5.2.2. Виды износа деталей токарно-винторезных и токарных станков и их влияние на надежность станков

Надежность станка — его способность сохранять точность обработки и качество обрабатываемой поверхности в течение заданного периода эксплуатации. Основные дефекты, влияющие на надежность станков:

износ направляющих станины, суппорта, задней бабки (непрямолинейность, непараллельность);

спиральная изогнутость (извернутость) станин;

износ посадочных отверстий корпуса передней бабки под подшипники качения шпинделя;

износ шпинделя, вала фрикциона, зубчатых колес, подшипников, ходовых валов, винтов и др.

При износе направляющих станины нарушается первоначальная траектория движения резца, что приводит к отклонениям формы детали вследствие радиального смещения резца и, следовательно, снижения точности обработки.

Износы направляющих суппорта — каретки, нижней, средней (направляющие типа «ласточкин хвост») и верхней (верхних салазок) частей суппорта в меньшей степени влияют на точность обработки, так как возникающие опускание и смещение суппорта можно компенсировать установкой резца. Установлено, что при износе нижних направляющих кареток они прирабатываются к направляющим станины и форма их направляющих приобретает выпуклые очертания с наибольшим износом в передней части. Отклонение резца от первоначальной траектории будет определяться износом направляющих станины при различных положениях суппорта.

В результате износа направляющих задней бабки (отверстий под пиноль) изменяются высота центра задней бабки и его взаимное положение относительно центра передней бабки.

Основная причина износа — трение, возникающее при перемещении суппорта. При смазывании направляющих значительно уменьшается коэффициент трения. Однако на покрытых маслом поверхностях лучше удерживаются абразивные частицы или мелкая стружка. На износ направляющих влияют также усилия, возникающие при снятии слоев металла значительной толщины. В связи с этим к основным видам изнашивания направляющих относятся абразивный, усталостный и контактное схватывание.

Предельный износ направляющих токарных станков (для участка с наибольшим износом), мм, определяют по зависимости, предложенной профессором А. С. Прониковым, т. е.

Анализ зависимости показывает, что предельный износ направляющих может быть различным и зависит от требуемой точности обработки и размеров обрабатываемых поверхностей. При больших допуская на обработку деталей и малой длине обрабатываемой поверхности он может быть значительным. Однако с целью сохранения виброустойчивости суппорта и снижения трудоемкости ремонта не рекомендуется эксплуатировать станок с износом направляющих более 0,2 мм.

Основная причина спиральной изогнутости (извернутости), особенно для высокоточных станков, — неплоскостность поверхностей подошв ножек станины и соединяемых с ними поверхностей тумб, что требует Тщательной сборки и установки этих деталей.

Спиральная изогнугость влияет на точность обработки изделий в продольном направлении, особенно при обтачивании деталей большой длины.

При износе посадочных отверстий и посадочных мест под подшипниЮ4 шпинделя и непосредственно подшипников изменяется высота переднего центра, нарушается взаимное положение центров станка.

Износ зубчатых колес, фрикционов, ходовых валов, винтов и других деталей не влияет на точность обработки, однако повышенный шум, вибрация и другие дефекты требуют их восстановления или замены.

Поскольку способам восстановления валов, зубчатых колес, подшипников и других деталей уделено достаточное внимание в других разделах учебника, остановимся на восстановлении направляющих.