных и продольно-строгальных станках в ремонтных цехах или на специализированных предприятиях. Он обеспечивает самую высокую точность и гарантирует качество.
Станина для станка 16К20
Восстановление глубоких повреждений станины токарного станка производится путем напыления латуни или цинка, а также заливкой баббитом. После заполнения металлом вмятин и выбоин поверхность направляющей обрабатывают шлифовкой или шабровкой.
Каретка
В соответствии с разделом 6.2 Технического руководства ремонт каретки суппорта токарно-винторезного станка 16К20 включает две технологические операции:
- восстановление нижних направляющих, сопряженных с направляющими станины;
- восстановление поперечных направляющих, примыкающих к направляющим нижней части суппорта.
Перед началом работ каретку устанавливают на выставленную станину вместе с рейкой и коробкой подач. После этого на каретку монтируют прижимные планки, фартук, ходовой винт и ходовой вал, выставляют ее на точность, делают замеры и проверяют зацепление шестерни фартука с рейкой.
Каретка для станка 16К20
По результатам контрольных замеров определяют степень износа поверхностей направляющих и обрабатывают их ручным и механическими способами до достижения нормативных прямолинейности, плоскостности и параллельности. На финальной стадии точность прилегания к станине токарного станка обеспечивается обработкой шабером и шлифовальными устройствами.
Задняя бабка
Согласно разделу 6.7 Руководства в номенклатуру работ по ремонту задней бабки токарного станка 16К20 входят технологические операции, по восстановлению параметров следующих компонентов:
- поверхности корпуса, сопряженные с поверхностями плиты;
- поверхности плиты, примыкающие к корпусу и станине;
- отверстие под пиноль.
При восстановлении плоских поверхностей применяют шабровку и шлифовку, а при обработке пиноли — расточку.
Задняя бабка
Шлифовку плоских поверхностей направляющих выполняют на продольно-шлифовальном станке. Призматические поверхности доводятся до нормативного качества шабровкой. Расточка отверстия под пиноль производится двумя способами: на самом станке с помощью борштанги и с демонтажем на расточном станке.
Виды поломок токарных станков
В большинстве случаев строение токарных станков одинаковое:
- станина;
- шпиндели;
- рабочая бабка.
При этом в обычно циклевка заготовок совершается в горизонтальной плоскости. Если анализировать винторезные токарные станки, то они разнятся с простыми тем, что у их существует передняя и задняя рабочие бабки, суппорт, станина с удлинением и коробка подач. В оснащении встречаются следующие неисправности:
- Исходя с практики, в первую очередность ломается шпиндельный модуль регулирования скоростей. Самой большой степени износа подвергаются роликовые конические подшипники, которые используются во многих станках. Время от времени необходима регулировка и смена подшипников, что непосредственно находится в зависимости от системы смазки и типы станка.
- Следующая часто встречающаяся поломка – неисправность фиксирующего держателя суппорта. При этом деталь, которую обрабатывают, движется неровно, как в поперечном, так и в продольном направлении.
Все токарные станки различаются по размерам, устройству и типу обрабатываемых деталей. Есть полуавтоматические и автоматические устройства. Вторые, как правило, работают намного дольше, так как при ручной подаче, нередко не правильно рассчитывается величин головки и степень ее обточки.
Техническое обслуживание
Техническое обслуживание проводится тогда, когда станок с ЧПУ находится еще в исправном состоянии. Цель обслуживания – предотвратить возникновение поломок.
ТО также требуется, когда осуществляется:
- хранение станка,
- транспортировка,
- подготовка к использованию.
Полноценное сервисное обслуживание оборудования способна предоставить фирма-производитель. Помимо стандартных работ, ТО включает проверку соблюдения нормы оснащения помещения, в котором используется агрегат.
При техническом обслуживании станка работы осуществляются целой группой профессионалов, состоящей из:
- слесарей-ремонтников,
- электриков,
- специалистов по электронике,
- операторов,
- смазчиков.
При отсутствии узких специалистов работа возлагается на наладчика. Обслуживание может быть плановым или неплановым. Если периодически проводится плановое ТО в соответствии с нормами эксплуатации, прибегать к обслуживанию второго типа не понадобится. Если же при осмотре оборудования выявлены поломки, нужен ремонт. Его может предоставить сервисная компания.
Способы
Системы ЧПУ отличаются по структуре и функциям. Несмотря на это методика проверки оборудования предполагает наличие общих действий. При этом виде диагностики, выделяется три этапа, которые должен осуществлять оператор:
- проверка работоспособности прибора;
- наладка агрегата;
- выполнение правил эксплуатации.
Проверка системы ЧПУ производится при помощи специальных тест-программ. При покупке заводских изделий они следуют в комплекте с прибором, и соответствуют его виду. Если используются микропроцессорные ЧПУ, тест-программы частично хранятся в памяти аппарата. В инструкции, которая следует в комплекте к станку, указывается и частота, с которой должна проводиться диагностика.
Если же неисправность возникла, диагностика без нее не осуществляется. Основным признаком, который говорит о необходимости проведения диагностики, является неправильная обработка заготовок. Даже незначительные ошибки могут указывать на сбой. Тест-программа создана таким образом, чтобы после проверки оборудование вернулось в исходное состояние. Станки выполняют технологические команды, при которых записывается информация.
