- Токарно-винторезный станок 16К20
- 1 Назначение, функциональные возможности
- 1.1 Технические характеристики
- 2 Особенности конструкции
- 2.1 Особенности регулировки 16К20 (видео)
- 2.2 Наладка и ремонт
- Токарный станок 16К20: характеристики, назначение и принцип работы
- Токарно-винторезный станок 16К20
- Назначение
- Заводская маркировка и обозначение
- Технические характеристики
- Конструкция станка
- Основные узлы
- Принцип работы
- Органы управления
- Эксплуатация
- Ремонт
Токарно-винторезный станок 16К20
Токарно винторезный станок 16К20 — универсальный металлообрабатывающий агрегат, используемый для нарезания резьбы, выполнения токарных операций и сверления. Данная модель является модификацией предыдущей версии станка — 1К62, она превосходит предшественника по всем эксплуатационным параметрам.
В статье мы рассмотрим назначение и сферу применения 16К20, изучим его конструкцию и технические характеристики, а также представим описание наладки агрегата и его ремонта.
1 Назначение, функциональные возможности
16К20 производился Московским станкостроительным заводом «Красный Пролетарий» в период с 1971 по 1986 год. Это одна из наиболее удачных моделей советского станкостроительства, которая стала основой множества модификаций, таких как 16К25, 16К20М, 16К20М и более современных версий с ЧПУ управлением — станок 16К20ФЗ, 16А20Ф3, 16К20Т1.
Данный агрегат способен выполнять следующие технические операции:
- обточка;
- расточка;
- подрезка торцов;
- сверление;
- развертывание;
- зенкерование;
- нарезание резьб (метрической, модульной, питчевой, дюймовой).
Среди эксплуатационных преимуществ данного агрегата в сравнении с тогдашними аналогами выделим надежность, точность обработки, простоту обслуживания, выносливость и высокую производительность.
Общий вид станка 16К20
Универсальный станок 16К20 обладает следующими характерными особенностями:
- жесткую конструкцию станины, которая имеет коробчатую форму и стоит на основании в виде монолитной плиты, станина укомплектована направляющими из каленой стали;
- возможность фиксации обрабатываемых заготовок в патроне либо в центрах;
- усиленная конструкция резцедержателя, обеспечивающая максимально надежную фиксацию рабочего инструмента;
- установленный на прецизионных подшипниках качения шпиндель;
- оснастка множеством ограничительных и блокирующих механизмов, за счет которых достигается безопасность работы;
- наличие масштабных линеек с визирами, дающих возможность оператору выставить резцовые салазки предельно точно;
- комплектация устройством отключения подачи суппорта.
Советскими предприятиями производились аналоги данной модели, наиболее распространенными из которых являются: ЖА-805, МК6058, КА-280 и 16ВТ20.
к меню ↑
1.1 Технические характеристики
Рассмотрим основные параметры токарного станка 16К20:
- группа точности (в соответствии с ГОСТ №8-82) — Н;
- максимальные диаметры обработки: над станиной — 400 мм, над суппортом — 220 мм;
- высота центров над направляющими — 215 мм;
- длина обрабатываемых деталей при установке в центрах: от 710 до 2000 мм;
- расстояние от центров до резцедержателя — до 225 мм;
- вес обрабатываемых заготовок: в центре — до 130 кг, в патроне — до 200 кг.
Параметры шпиндельного узла 16К20:
- диаметр отверстия — 52 мм;
- диаметр прутка — 50 мм;
- частота вращения шпинделя — от 12 до 1600 об, на реверсном ходу — от 19 до 1900 об/мин;
- количество скоростей шпинделя: на прямом ходу — 22, на реверсном — 11;
- тип конуса шпинделя — Морзе 6К;
- тип конца шпинделя — 6К;
- фланец шпинделя — Ø170;
- максимальный крутящий момент — 1000 Нм.
Конструкция станка 16К20
- длина перемещений: продольного — от 646 до 1935 мм, поперечного — 300 мм;
- скорость перемещений: продольного — 3800, поперечного — 1900 мм/мин;
- диапазон подач: продольных — от 0.05 до 2.9, поперечных — 0.025 до 1.4 мм/об;
- количество подач в обеих направлениях — 42;
- максимальные усилия подачи: продольной — 5584, поперечно — 3530 Н.
Параметры резцовых салазок:
- длина перемещения салазок — 150 мм;
- шаг перемещение на одно деление — 0.05 мм;
- угол поворота — до 90 градусов;
- сечение фиксатора резца — 25*25 мм;
- количество резцов в одной салазке — 4 шт.
