Проверка сверлильных станков на геометрическую и технологическую точность

Проверка сверлильных станков на геометрическую и технологическую точность

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Нормы точности и жесткости

Radial drilling machines. Standards of accuracy and rigidity

Дата введения 1985-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1983 г. N 3107 срок действия установлен с 01.07.85 до 01.07.95*

* Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год). — Примечание изготовителя базы данных.

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 1986 г.

Настоящий стандарт распространяется на стационарные радиально-сверлильные станки класса точности Н и координатно-сверлильные станки на их базе классов точности Н и П, в том числе с программным управлением по ГОСТ 1222-80, изготовляемые для нужд народного хозяйства и на экспорт.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 2423-74 в части, касающейся станков с поворотным рукавом.

Станки проверяются закрепленными на фундаменте и, если нет специального указания, то в среднем положении рукава на колонне, в среднем положении сверлильной головки на рукаве, а для исполнений 1-3 по ГОСТ 1222-80 — при положении рукава в продольной плоскости станка.

1. ТОЧНОСТЬ СТАНКА

1.1. Общие требования к испытаниям станков на точность — по ГОСТ 8-82.

1.2. Схемы и способы измерений геометрических параметров — по ГОСТ 22267-76.

1.3. Нормы точности станков классов точности Н и П не должны превышать значений, указанных в пп.1.3.1-1.3.12.

1.3.1. Плоскостность рабочей поверхности фундаментной плиты (тумбы, стола-плиты)

Длина измерения , мм

Допуск, мкм, для станков класса точности

Выпуклость не допускается

Измерения — по ГОСТ 22267-76, разд.4, методы 2, 3 и 6 (черт.1-3) не менее, чем в двух продольных, трех поперечных и двух диагональных сечениях плиты (тумбы, стола-плиты) (черт.4).

Расстояние между точками измерения не должно превышать 0,2 длины проверяемой поверхности в продольном и в поперечном направлениях.

Начальная точка измерения в контролируемых сечениях должна отстоять от края плиты на 0,5 расстояния между точками измерения.

Для плиты (тумбы, откидного стола, стола-плиты) с соотношением : свыше 2 измерение в диагональных сечениях не производят.

Для станков исполнения 3 по ГОСТ 1222-80 проверять плоскостность плиты и откидного стола.

1.3.2. Параллельность траектории перемещения сверлильной головки по рукаву поверхности фундаментной плиты (тумбы; откидного стола, стола-плиты)

Наибольшая длина перемещения, мм

Допуск, мкм, для станков класса точности

Св. 1000 до 1600

Допускается отклонение только к плите при положении сверлильной головки на конце рукава.

Измерения — по ГОСТ 22267-76, разд.6, метод 2а (черт.5).

На станках исполнения 3 по ГОСТ 1222-80 проверку производят относительно фундаментной плиты и относительно откидного стола.

Откидной стол устанавливается в среднем положении по высоте, а его пазы должны быть параллельны продольной плоскости станка. Рабочая поверхность наклонно поворотного откидного стола устанавливается в горизонтальной плоскости по отсчетному устройству.

Во время проверки относительно фундаментной плиты откидной стол находится в отведенном на 90-120° от плиты по часовой стрелке положения.

На станках исполнения 4 по ГОСТ 1222-80 проверку производят относительно поверочного стола, установленного рядом со станиной и выверенного в поперечной плоскости станка.

1. Продольной плоскостью станка считают вертикальную плоскость, проходящую через ось шпинделя параллельно пазам фундаментной плиты (тумбы, стола-плиты), либо направляющих станины (для станков исполнения 4 по ГОСТ 1222-80).

2. Поперечной плоскостью станка считают вертикальную плоскость, проходящую через ось шпинделя перпендикулярно продольной плоскости.

1.3.3. Параллельность плоскости поворота рукава рабочей поверхности фундаментной плиты (тумбы, откидного стола) для станков с поворотным рукавом

На длине измерения 300 мм допуск равен 50 мкм.

Средства измерения: показывающий измерительный прибор, поверочная линейка.

Измерение производят показывающим измерительным прибором 4 (черт.5 и 6), закрепленным на шпинделе 3 так, чтобы его измерительный наконечник касался рабочей поверхности поверочной линейки 1 и был перпендикулярен ей.

Поверочную линейку 1 устанавливают на опорах 2 на фундаментной плите (тумбе, откидном столе) 5 параллельно базовой плоскости. Концы линейки должны отстоять от плоскости на равные расстояния.