После окончания процедуры данные предоставляются оператору. Он сравнивает их со стандартными значениями, и определяет, какие из них не соответствуют норме. Наиболее частые погрешности, указывающие на наличие проблемы, связаны с частотой вращения шпинделя и сменой инструмента. Комплекс действий по выявлению неисправностей в работе агрегата, осуществляется тремя вариантами:
- на станке;
- с наличием стенда;
- без станка и стенда.
Использование тест-программы соответствует первым видам действий. Этот этап является самым простым. Используя его, нет необходимости производить разбор оборудования. Достаточно произвести запуск программы. Диагностика с наличие стенда почти не отличается. Вместо станка используется графопостроитель. Если станок и стенд отсутствуют, наладчику придется использовать органы индикации.
Особенности
Диагностика станочного оборудования с ЧПУ включает группу работ, выполнением которой должны заниматься специалисты.
Произвести диагностику вне сервисного центра своими руками сложно, и имеется вероятность неточного определения причины поломки.
Диагностика делится на два этапа:
- проверка состояния станка,
- проверка системы числового программного управления.
Первый этап предполагает выявление неисправностей в конструкции самого прибора. Чаще всего неисправности связаны с поломками механического типа. В таком случае производится разбор конструкции, устранение и замена неисправного элемента.
Второй этап более сложный, поскольку требует исследования задач на числовом программном управлении. Для его осуществления требуется обследовать заданную программу, программоноситель, а также оборудование, отвечающее за выполняемые работы.
Если агрегат используется на промышленном предприятии, его обслуживание проводят специальные службы. Компании, которые занимаются производством оборудования этого типа, проводят курсы, обучающие, как использовать приборы, а также как определить их неисправность. При продаже агрегата вместе с ним следует руководство, в котором указана компания, занимавшаяся его изготовлением.
При необходимости в данную компанию можно обратиться с целью прохождения обучающего курса, или же получения консультации по интересующему вопросу. Наладчик должен уметь самостоятельно осуществлять диагностику аппарата.
Особенности диагностики ЧПУ станков различных типов
Диагностика каждого типа аппаратов с числовым программным управлением имеет свою специфику. В частности:
- Токарный станок. В ходе работы специалистов тестируется соосность направляющих станины и шпинделя, различные виды биений, точность шага ходовых винтов. Распространенный способ тестирования – выполнение на станке контрольной цилиндрической детали, после изготовления в различных сечениях которой производится замер диаметров.
- Сверлильный ЧПУ аппарат. Станок такого типа в ходе диагностики проверяется на наличие биений и перпендикулярности осей каждого из нескольких шпинделей по отношению к плоскости рабочего стола.
- Фрезерный станок с порталом. Первое, что необходимо проверить – диагональ. Причинами возможного перекоса могут служить нарушения синхронизации ШВП передачи передвижения портала, их выработка либо нарушения в срабатывании концевых выключателей.
Кто осуществляет наладку
Наладка станка с ЧПУ на обработку – сложная задача, выполнением которой занимается квалифицированные сотрудник, имеющий техническую подготовку.
Для успешной настройки станочного оборудования, наладчику ПУ требуется:
- знание на профессиональном уровне конструкции инструментального прибора;
- умение управлять аппаратом в разных режимах;
- умение использовать технологическую оснастку и другие инструменты фрезерного станка.
В обязанности наладчика входит программирование и запуск управляющих систем, а также проверка электроники и механики настраиваемых аппаратов в процессе эксплуатации. Он должен не только иметь теоретические знания о том, как настроить аппарат, но и обладать практическим опытом.
На должность наладчика обычно принимают людей с высшим образованием в области:
- машиностроения;
- программирования;
- электроники и вычислительной техники.
Наладчикам периодически необходимо проходить повышение квалификации. Это условие требуется в связи с периодическим обновлением станочных токарных приборов, их модернизацией, а также выпуском новых моделей.
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:
- Обычными резцами при помощи чередования продольной и поперечной ручной подачи. Способ имеет низкую точность и производительность. Требует отработанной техники исполнения.
- Специальными фасонными резцами. Метод высокопроизводительный, но требует наличия нестандартных резцов.
- Обычными резцами с помощью копиров или приспособлений для круговой подачи. Метод высокопроизводительный, но требует изготовления или наличия приспособлений.
Профилактика
Диагностика проводится не только с целью обнаружения причин поломки, но и профилактического обслуживания устройства с ЧПУ. Какие именно действия должны проводиться с профилактическими работами, и как часто их нужно осуществлять, указано в инструкции к аппарату. Цель профилактики и обслуживания станка заключается в поддержании рабочего состояния деталей станка, уходе за ними, и решении проблем на раннем этапе.
В ходе профилактики:
- смазываются подвижные комплектующие фотосчитывающего прибора;
- смазываются вентиляторы охлаждения;
- конструкция оборудования очищается от пыли и загрязнений;
- воздушные фильтры вентиляционной системы очищаются или заменяются на новые;
- контакты и электронные блоки подвергаются чистке.
Если после профилактических действий возникли неисправности, требуется участие специалистов.