Параметры задней бабки:
- тип конуса бабки — Морзе 5;
- максимальное перемещение пиноли — 150 мм;
- шаг перемещения бабки на 1 деление лимба — 0.1;
- величина смещения бабки в поперечном направлении — 15 мм.
На станок установлены 3 электродвигателя: основной — мощностью 11 кВт, мотор насоса подачи СОЖ — 0.125 кВт и привод быстрой подачи шпинделя — 0.12 кВт. Габариты 16К20 составляют 279*119*150 см, полный вес агрегата — 3010 кг.
к меню ↑
2 Особенности конструкции
Основными конструктивными узлами станка 16К20 являются: передняя и задняя бабка, фартук, суппорт. Внутри передней бабки установлен блок шпинделя и коробка скоростей. В конструкции агрегата установка и центровка патронов выполняется посредством конической шейки, центров — с помощью конического отверстия выполненного в конфигурации конуса Морзе 5. Для настройки цепи подач на нарезание разных типов резьбы (метрической, дюймовой, питчевой) используется гитара с сменными зубчатыми колесами.
Вращение ходового вала преобразовывается в поступательное движение суппорта посредством фартука. Сам суппорт является узлом, фиксирующим рабочий инструмент — резец, и передающий на него движение подачи. Устройство суппорта состоит из салазок, каретки, поворотной части и резцедержателя. Возможность монтажа каретки под углом к центрам станка позволяет обрабатывать поверхности конической формы.
В посадочное гнездо задней бабки могут монтироваться центра двух типов — фиксированные и вращающиеся. Центра выполняют функцию удерживания обрабатываемой детали. Перемещение задней бабки по станине выполняется вручную. Установка пиноли в требуемое положение также ручная, осуществляется с помощью маховика.
Электрическая схема 16К20 представлена на изображении. Запуск основного двигателя производится посредством нажатия кнопки S4, выключение — S3. За защиту привода от перегрузок отвечает тепловое реле, при возникновении коротких замыканий срабатывают плавкие предохранители. Перед запуском агрегата в работу устройство заземления станка обязательно.
Главным движением в кинематической цепи станка является вращение шпинделя, которое сообщается на шпиндель от основного электродвигателя через клиноременную передачу и коробку скоростей. Направление вращения шпинделя зависит от положения фрикционной муфты (М1), если она повернута влево вращение происходит на прямых частотах, при повороте влево включается реверсный ход.
к меню ↑
2.1 Особенности регулировки 16К20 (видео)
к меню ↑
2.2 Наладка и ремонт
Перед первым запуском станка после длительного простоя необходимо выполнить его наладку, которая осуществляется в следующей последовательности:
- Проверяется заземление, после чего в шкафу управления отключаются провода питания электродвигателей и агрегат подключается к электросети.
- Посредством органов ручного управления проверяется работоспособность главного реле и магнитных пускателей.
- Проверяется работоспособность каждого из блокировочных механизмов.
- Если все блокировочные узлы работают нормально, ранее снятые провода электродвигателей подключаются обратно.
- Проверяется действие запущенных электродвигателей на предмет направленности их вращения. Главный привод должен вращаться против часовой стрелки, движок быстрой подачи шпинделя — по часовой, двигатель гидростанции — по часовой, мотор насоса СОЖ — в соответствии с указанной на корпусе маркировкой. Приступать к эксплуатации станка можно только после выполнения всех вышеуказанных операций. Приступать к эксплуатации станка можно только после выполнения всех вышеуказанных операций.
16К20 после восстановления
Ремонт агрегата, в зависимости от его сложности, классифицируется на три типа — малый, средний и капитальный. Собственными силами имеет смысл выполнять ремонтные работы малой группы, тогда как более сложные операции должны производиться профильными специалистами.
К операциям малой ремонтной группы относятся:
- разборка наиболее загрязненных конструктивных узлов — шпинделя, передней бабки, коробки скоростей и подач, с их последующей чисткой и промывкой;
- очистка посадочных гнезд на пиноле задней бабки и шпинделе без их демонтажа;
- осмотр зазоров на валах и втулках, замена изношенных расходников, настройка подшипников качения;
- настройка фрикционной муфты основного двигателя, при необходимости — комплектация привода новыми дисками;
- механическая очистка шлицев и зубьев шестеренок коробки подач от заусениц;
- восстановление или замена потерявших форму крепежей на резцедержателе;
- шлифование ходового вала, винтового двигателя и салазок суппорта (продольных и поперечных);
- замена износившихся экранов и ограждающих муфт.