Крайние точки измерения могут быть расположены на любом участке по ширине базовой плоскости плиты (тумбы, откидного стола).

Измерение производят в трех положениях сверлильной головки: на минимальном вылете шпинделя ( ); на середине величины хода головки и на максимальном вылете шпинделя ( ).

В каждом из трех положений сверлильная головка должна быть зажата.

В точке а (в либо д) снимают показание и рукав поворачивают в точку б (г либо е).

Отклонение равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительного прибора на длине измерения между точками а и б (либо в и г, либо д и е).

На станках исполнения 3 по ГОСТ 1222-80 проверку производят относительно фундаментной плиты и относительно откидного стола. При этом установка откидного стола аналогична установке в проверке п.1.3.2.

На станках исполнения 4 по ГОСТ 1222-80 проверку производят относительно поверочного стола, установленного рядом со станиной и выверенного по уровню в горизонтальной плоскости. Рукав устанавливают в поперечной плоскости станка.

1.3.4. Радиальное биение конического отверстия шпинделя:

Проверка сверлильных станков на геометрическую и технологическую точность

Современное машиностроение выдвигает все более жесткие требования к качеству изготовляемых деталей. Данную технологическую задачу возможно выполнить исключительно путем повышения требований к точности металлообрабатывающих станков с их постоянным контролем. Эти тезисы относятся в полной мере к современным сверлильным станкам. Поддержание заданной точности оборудования позволяет обеспечить высокий уровень качества обработки деталей (в данном случае сверлением), увеличить технологические возможности, облегчить условия работы, снизить себестоимость готовой продукции и качественно изменить показатели производительности труда на предприятии в сторону их значительного увеличения.

Виды и принципы работы сверлильных станков

Основной задачей для модернизации машиностроительного оборудования всегда являлась многофункциональность. Современные сверлильные станки по металлу при оснащении их дополнительным оборудованием и инструментами могут справиться не только со сверлением и рассверливанием отверстий. Спектр производимых ими операций достаточно широк. Он представляет собой: зенкерование, зенкование, развертывание, нарезание резьбы (метчиком), растачивание отверстий (резцом), выглаживание (роликовыми или шариковыми оправками).

При выборе того или иного вида сверлильного станка главным из параметров считается размер отверстий (максимального условного диаметра). К весомым относятся технологические показатели перемещения шпинделя (его вылета, максимального хода), а также скорость работы станка.

Все они подразделяются на следующие виды по направлению самого сверления:

  • горизонтально-сверлильный – служит для получения отверстий разной глубины (возможно пятикратное и более превышение диаметра) при сверлении в горизонтальном положении;
  • радиально-сверлильный – принцип его работы заключается в совмещении осей шпинделя с заготовкой, при этом шпиндель перемещается на траверсе в радиальном направлении по отношению к заготовке, которая при этом закрепляется неподвижно;
  • вертикально-сверлильный – принцип функционирования здесь заключается во вращении самого шпинделя с жестко зафиксированным в нем инструментом (сама подача осуществляется в вертикальном направлении). Заготовка располагается на рабочем столе, а совмещение осей вращения шпинделя и заготовки осуществляется за счет ее перемещения.

Общие показатели, которые характеризуют собой точность станков, регламентируются ГОСТ 8-82. Именно по этому ГОСТ анализируется следующий ряд показателей:

  • база (на которой устанавливается рабочий инструмент и заготовка);
  • траектория перемещения рабочего органа, которая подает заготовку к самому режущему инструменту;
  • расположение осей вращения и направление перемещений рабочих органов, которые непосредственно осуществляют подачу заготовки и инструмента;
  • установочные и двигательные перемещения рабочих органов;
  • координатные перемещения (другой термин — позиционирование) этих органов, подающих обрабатываемую заготовку к режущему инструменту (сверлу).

Особенности процесса сверления и проверки точности сверлильного оборудования

Особенности геометрии инструмента резания (в данном случае сверла), а также более сложные условия работы выделяют процесс резания при сверлении среди аналогичных процессов обработки металлов резанием, таких как фрезерование, точение или строгание. Особенностью здесь служит тот факт, что само сверло не однолезвийное (по сравнению с резцом). Данный режущий инструмент — многолезвийный, в процессе его работы участвуют два главных лезвия, два лезвия вспомогательных (располагаются на направляющих ленточках самого сверла) и лезвие перемычки.

