Проверка сверлильных станков на точность

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Точность металлорежущих станков определяется тремя группами показателей: показатели, характеризующие точность обработки образцов-изделий; показатели, характеризующие геометрическую точность станков; дополнительные показатели.

1.2. К показателям, характеризующим точность обработки образцов-изделий, относятся: точность геометрических форм и расположения обработанных поверхностей образцов-изделий; постоянство размеров партии образцов-изделий; шероховатость обработанных поверхностей образцов-изделий.

1.3. К показателям, характеризующим геометрическую точность станка, относятся: точность баз для установки заготовки и инструмента; точность траекторий перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент; точность расположения осей вращения и направлений прямолинейных перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент, относительно друг друга и относительно баз; точность взаимосвязанных относительных линейных и угловых перемещений рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент; точность делительных и установочных перемещений рабочих органов станка; точность координатных перемещений (позиционирования) рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент; стабильность некоторых параметров при многократности повторений проверки, например, точность подвода на жесткий упор, точность малых перемещений подвода.

1.4. К дополнительным показателям точности станка относятся способность сохранения взаимного расположения рабочих органов станка, несущих заготовку и инструмент, при условии: приложения внешней нагрузки (показатели жесткости); воздействия тепла, возникающего при работе станка на холостом ходу; колебаний станка, возникающих при работе станка на холостом ходу. (Измененная редакция, Изм. N 2).

1.5. Объем испытаний станков на точность должен быть минимальным, но достаточным для получения необходимой достоверности результатов испытаний и оценки точности станка.

1.6. При выборе проверяемых параметров точности следует отдавать предпочтение наиболее значимым из них, с учетом степени воспроизводимости результатов измерения, стабильности и точности измерения.

1.7. Перечень показателей точности станков определяется стандартами на нормы точности станков конкретных типов и техническими условиями.

1.8. Нормы точности станка после среднего и капитального ремонта должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, действовавших в период изготовления станка.

1.9. Классификация станков по точности

1.9.1. Устанавливаются пять классов точности станков по абсолютной системе классификации, обозначаемые в порядке возрастания уровня точности: Н, П, В, А и С. Разделение станков на классы точности проводится по типам станков, исходя из требований к точности обработки. К одному классу точности должны относиться станки, обеспечивающие одинаковую точность обработки соответствующих по форме и размерам поверхностей образцов-изделий. Для отдельных типов станков, предназначенных только для обдирочных работ, классы точности не устанавливаются. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.9.2. Значения допусков показателей точности при переходе от одного класса точности к другому принимаются предпочтительно по геометрическому ряду со знаменателем 1,6. Для конкретных показателей геометрической точности допускается принимать другие значения от 1,0 до 2,0. (Измененная редакция, Изм. N 3).

1.9.3. Классы точности для отдельных типов станков должны устанавливаться в стандартах на нормы точности этих типов станков, а при отсутствии стандартов — в технических условиях на станки.

1.9.4. (Исключен, Изм. N 3).

Это интересно: Профессия токарь — описание, код специальности, вредность

Основные методы проверки токарного станка

При проверке токарного станка на точность в основном проверяют направляющие станины, биение шпинделя и ходовой винт. Направляющие станины должны быть прямолинейными в продольном направлении. При износе на них появляются канавки, царапины, иногда забоины. Износ можно обнаружить поверхностным осмотром и при помощи измерительных инструментов. Чтобы определить его величину, устанавливают проверочную линейку 1 (рис. 255) поочередно на направляющие 2, затем определяют на просвет и измеряют щупом зазор между их поверхностями и линейкой.

Допустимым считается такой износ станины: при высоте центров до 300 мм — 0,02 мм на длине 1000 мм; при высоте центров больше 300 мм — 0,03 мм на той же длине. У новых или отремонтированных станков на эту величину допускается только выпуклость станины, но не вогнутость.

Направляющие станины для задней бабки должны быть параллельны направляющим для каретки. Проверяют параллельность индикатором, закрепленным в резцедержателе на каретке (рис. 256), которую перемещают по станине; штифт индикатора упирают в направляющую для задней бабки. Допускаемое отклонение — до 0,01 мм для станков с высотой центров до 200 мм и до 0,02 мм — для станков с высотой центров более 200 мм.

Горизонтальность направляющих станины проверяют уровнем, как показано на рис. 257, передвигая линейку 2 с уровнем 1 вдоль направляющих станины. Допускаемое отклонение составляет 0,05 мм на длине 1000 мм.

