8.3 Зборка механізмів металоріжучого обладнання
8.3.1 Зборка шпіндельного вузла токарно-гвинторізного верстату
До зборки шпінделя токарно-гвинторізного верстату (див. рис. 8.1) приступають, впевнившись після відповідних перевірок, що всі деталі шпінделя справні чи відремонтовані. Необхідно також перевірити правильність посадки зубчастих коліс на шпінделі та стан шийок. У паз шпінделя встановлюють шпонку 20.
Спочатку збирають задню опору шпінделя. Встановлюють стакан 18 у корпусі передньої бабки та закріплюють гвинтами 17, а потім встановлюють радіально-упорний підшипник 16. Підшипник розміщують так, щоб тонший торець його зовнішнього кільця був направлений у бік ущільнення 15. Потім встановлюють проміжне кільце 10 та підшипник 9, у якого тонкий торець зовнішнього кільця повинен бути повернутий у протилежний від ущільнення бік. Потім підшипники закріплюють гайкою 19 та стопорним гвинтом 8.
Для зручності зборки шпіндель 2 переводять у вертикальне положення і встановлюють на ньому роликопідшипник 3 та кільце 5, потім нагвинчують гайку 6 до легкого дотикання з кільцем 5. Потім вводять шпіндель у корпус 26 передньої бабки через отвір передньої стінки; надягають на шпіндель зубчасті колеса 22 та 21. Після чого заводять кінець шпінделя у задню опору і вводять передню опору у отвір корпусу бабки. При встановленні шпінделя за допомогою спеціальної втулки переміщують кільце 4 так, щоб воно розміщувалося на рівні внутрішнього кільця підшипника.
Завершивши установку монтують зубчасте колесо 21 на шпінделі та загвинчують стопор 7.
Щоб попередити можливість самовідгвинчування, вводять у канавку зубчастого колеса та шліць стопору спеціальне пружинне кільце. Завершують зборку кріпленням фланцю 1.
Встановивши на кінці шпінделя ущільнення 15, кільця 11 та 12, нагвинчують ключем гайку 13, поки шпіндель не стане на своє місце, що визначається по зусиллю затягування та по обертанню шпінделя.
Спочатку спостерігається осьове переміщення шпінделя при його рівномірному обертанні, надалі осьове переміщення шпінделя припиняється і його обертання стає тугим.
Після цього приступають до регулювання опор шпінделя, яке починають із задньої опори. Трохи ослабивши гайку 13, провертають шпіндель, для того щоб внутрішні кільця шарикопідшипків зайняли нормальне положення (шпіндель легко тоді починає обертатися), потім загвинчують стопорний гвинт 14.
Передню опору регулюють закручуванням гайки 6. При цьому внутрішнє кільце 3 підшипника починає насуватися на конічну шийку шпінделя і розширюватися (збільшуватись у діаметрі), завдяки чому зменшуються радіальні зазори. Гайку 6 неможна затягувати занадто сильно, тому що внутрішнє кільце може роздатися настільки, що відбудеться защемлення роликів. Регулювання виконують обережно, перевіряючи легкість обертання шпінделя динамометром.
Особливості шарико- та роликопідшипників полягає в тому, що їх жорсткість може бути значно підвищена спеціальним регулюванням. Така властивість підшипників кочення особливо важлива для точних механізмів металоріжучих верстатів. Таке спеціальне регулювання прийнято називати попереднім натягом. Цей натяг підшипник отримує в результаті попереднього його навантаження. При цьому не тільки вилучаються зазори у підшипнику, а також виникає незначна упруга деформація робочих поверхонь.
Використання попереднього осьового натягу у підшипниках, коли у парному комплекті радіальних чи радіально-упорних підшипників утворюється осьове зусилля, що їх взаємно розклинює, підвищує точність обертання та жорсткість підшипників.
Попередній натяг комплекту підшипників в кожній з опор шпінделя здійснюється осьовим зміщенням одного з кілець (зовнішнього чи внутрішнього) відносно іншого за допомогою регулювальної гайки чи кришки.
У підшипників (див. рис. 8.1, поз. 3) попередній натяг забезпечується деформацією внутрішніх кілець при впресовуванні на посадочну шийку валу. Встановлено, що найбільш точні показники при вимірюванні зазорів та жорсткості, одержують навантаженням шпінделя у двох протилежних напрямках – радіальному та осьовому.
Для випробування застосовують гідродинамометр 3 (див. рис. 8.2, а), який закріплюють на шпінделі через перехідник 1 за допомогою шомполу 2, а вилку 4 закріплюють в різцетримачі.
Розміри деформацій та переміщень вимірюють індикатором (ціна поділки 0,001 мм), який встановлено на нерухомій частині верстату – краще на корпусі бабки шпінделя.
Вимірювальний штифт індикатора підводять до виступаючої частини шпінделя, розміщуючи його у горизонтальному положенні, у осьовому та радикальному напрямках.
Рис. 8.2 — Схема перевірки осьових відхилень (а); радіальних відхилень і жорсткості (б) шпіндельних складних одиниць
Розміри осьових переміщень у складальній одиниці перевіряють індикатором І1 (рис. 8.2, а).
Радіальні зазори та жорсткість вимірюються двома індикаторами І1 та І2 (рис. 8.2, б), ними одночасно визначають зазори та упругі деформації в передній опорі шпінделя та в задньому підшипнику.
Для перевірки пристосування закріплюють на шпінделі і нагружають його послідовно у радіальному та осьовому напрямку.