Технологические особенности процесса сверления требуют специфической проверки точности сверлильного станка. Эту процедуру регламентирует ГОСТ 370-93 и включает в себя исследование точности с учетом следующих нюансов:

  • общие требования – по ГОСТ 8-82;
  • геометрические параметры — по ГОСТ 22267-76 регламентируются способы и схемы измерений;
  • устанавливают подвижные органы в среднее положение и закрепляют их;
  • изучают радиальное биение поверхности центрирующего отверстия;
  • измеряют радиальное биение самого конуса шпинделя. Здесь рассматриваются такие виды биения:
    • внутреннее биение;
    • наружное биение;
  • изучают осевое биение самого шпинделя;
  • исследуют торцевое биение рабочей поверхности поворотного стола;
  • проводят исследование перпендикулярности рабочей поверхности стола относительно оси вращения шпинделя;
  • проверяют перпендикулярность траектории перемещения самого шпинделя к поверхности стола;
  • для накладных столов проводят проверку вне стола.
Читайте также  Оборудование для гибки листового металла

Следует обратить внимание на тот факт, что, по взаимному согласию с изготовителем, потребитель имеет право выбирать только те виды проверок функционирования (соответствие ГОСТ показателей биения и перпендикулярности), которые интересуют его в большей степени и соответствуют его технологическим требованиям. Этот момент в обязательном порядке фиксируется документально при оформлении заказа на изготовление станка.

Исследование соответствия нормам точности ГОСТ производится для всех вновь выпускаемых станков на заводе-изготовителе.

Проверка сверлильных станков после проведения ремонта

Абсолютно ясно, что те станки, которые прошли капитальный или текущий ремонт, должны быть в обязательном порядке подвергнуты проверке на их соответствие нормам точности согласно ГОСТ.

Так, после окончания проведения ремонта, станки проходят в первую очередь внешний осмотр, затем проверяются на точность и жесткость. Окончательным является этап проведения испытания работы, как на холостом ходу, так и под рабочей нагрузкой.

Эти мероприятия проводят в ремонтно-механическом цеху на специализированных стендах в несколько этапов:

  1. Внешний осмотр;
  2. Испытание в ненагруженном режиме (на холостом ходу) – здесь механизмы главного движения проверяются последовательно на всех значениях оборотов шпинделя (контролируя биение). Станок работает на верхних граничных показателях скорости от полутора до двух часов, до момента, когда для всех элементов установится рабочая температура.

Теперь изучается температурный режим, который должен соответствовать следующим основным показателям:

  • подшипники: ˂ 70°С (скольжения)
  • ˂ 80°С (качения);
  • масло: ˂ 60°С;
  • механизмы подач: ˂ 50°С.

Далее внимательно изучают системы охлаждения и смазки. На протяжении всего периода проведения испытания характер функционирования станка должен быть плавным, не иметь толчков, биения, шума и вибрации. В этом отношении работа считается удовлетворительной в случае, если шум, производимый в ненагруженном состоянии (при холостом ходе), практически не различим на удалении более пяти метров от источника шума.

При проведении комплексной проверки сверлильного станка изучают также его паспортные данные, предоставленные заводом –изготовителем. Диапазон допустимых отклонений полученных результатов от паспортных значений составляет 5%.

Испытание под нагрузкой – этот этап дает возможность определить как качество его работы, так и технологическую мощность. Данное исследование целесообразно проводить в таких условиях, которые были бы максимально приближены к производственным (допускают даже кратковременные перегрузки до 25% от мощности номинальной).

Под такой нагрузкой проверка станка продолжается некоторое время, но не менее, чем 0,5 часа.

Испытание на точность и жесткость – выполняется контрольным мастером с обязательным присутствием на испытаниях сотрудников ремонтно-механического цеха, которые непосредственно производили ремонт. Этот контроль включает в себя исследование геометрической точности и жесткости (согласно ГОСТ) самого станка, а также образцов деталей, которые на нем обработаны.

В случае, когда процесс испытания сверлильного станка после капитального или текущего ремонта выявил недочеты и дефекты, то их перечень заносят в специальную технологическую ведомость дефектов с последующей передачей бригаде ремонтников для устранения неполадок.

После завершения всех видов проверок станок нужно обезжирить, тщательным образом прогрунтовать и покрасить. Затем он передается для дальнейшей эксплуатации в цех. При этом обязательно необходимо составить соответствующий акт.

Описанные выше столь скрупулезные методы проверок сверлильных станков необходимы для обеспечения их бесперебойной и качественной, согласно всем требованиям ГОСТ, работы на протяжении всего срока службы.