Ось шпинделя должна быть параллельна направляющим станины в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для проверки в коническое отверстие шпинделя вставляют контрольную оправку и проверяют ее индикатором на отсутствие биения по всей ее длине. Затем закрепляют на каретке индикатор и устанавливают его так, чтобы штифт индикатора касался оправки сначала в вертикальной (рис. 258, а), а потом в горизонтальной (рис. 258, б) плоскости. Перемещая при каждой установке каретку вдоль оправки на длину 300 мм, отмечают отклонения индикатора, которые не должны превышать в вертикальной плоскости 0,01 мм для станков с высотой центров до 200 мм и 0,02 мм — для станков с высотой центров до 400 мм. В горизонтальной плоскости отклонения индикатора не должны быть более 0,01 мм для станков с любой высотой центров.

Отклонение оправки, считая вправо от бабки, допускается в вертикальной плоскости только вверх, а в горизонтальной плоскости — только в сторону резца.

Шейки шпинделя должны вращаться без биения. Шпиндель на биение проверяют индикатором, укрепленным в резцовой головке. При проверке необходимо, чтобы штифт 1 индикатора упирался в шейку 2 шпинделя (рис. 259, а). Допускаемой отклонение 0,01 мм при высоте центров до 350 мм и 0,02 мм при высоте центров более 350 мм.

Шпиндель не должен иметь осевого перемещения пр вращении. Проверку производят, как в предыдущей случае, но штифт 1 индикатора (рис. 259, б) упирают в торец буртика 2 шпинделя. Допускаемые отклонения те же, что и при проверке биения шейки.

Вершина переднего центра при вращении не должна иметь биения. Для проверки индикатор укрепляют в резцовой головке (рис. 259, в) и его штифт 1 упирают в конус 2 центра. Допускаемые отклонения такие же, как в предыдущих двух случаях.

Точность шага ходового винта проверяют точной резьбовой оправкой 1, устанавливаемой между центрами передней и задней бабок (рис. 260), и точной цилиндрической гайкой 2, навертываемой на резьбовую оправку. В гайке 2 имеется продольный паз, в который вводят шарик державки 3, несущей индикатор 4 и закрепленной в суппорте станка. Наконечник индикатора упирается в торец гайки, удерживаемой от вращения шариком державки. Станок настраивают на шаг резьбы оправки. Пустив станок с включенной разъемной гайкой, следят за показаниями индикатора. Допускаемые отклонения: 0,03 мм на длине 100 мм и 0,05 мм на длине 300 мм для станков с высотой центров до 400 мм.

Практическая проверка точности токарного станка. Помимо рассмотренных геометрических проверок, производят комплексную практическую проверку точности токарного станка. Целью проверки является оценка точности станка в работе при изготовлении деталей с цилиндрической и торцовой поверхностями. Во время этой проверки определяются получающиеся отклонения по овальности, конусности и плоскостности, которые не должны превышать отклонения, устанавливаемых ГОСТом: по овальности 0,01-0,02 мм и по конусности 0,02 мм на длине 1000 мм и вогнутости торца не больше 0,02 мм на диаметре 300 мм.

Классификация металлорежущих станков по точности

По разработанной в СССР классификации станков по точности они подразделяются на пять классов, приведенных в табл. 171.

Таблица 171

Класс точности станка	Обозначение класса точности	Соотношение основных допусков точности станков
Нормальной точности станки	Н	1
Повышенной точности станки	П	0,6
Высокой точности станки	В	0,4
Особо высокой точности станки	А	0,25
Сверхточные станки	С	0,15

Как видно из табл. 171 соотношение между величинами допусков при переходе от класса к классу для большинства показателей точности принято равным φ = 1,6.

Это соотношение позволяет согласовать требования к точности станка с требованиями к точности обрабатываемых на нем изделий, так как коэффициент 1,6 учитывается в системах допусков параметров, характеризующих точность поверхностей изделий широкого применения. Станки повышенной точности, как правило, изготавливаются на базе станков нормальной точности, отличаясь от них, в основном, более точным изготовлением и подбором отдельных деталей и повышенным качеством монтажа.

Станки высокой и особо высокой точности отличаются от предыдущих специальными конструктивными особенностями отдельных элементов, высокой точностью их изготовления и специальными условиями эксплуатации.

Сверхточные станки предназначены для обработки деталей наивысшей точности — делительных зубчатых колес и дисков, эталонных зубчатых колес, измерительных винтов и т. п.

При приемке станков более высокого класса точности, чем регламентируется приведенными ниже нормами, можно использовать принятое соотношение основных показателей точности при переходе от более низкого к более высокому классу путем умножения допускаемых отклонений на 0,6.

Техническое обслуживание шпинделя.