Проверка работоспособности станка выполняется посредством его испытания на холостом ходу, в процессе которого визуально оценивается уровень шума, нагрев привода и точность обработки заготовки.
Токарный станок 16К20: характеристики, назначение и принцип работы
Токарно-винторезный станок модели 16К20 относится, по классификации ЭНИМС (экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков), ко второму типу первой группы классификационной таблицы. Производился на заводе «Красный пролетарий», расположенном в Москве.
Токарно-винторезный станок 16К20
Паспорт станка 16К20 содержит основные пункты и разделы, которые описывают устройство основных узлов, принцип их работы, требования к обслуживанию, ремонту, наладку оборудования. А также в нем описаны технические характеристики 16К20.
В отличие от своего предшественника, токарного станка 1К62, токарному станку 16К20 присущи следующие качества:
- надежность;
- долговечность;
- высокая производительность;
- высокое качество обработки;
- безопасность;
- простая конструкция;
- простота в обслуживании.
Назначение
Токарный станок модели 16К20 проектировался для выполнения разнообразных работ. На нем можно точить наружные и внутренние поверхности в виде цилиндров, конусов, разных профилей; растачивать внутренние поверхности; обрабатывать торцы; нарезать несколько типов наружной и внутренней резьбы; обрабатывать осевым инструментом; отрезать, подрезать и прочие операции.
Главным движением является вращение шпинделя с закрепленной заготовкой в патроне. Инструмент, закрепленный на суппорте в резцедержателе, осуществляет прямолинейное вдоль или поперек станины движение подачи.
Заводская маркировка и обозначение
На основании буквенно-цифрового индекса маркировки станка обозначение можно расшифровать следующим образом:
- 1 — станки токарные;
- 6 — станки винторезные;
- К — прошедший модернизацию;
- 20 — параметр, характеризующий станок — размер высоты центров в сантиметрах.
Технические характеристики
Обрабатываемая деталь:
- окружность детали над направляющими — 400 мм;
- окружность детали над суппортом — 220 мм;
- наибольшая длина заготовки зажатой в центрах — 1500 мм;
- максимальный вес заготовки, зажимаемой в патроне — 300 кг;
- максимальный вес заготовки, закрепляемой в центрах — 1300 кг.
Шпиндель:
точностной класс — Н согласно ГОСТ 8–82 ;
- посадочный место на шпинделе — 6К согласно ГОСТ 12593–72 ;
- посадочный конус на шпинделе — Морзе 6, М80;
- отверстие в валу шпинделя — 55 мм;
- крутящий момент — 2 тыс. Нм.
Обороты шпинделя:
- количество ступеней — 12;
- частоты прямого вращения — max 12,5 min 2000 об/мин;
- частоты обратного вращения — max 19 min 2420 об/мин.
Подачи:
- вдоль станины — 42;
- поперек станины — 42;
- продольные рабочие — 0,7−4,16 мм/об;
- поперечные рабочие — 0,035−2,08 мм/об.
Резьбы:
- число метрических — 45;
- число дюймовых — 28;
- число модульных — 38;
- число питчевых — 37;
- нарезаемые архимедовой спиралью — 5.
Смещения узлов:
- максимальное продольное перемещение пиноли — 200 мм;
- поперечное смещение передней бабки — ± 15 мм.
Инструмент:
- максимальный размер резца — 25 мм.
Электрооборудование, мощность двигателей:
главный привод — 10 тыс. Вт;
- привод подач — 705 Вт;
- насос СОЖ — 120 Вт.
Габариты:
- размеры станка (ДхШхВ) — 3200×1166×1324 мм;
- общий вес — 3035 кг.
Конструкция станка
Токарный станок 16К20, технические характеристики которого во многом зависят от механизмов, состоит из:
- бабка шпиндельная (передняя);
- защитное ограждение патрона;
- патрон;
- каретка;
- защитный экран;
- суппорт;
- механизм отключения;
- система СОЖ;
- задняя бабка;
- шкаф с электрооборудованием;
- станина;
- фартук;
- рукоятка переключения прямого и обратного вращения на шпинделе;
- тумба с двигателем главного движения;
- коробка подач;
- гитара.