Проверка токарного станка на точность

Когда речь идет о геометрической и технологической точности токарного станка проверяются следующие параметры оборудования:

точность перемещения частей, на которых располагается деталь;

расположение поверхностей, на которых должен находиться инструмент или материал;

форма базовых поверхностей.

Оборудование должно начать эксплуатироваться только после проверки точности и получения акта о приемке. При этом такой акт составляется не только после сборки на заводе-изготовителе, но и после проведения ремонтных работ.

Параметры точности агрегата должны быть указаны в его паспорте. Измерять точность и выявлять погрешности нужно регулярно. Частота проверок оборудования регламентируется соответствующим ГОСТом.

Во время эксплуатации токарного станка его элементы постоянно изнашиваются. Во время работы агрегат неизбежно нагревается, соответственно, происходит тепловая деформация. Кроме этого, на рабочие части и механизмы постоянно воздействуют различные силы, приводящие к изменению их формы и снижению четкости оборудования. В конечном итоге износ и деформации негативно сказываются на качестве изготавливаемой продукции. Чтобы восстановить правильность работы агрегата, следует постоянно проверять его на степень износа и своевременно производить замену деталей и узлов.

Как правильно проверять токарный станок

Качество проверки во многом зависит от того, насколько правильно оборудование установлено на испытательном стенде. Устанавливать станок необходимо строго следуя чертежу. Наиболее популярным и надежным способом является установка агрегата на несколько опор (более трех). Все подвижные узлы и элементы должны быть установлены в среднее положение.

Качество изготавливаемых изделий зависит от геометрической точности оборудования. Поэтому устанавливать заготовку нужно на геометрически правильную поверхность.

Чтобы определить степень износа линейка устанавливается по очереди на каждую направляющую станка. После чего при помощи щупа нужно измерить зазор между линейкой и направляющей. ГОСТ определяет максимально допустимое значение этого зазора – не более 0,02 мм. При большем отклонении обрабатываемые детали могут иметь недопустимую погрешность на выходе.

Точность во многом зависит и от горизонтальности направляющих станка. Этот показатель измеряется при помощи специального уровня. Предельное отклонение должно быть не более 0,05 мм.

При проверке оборудования на исправность обращайте внимание на все вращающиеся детали. Их движение должно осуществляться строго по оси, биение во время вращения недопустимо. Если любой элемент отклоняется от оси вращения, это не только сказывается на качестве изготавливаемых изделий, но и угрожает безопасности оператора. При «биении» заготовки в станке есть риск получения травмы из-за вылетевшей из держателей детали или сломавшегося инструмента.

Во время проверки оборудования важно определить также точность шага винта. Для определения погрешности и отклонения имеется специальная методика:

в бабки станка устанавливается оправка;

на нее фиксируется цилиндрическая гайка с пазом;

в паз гайки фиксируется державка с индикатором, который должен упереться в торец гайки;

аппарат нужно настроить на резьбовой шаг;

в процессе работы индикатор фиксирует погрешность.

Основные геометрические дефекты, вызванные низкой точностью станка:

изделие получается не прямолинейным;

цилиндрическое изделие может получиться конусообразным;

основные линии заготовки не параллельны друг другу;

в сечении изделие не круглое, а овальное или иной формы;

ИСПЫТАНИЯ СТАНКОВ

Основным видом испытаний серийных и новых станков являются приемочные испытания, включающие: 1) испытание станка на холо­стом ходу, проверку работы узлов и механизмов и проверку паспортных данных; 2) испытание станка в работе под нагрузкой (специальных станков также и на производительность); 3) проверку станка на гео­метрическую точность, точность изготовляемой детали и параметр шероховатости; 4) испытание станка при обработке на жесткость и виброустойчивость.

Кроме указанных испытаний часть серийного выпуска станков подвергают выборочным испытаниям, в которые входят измерение КПД привода, проверка уровня шума, измерение статической и дина­мической жесткости всех основных узлов и механизмов, проверка мощности двигателей и т. д.

Перед испытанием станок устанавливают на специальный фунда­мент на опоры или клинья с выверкой по уровню в продольном и поперечном направлениях. Точность установки на длине 1000 мм 0,02—0,04 мм в продольном и 0,03—0,05 мм в поперечном направле­ниях.

Испытания станка без нагрузки (на холостом ходу). Вначале про­изводят внешний осмотр станка, затем проверяют легкость и плавность перемещений механизмов от руки, допустимые величины нагрузок и мертвых ходов маховиков и рукояток управления.