Своевременное и регулярное проведение ТО шпинделя существенно уменьшает вероятность поломки, спасает его запчасти от износа раньше времени и позволяет предупредить более серьезные неисправности.

У каждого производителя станка в документации есть график проведения ТО. В большинстве случаев для шпинделей он разделяется на следующие:

Ежедневное ТО (включает в себя проверку уровня и тока масла);
Еженедельное ТО (Очистка инструмента его фиксаторов и конуса. Проверка уровня масла в емкости для масляного тумана, если таковая имеется.);
Ежемесячное или через каждые триста часов (Проверка уровня масла в гидравлической станции и охлаждающей жидкости в холодильнике);
Полугодовое или через каждые 1800 ч. работы (замена фильтрующего элемента воздушного фильтра. Измерение усилия зажима и в случае необходимости чистка и смазка цанги зажима);
Ежегодное или через каждые 3600 ч. эксплуатации (Замена фильтрующего элемента масляного фильтра. В случае надобности заменить охлаждающую жидкость холодильника);

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПРОВЕРОК ОБОРУДОВАНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ТОЧНОСТЬ

2.1. Проверка технологической точности оборудования проводится силами и средствами предприятия.

2.2. Процесс планирования и проведения проверок ТТО должен включать в себя следующие работы: составление и утверждение ведомости оборудования, подлежащего периодической проверке; установление периодов и сроков проверки оборудования на технологическую точность; составление и утверждение графиков проверки оборудования; разработка и оформление инструкционных карт проверки оборудования; оформление актов проверки оборудования.

2.3. Организация проверки оборудования на технологическую точность возлагается на механика цеха.

2.4. Проверку оборудования на технологическую точность проводит комиссия.

2.5. В состав комиссии должны входить специалисты службы технического контроля, технологической службы цеха, начальник участка (старший мастер участка), механик цеха. При необходимости в состав комиссии включаются работники отделов главного технолога, главного метролога, промышленной электроники, инструментального отдела и др.

2.6. В обязанности комиссии входит:

Цель проверок на технологическую точность

Главной целью проведения контроля является проверка совпадения текущих параметров станка с характеристиками, указанными в паспорте на оборудование. Необходимость в этой процедуре диктуется износом оснащения в процессе эксплуатации. И речь здесь идёт не о сменных инструментах – резцы, фрезы, свёрла и точильные камни проверяются в текущем режиме. При проверках технологической точности исследуются постоянные компоненты конструкции станков, в числе которых следующие.

Шпиндели.
Суппорты.
Консоли.
Приводы.

В оборудовании, оснащённом системой ЧПУ, проверке подвергаются также измерительные устройства (датчики), которые используются для автоматического управления металлообработкой.

Итогом контрольных мероприятий становится вывод о возможности дальнейшего использования машины на данном производственном участке. Снижение технологической точности до недопустимых пределов становится основанием для коренной модернизации или замены станка.

Диагностика станков с ЧПУ

Современные методы диагностики станков с ЧПУ представляют собой комплекс работ, направленных на обследование целевого оборудования и выявление неисправности – отказа или сбоя. Диагностика проводится в два этапа:

Проверка состояния станка позволяет выявить конструктивные причины отказа – как правило, речь идет о поломке какого-либо узла или детали. Может потребоваться частичная или полная разборка агрегата.
Проверка системы числового программного управления предполагает диагностику станка посредством тестирования управляющей программы. Результаты теста и ошибки выводятся на дисплей специальными кодами.

Первый этап проверки станков требует использования специфического инструмента – уровней, индикаторов, калибров, угломеров, микромеров. На этапе проверки управляющей программы инженер использует бэкплот или твердотельную верификацию, моделируя работу станка, а затем проводит финальную проверку на оборудовании.

Проверка станков на точность:

Специфика диагностики оборудования определяется в том числе целью, например – проверка токарного станка на точность представляет собой строго регламентированный свод диагностических процедур, направленных на подтверждение соответствия данных в паспорте реальным данным. В этом случае необходима проверка следующих параметров:

Перемещение элементов, удерживающих заготовку.
Расположение поверхностей, на которых базируется заготовка и инструмент.
Соответствие формы базовых поверхностей.

Также проверка станка на геометрическую точность включает оценку траектории движений, угловых и линейных перемещений органов станка, возможна оценка других параметров. Все требования к точности указаны в паспорте оборудования, а выявление погрешностей выполняется на основании соответствующих нормативов ГОСТ, например – ГОСТ 8-82 и ГОСТ 18097-93.

Обратите внимание, что проверка станков на технологическую точность диктуется естественным износом оборудования в процессе эксплуатации. Речь идет не об износе резцов, сверл или фрезы. Диагностируются постоянные компоненты станка, например:

Диагностируются постоянные компоненты станка, например:

приводы;
суппорты;
консоли;
шпиндели.