Для обработки деталей, имеющих большую длину в комплекте, поставляется люнет для токарного станка 16К20, а вообще то два. Неподвижный люнет закрепляется на каретке, а подвижный люнет на станине, на ее направляющих. Они дают возможность поддержки деталей в диапазоне диаметров 20−130 мм.
Технический паспорт на токарный станок содержит электрическую схему управления. В ее состав входят три цепи. Для каждой своя характеристика, имеющая разные параметры:
управление — 110 В;
- нагрузка — 380 В;
- освещение — 24 В.
Некоторые модели токарных станков комплектуются двигателями, работающими от сети 220 В. О данной конструктивной особенности указывается в обязательном порядке в паспорте станка.
Основные узлы
Коробка скоростей расположена непосредственно в шпиндельной бабке станка. При включении фрикционной муфты вращение от шкива, сидящего на валу, передается на зубчатый венец и далее через двойной скользящий блок на вал. Изменение положения скользящих блоков в коробке скоростей осуществляется рукоятками через соответствующие рычажные системы. Управление главным фрикционом осуществляется с помощью реечной передачи.
Коробка подач станка — унифицированный узел. Типовая конструкция закрытой коробки с валами, обеспечивающими основной ряд подач, содержащей два двойных передвижных зубчатых блоков и три зубчатые муфты, множительного механизма с валами, обеспечивающего изменения основного ряда — получение четырех основных передаточных отношений 1/8, 1/4, 1/2 и 1, механизма передачи вращения на ходовой винт или валик с зубчатой муфтой и муфтой обгона.
В состав суппорта входит каретка, которая перемещается вдоль по направляющим станины. Одна напрявляющая плоская, а другая треугольная, поперечные салазки, поворотная часть, резцовые салазки, резцедержатель. Салазки перемещаются по направляющим каретки типа «ласточкин хвост» посредством передачи винт-гайка или через систему зубчатых передач, либо вручную от маховичка. Резцедержатель поворачивается либо на 90° относительно вертикальной оси и фиксируется рукояткой, либо ее можно закреплять без фиксации в любом промежуточном положении.
Задняя бабка крепится на направляющих станины с помощью планки при повороте рукоятки. Перемещение пиноли с центром осуществляется при вращении винта с помощью маховичка. При этом гайка жестко связана с пинолью. Пиноль может быть закреплена в требуемом положении поворотом рукоятки. Заднюю бабку можно перемещать механически, соединение ее специальным прихватом с кареткой суппорта.
Принцип работы
Деталь закрепляют в патроне. Круговое вращение коробка скоростей получает через ременную передачу, связанную с валом электродвигателя. Двигатель расположен в передней тумбе станины. Обрабатывающий инструмент устанавливается в поворотный резцедержатель, который закрепляется на суппорте. Он получает продольное и поперечное перемещения от ходового винта (при нарезании резьбы резцом) или ходового валика через коробку подач и фартук.
Коробка подач предназначена для включения, выключения, реверсирования и регулирования величины подач. А фартук преобразовывает вращательное движение ходового винта или валика в продольное, поступательное перемещение суппорта.
Задняя бабка предназначена для поддержания заготовки. А также в ней закрепляется и перемещается осевой инструмент, который предназначен для обработки отверстий.
Органы управления
За какие функции отвечают органы управления станка:
- включение подачи для нарезания резьбы;
- выбор оборотов шпинделя;
- выбор шага резьбы;
- выбор нарезания резьбы (правая, левая);
- установка оборотов шпинделя;
- подключение рейки для нарезания резьбы;
- зажим резцовой головки;
- поперечная подача;
- кнопки «Пуск», «Стоп»;
- перемещение верхнего суппорта;
- ускоренное перемещение;
- зажим пиноли;
- включение СОЖ;
- силовой переключатель;
- фиксация задней бабки;
- освещение;
- перемещение пиноли;
- реверс шпинделя;
- подключение маточной гайки;
- продольное перемещение;
- включение вращения шпинделя;
- установка подачи.
Эксплуатация
Перед началом использования станка 16К20 необходимо изучить руководство по эксплуатации. В нем говорится, что станок должен эксплуатироваться при:
- влажности 80%;
- температуре 10−30 °C;
- типе производства — мелкосерийном, штучном.
Ремонт
За время длительной эксплуатации должен проводиться ремонт станка 16К20 согласно установленного графика. Рекомендуемый цикл для двусменной работы — 5 лет (до капитального ремонта). Межремонтный цикл включает в себя: осмотр — 10, малый ремонт — 5, средний ремонт — 2. Перечень проводимых работ можно найти в паспорте станка.