Затем станок испытывают последовательным включением всех частот вращения шпинделя, а также при всех величинах рабочих и ускоренных подач. При этом проверяют фактическое отклонение частот вращения на наибольшей скорости (станок должен непрерывно работать не менее 1,5—2 ч для установления постоянной температуры в подшипниках шпинделя). Проверяют работу электродвигателей, муфт, тормозов, механизмы зажима заготовки и инструмента, гидро­оборудование, системы подачи СОЖ, смазывание защитных устройств. Для привода главного движения записывают мощность холостого хода, измеряют температуру подшипниковых опор для шпиндельного узла (допускается нагрев подшипников качения не более 70° С, скольжения не более 60° С, для других механизмов не более 50° С). Работа меха­низмов станка должна быть плавной, без толчков, повышенного шума, сотрясений, вызывающих вибрации. Уровень шума измеряют шумо — мером или фонометром. В зоне рабочего места уровень шума не должен превышать 70—80 дб. Кнопки управления станком, пусковая аппара­тура, устройства блокировки, рычаги переключения должны работать без заедания и самопроизвольного смещения.

Читайте также  Рубка листового металла

Проверка паспортных данных станка. Проверяют соответствие дан­ным паспорта и чертежа: 1) основных размеров и характеристик станка, характеристик его электродвигателей, гидромоторов, гидро — и пневмо- оборудования; 2) величины частот вращения шпинделя и величин

Подач; 3) кинематической, гидравлической, пневматической, электри­ческой схем станка, системы смазывания и охлаждения. Допускаются отклонения фактических данных от паспортных не более чем на 5 %.

Испытание станка в работе под нагрузкой. При этом испытании проверяют качество работы станка, правильность взаимодействия и функционирования всех его механизмов в условиях нормальной экс­плуатации. Выбирают наиболее тяжелые режимы работы с кратковре­менными перегрузками до 25 % сверх номинальной мощности. Испытания выполняют в зависимости от служебного назначения станка на черновом или чистовом режимах для типичных заготовок и мате­риалов. Образцы обрабатывают в течение 30 мин (не менее). При этом все механизмы станка должны работать исправно. Эксплуатационные характеристики станка должны отвечать паспортным данным. Предо­хранительные устройства, тормоза и фрикционные муфты должны надежно действовать. Последние не должны самовыключаться и бук­совать при перегрузке более 25 % от номинальной мощности.

Производственные возможности станка, качество его изготовления характеризуются наряду с другими параметрами КПД станка т = NJN и КПД механического привода тіш = N3(N— Nni), где N3 — эффективная мощность, расходуемая на резание, кВт; Л^ — потери мощности в электродвигателе, кВт. Для определения КПД проводят испытание на мощность. Уравнение баланса мощности станка N = N3 + Nni + А^ + + 7V„.n, где УУн. п — потери мощности при работе станка под нагрузкой.

Мощность асинхронных двигателей определяют двумя вольтметра­ми Wx и W2 (рис. 240) или одним вольтметром с искусственной нулевой точкой. У двигателей постоянного тока замеряют напряжение, а ам­перметром ток / и вычисляют мощность N= I • U. Эффективную мощность определяют по формуле N3 = (Рг х U)/600, где Рг — танген­циальная составляющая силы резания, Н. Величину Nlxl определяют по паспорту, в котором указаны значения КПД (т]н) при номинальной мощности NH, а также при мощностях (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) NH. По этим значениям строят кривую потерь, определив по формуле Wju = =(А^/г|зі — Ю, где Ni мощность, развиваемая электродвигателем; тізі — КПД электродвигателя при данной мощности. Мощность холостого хода TVxx = Ni — Wju. Она зависит от частоты вращения шпинделя. Для токарных станков на нижних ступенях вращения N^ = (0,05. 0,1)TV; на верхних А^ = (0,12. 0,3)Ж Мощность нагрузочных потерь NH. n = =(0,05—0,14)//„; наименьшее значение соответствует малой частоте вращения.

Испытание станков на производительность проводят для операци­онных станков-автоматов, полуавтоматов, агрегатных станков и других специальных станков. Фактическая производительность станка должна соответствовать паспортной.

Испытание на получение параметра шероховатости поверхности выполняют на станках, служащих для доводочных и суперфинишных

Станков. Обработку осуществ­ляют на чистовом режиме. По­лученный параметр шерохо­ватости сравнивают с шерохова­тостью эталонной детали. При­меняют различные приборы для оценки параметра шероховато­сти поверхности — профило- метры, профилографы, интер­ферометры.

Проверка геометрической точности. Точность формы и размеров изготовляемых на станке деталей во многом зави­сит от точности технологиче-

Ской системы. Точность станка должна соответствовать нормам стан­дартов. Для каждого типа станков установлено определенное число инструментальных проверок (ГОСТ 8—82Е). В испытание на точность входят измерение геометрической точности самого станка и измерение точности изготовленных на нем деталей, используемые для измерений различные средства (уровни, индикаторы, микрометры и т. д.), должны отвечать по точности требованиям государственных стандартов.

Проверка геометрической точности станка включает контроль точ­ности изготовления отдельных элементов станка, точность вращения шпинделя, геометрическую форму посадочных поверхностей, откло­нение от плоскостности и Прямолинейности направляющих поверхно­стей; станин, стоек, колонн, столов, суппортов, отклонение от прямолинейности перемещения столов, шпиндельных бабок, суппор­тов, точность ходовых винтов и т. д. Контролируют также точность относительного положения и движения элементов и сборочных единиц станка. Допустимые значения отклонений зависят от класса точности станка.

Проверка точности изготовленных на станке деталей дает возмож­ность определить точность станка в рабочем состоянии. Выбор образца для испытаний инструмента и режимов резания выполняют в соответ­ствии с типом, размером и конструкцией испытываемого станка по соответствующим стандартам. Правила выполнения испытаний при­водятся в паспорте станка.

Испытание станка на жесткость. Жесткость станка это способность его несущих элементов сопротивляться действию нагрузок. Жесткость определяется величиной у = Р/у, Н/мм, где Р — действующая сила, у — величина деформации, вызываемая этой силой. Она является одним из важнейших критериев работоспособности станка и опреде­ляет точность его работы в установившемся режиме. Чем выше жест­кость станка, тем точнее получаются изготавливаемые на нем детали. Жесткость станков определяется как собственными деформациями его
деталей, которые зависят от их материала, модуля упругости, площади сечения или момента инерции, так и контактными деформациями стыков, величина которых зависит от шероховатости сопрягаемых поверхностей, точности их геометрической формы, смазки и характера нагружения. На долю контактных деформаций в станке приходится 70—80 % упругих перемещений, приведенных к вершине режущего инструмента.

Для измерения жесткости применяют устройства нагружения эле­ментов станка и приборы для регистрации деформаций. На рис. 241, а показана схема измерения статистической жесткости токарного станка. В резцедержателе 1 закреплен динамометр 2. Последний через серьгу 3 воздействует на оправку 4, установленную в шпинделе. Нагрузка на оправке создается винтом 6 и регистрируется индикатором 9 через тарированную плоскую пружину 8. Отжатие шпинделя и суппорта определяют по индикаторам 5 и 7. По результатам йспытаний строят график жесткости (рис. 241, б). При прямом нагружении вначале в системе выбираются зазоры, поэтому суппорт не возвращается в первоначальное исходное положение (пунктирная кривая). При после­дующих нагружениях и разгружениях кривые изменения деформаций образуют петлю, площадь которой характеризует в основном работу сил трения в стыках. Аналогично строят график и для обратного нагружения. При этом величина у между ветвями прямого и обратного нагружения характеризует разрыв характеристики, которая определяет суммарные остаточные перемещения. Перед проверкой станка на жесткость все его части, которые должны быть закреплены в процессе резания, также закрепляются.

Испытание станка на виброустойчивость. При работе станка наблю­даются быстропротекающие колебательные процессы — вибрации. Они отрицательно влияют на точность и шероховатость обрабатывае­мой поверхности, уменьшают долговечность и ухудшают технологиче­ские возможности станка. Вибрации в станке возникают из-за колебаний, вызываемых работающими рядом машинами, обусловлен­ных недостаточной жесткостью станка и передач в его приводах, недостаточной уравновешенностью вращающихся частей станка или вращающиеся заготовки, прерывистого характера процесса резания. В станках имеют место следующие виды колебаний.

Свободные колебания возникают под действием и кратковремен­ной возмущающей силы, например, при пусковых и переходных процессах. Вынужденные колебания появляются под действием пери­одической силы, например, от моментов вращающихся частей станка. Автоколебания (незатухающие, самоподдерживающиеся) возникают при резании под действием периодической возмущающей силы реза­ния при сдвиге слоев срезаемого материала. Параметрические колеба­ния появляются при наличии какого-либо переменного параметра, переменной жесткости технологической системы, создающего эффект, подобно действию периодической возмущающей силы.

Рис. 241. Схема измерения (а) и характеристика статической жесткости (б) токарного станка

Свободные колебания описываются уравнением тх + dx +jx = О, где т — масса системы; d — коэффициент демпфирования сопротив­лениям трения; х, х, х — соответственно перемещение, скорость и ускорение системы. Отношение X = d/m нАзываЮт логарифмическим декрементом затухания колебаний, ш0 = V / / т собственной частоты колебаний; D= Х/щ — относительное демпфирование. Относительное демпфирование является показателем степени виброустойчивости тех­нологической системы: D > (Х > ш0) — сильное демпфирование; (X = = (о0) — критическое демпфирование; D и Ап (рис. 242, б) за время t=nT равно Ао/Ап = ех где Г—период колебания, п —

Рис. 242. Динамические характеристики станка

Читайте также  Направляющая шина для циркулярной пилы

Число колебаний за период уменьшения амплитуды до заданной вели­чины. Логарифмируя отношения амплитуд, находят X = ЩАо/^/пТи декремент затухания при ю0 = 2я/71, который равен D= ln(Ao/Att)/2nn. При сильном и критическом демпфировании л = 1 уравнение вынуж­денных колебаний имеет вид: mx+ d* + jx = Psinco /, где P— возмуща­ющая сила, ш — круговая частота действия возмущающей силы. При вынужденных колебаниях для избежания резонанса собственная час­тота колебаний системы не должна совпадать по величине с частотой вынужденных колебаний.

Виброустойчивость станка оценивают посредством амплитудно — фазового частотного метода. Шпинделю станка, например, сообщают периодические вынужденные колебания от генератора колебаний (рис. 242, а) и записывают при помощи выбродатчика и осциллографа колебание системы на осциллограмму (рис. 242, в). При периодическом изменении частоты генератора сравнивают амплитуды колебаний на входе и выходе системы Аш/Діх и сдвиг колебаний по фазе

  • КИПиА позволяют следить за тем, что оборудование работает исправно
  • Рекомендации по выбору бизнеса
  • Строительное оборудование МСД
  • Тепловые насосы

Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

КИПиА позволяют следить за тем, что оборудование работает исправно

Контрольно-измерительные приборы необходимы, чтобы измерять ту или иную физическую величину.

СТАНКИ СВЕРЛ ИЛ ЬНО-РАСТОЧНОЙ ГРУППЫ С ЧПУ

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Назначение, классификация и конструктивные особенности свер­лильных и расточных станков с ЧПУ. Эти станки предназначены …

Повышение эффективности производства

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Развитие производства во многом определяется техническим про­грессом машиностроения. Увеличение выпуска продукции машино­строения осуществляется за …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Точность станка ЧПУ

Точность станка ЧПУ в основном определяет точность обработанных на нем изделий. Различают геометрическую и кинематическую точности. На точность обработки влияют жесткость, виброустойчивость и точность позиционирования.

Погрешности обработки деталей на станках с ЧПУ можно классифицировать:

  • по статистическим показателям — систематические и случайные; систематические ошибки — разность математических ожиданий входной (по чертежу или таблице) и выходной (по детали) функций;
  • по режиму работы, в котором возникают погрешности — стационарный и нестационарный; стационарный (установившийся) — режим, в котором рассматриваемая функция имеет вероятностные характеристики (математическое ожидание, дисперсию), не зависящие от времени; нестационарный (переходный) — режим, при котором рассматриваемая функция имеет определенные тенденции к изменению во времени и ее вероятностные характеристики зависят от выбора момента отсчета;
  • по источнику (узлу системы), где возникает погрешность; практически все узлы системы вносят систематические и случайные погрешности влияющие на точность станка ЧПУ, среди них можно выделить ошибки четырех основных частей системы: программирования, устройства ЧПУ, привода подач, технологической системы);
  • по геометрическому виду — макропогрешности на детали (отклонения формы, волнистости) и микропогрешности обработки (шероховатость).

Макропогрешность на детали, поверхность которой задана чертежом или аналитически, определяется как кратчайшее расстояние до заданной. Ошибки рассогласования разность мгновенного значения текущей координаты рассматриваемого параметра и ее величины, заданной программой. Погрешность рассогласования на деталь может не переноситься. В этом случае при движении детали относительно инструмента центр его остается на эквидистантной траектории.

Точность станков с ЧПУ пяти классов приведена в таблице на рис. 1. Нормирование допустимых погрешностей в станках с ЧПУ имеет существенное практическое значение. Точность останова (позиционирования) на заданной координате принята одним из основных показателей точности во всех типах станков как с позиционными, так и контурными системами ЧПУ.

Рис. 1. Точность станков с ЧПУ: допускаемая накопленная погрешность позиционирования в мм, при одностороннем подходе

Примечания: 1. Дискретность информации и отклонения по шагу шкалы устройства обратной связи для классов Н — 10 мкм; П — 5 мкм; В — 2 мкм; А и С — 1 мкм. 2. Разрешающая способность средств проверки для классов Н и П — 1 мкм; В — 0,5 мкм; А — 0,2 мкм; С — 0,1 мкм.

Исходя из нормального закона распределения ошибок максимальное в пределах аттестуемой длины хδ перемещение (рис. 2)

где М[δх] и δ (δх) — текущие значения математического ожидания и дисперсии ошибки в интервале 0 ≤ Х ≤ Х0.

В системе ЧПУ производится сдвиг начальной расчетной координаты (нуля отсчета) на величину l0, обеспечивающую симметричное распределение допуска As. При этом стабильность (повторяемость) определяется полем рассеяния центрированной функции ошибки и при нормальном распределении

Рис. 2. Статистические оценки погрешности позиционирования в функции длины по нормали МТВА (США): 2А — поле допуска; δmax — поле ошибки; х — линейное перемещение; х0 — участок постоянного допуска

Приведенные характеристики с указанными ниже дополнениями приняты в стандартах стран СЭВ, США, ФРГ, Co гласно стандарту VDI (ФРГ), погрешность определяют в предположении, что центрированная функция ошибки по всей аттестуемой длине перманентна.

Кроме общих норм точности для всех станков, точность станков ЧПУ выявляется дополнительно следующими специфическими проверками:

  • линейного и углового позиционирования рабочих органов;
  • зоны нечувствительности (отставание при смене направления движения);
  • точности возврата в исходное положение;
  • стабильности выхода рабочего органа в заданную точку;
  • точности обработки круга в режиме круговой интерполяции;
  • стабильности положения инструмента после автоматической смены.

Общая допускаемая ошибка ∆р=∆+δ, где ∆ — накопленная погрешность; δ — допускаемая нестабильность.

Для сохранения точности станков в течение длительного времени Все проверки по сравнению с нормативными ужесточают на 40 % (резервирование запаса на изнашивание).

Погрешности обработки на станках с ЧПУ определяются следующими основными факторами:

  • неточностью из-за ошибок интерполятора и режима интерполяции;
  • погрешностями управляющих программ из-за аппроксимации;
  • погрешностями установки, базирования и закрепления детали на станке;
  • погрешностями настройки инструмента и станка на размер;
  • неточностью инструмента и его износом, тепловыми деформациями и деформациями из-за внутренних напряжений в детали;
  • малой жесткостью;
  • ошибками наладчика и оператора.

Повышенные требования к точности станков ЧПУ и их виброустойчивости определяют тенденцию к уменьшению податливости элементов и узлов механической части в среднем на 40. 50 % по сравнению с универсальными станками.

Расчет податливости выполняют для определения:

  • упругих параметров системы станка с последовательным анализом АФЧХ (запас устойчивости и динамическая точность);
  • статических погрешностей обработки из-за деформаций в технологической системе, не охваченных обратной связью.

В балансе упругих перемещений элементов и узлов станков рассматривают следующие виды деформаций:

  • контактные неподвижных и подвижных стыков между сопрягаемые ми механическими узлами;
  • контактные опор качения; изгибные и крутильные звеньев кинематических цепей;
  • изгибные и крутильные корпусных деталей и узлов.

В общем случае линейная податливость элемента или узла выражается отношением приращения линейного перемещения δ в направлении действующей силы Р к приращению силы: ел=dδ/dP

Угловая податливость выражается отношением приращения угловой деформации φ, вызванной действием момента M в направлении угла φ, к приращению момента: ем=dφ/dМ

Так как в металлообрабатывающем оборудовании встречаются различные соединения элементов, то их приведенная жесткость (податливость) влияющая на точность станка ЧПУ определяется схемой соединения.

При параллельном соединении упругих элементов складываются их жесткости (рис. 3, α).

Рис. 3. Схемы соединения упругих элементов