Проверка станка на точность при условии наличия ЧПУ также предполагает диагностику измерительных устройств, которые необходимы для реализации управляющей программы и автоматической обработки заготовок. В результате проверки определяется возможность дальнейшего использования диагностируемого станка на данном участке. В случае критической погрешности выполняется ремонт, модернизация или замена оборудования.

Регламент диагностики станков:

График плановой диагностики станков составляется на основе ведомости станочного оборудования. Этот документ включает сведения о режиме работы станка и обо всех операциях, влияющих на его точность.

Диагностика станков с ЧПУ может осуществляться не только в плановом, но и в аварийном режиме – такой вариант развития событий определяется соответствующими регламентами, разработанными специально для форс-мажорных обстоятельств.

Обратите внимание, что так как все проверки выполняются в условиях временного вывода оборудования из эксплуатации, составление графика проверок представляет собой сложное и важное мероприятие, учитывающее все аспекты производственной деятельности цеха и предприятия в целом. Как правило, этот график составляет главный технолог завода

Диагностика станков разных типов и отдельных узлов:

Очевидно, что проверка фрезерного станка и проверка токарного станка – это два отдельных комплекса процедур, различия между которыми обусловлены различиями в конструкции оборудования. Также в ряде случаев проверки требует не весь станок, а конкретный узел.

Например, проверка задней бабки токарного станка оценивает надежность фиксации в выбранном положении и точность движения в направлении шпинделя с сохранением соосности при вращении. Обеспечение надежности крепления и устойчивости определяет класс точности обработки.

На сегодняшний день наши специалисты имеют достаточно опыта и обладают надлежащей квалификацией для реализации современных методов диагностики станков с ЧПУ всех типов. Мы выполняем плановые и аварийные проверки, оцениваем работоспособность и точность отдельных узлов, диагностируем управляющие программы. Предоставляем гарантию на все виды выполняемых работ, даем бесплатные консультации по любым вопросам.

Общая компоновка и особенности настольно-сверлильного станка ВСН

Станина станка

Станина является одновременно столом станка, на котором устанавливаются и закрепляются тиски машинные для закрепления заготовок.

Колонка

Колонка – цилиндрическая стойка с внешней цилиндрической резьбой, на которой смонтирована шпиндельная бабка. Шпиндельная бабка поднимается и опускается по колонке с помощью гайки на которую опирается. После установки шпиндельной бабки на нужную высоту бабка зажимается на колонке.

Шпиндельная бабка

Основу шпиндельной бабки составляет чугунный корпус. В корпусе смонтированы:

Шпиндельный узел
Механизм подъема бабки
Механизм зажима бабки
Механизм натяжения ремня
Местное освещение станка

Сзади к бабке прикреплен электродвигатель.

Механизм подъема бабки предназначен для перемещения бабки шпинделя по колонке.

Колонка прикреплена к плите кронштейном. В кронштейне колонка зажата двумя болтами. В случае необходимости поворота колонки вокруг своей оси, болты освобождаются, колонка совместно с бабкой поворачивается в требуемое положение, после чего болты зажимаются.

Шпиндельный узел настольно-сверлильного станка ВСН

Шпиндель
сверлильного станка – это многоступенчатый вал, изготовленный из качественной стали. Шпиндель – деталь дорогая и трудная в изготовлении

Нижний конец шпинделя – наружный конус морзе КМ2, обозначение В18 по ГОСТ 9953 (Конусы инструментальные укороченные) – конус укороченный: D = 17,780 мм, длина конуса 37,0 мм.

Верхний конец шпинделя – шлицевой вал на котором насажен приемный шкив ременного привода от которого получает вращение.

Опоры шпинделей – подшипники качения, воспринимают радиальную и осевую нагрузку от сил резания. Особо точно и надежно выполняют переднюю опору шпинделя, так как она воспринимает основную долю нагрузки и передает непосредственно на обрабатываемую деталь все погрешности своего монтажа. В качестве передней опоры шпинделей сверлильных станков часто применяют радиально-упорные шариковые подшипники, воспринимающие радиальную и осевую нагрузку, Этот подшипник имеет большую работоспособность, жесткость, высокую быстроходность.

Шпиндель смонтирован в стальной гильзе – пиноли. Пиноль перемещается вертикально на 100 мм внутри шпиндельной бабки вместе с вращающимся шпинделем.

Перемещение (подача) пиноли – ручная; осуществляется вращением штурвала на оси которого шестерня.

Привод станка ВСН

Электродвигатель, посредством подмоторной плиты, прикреплен к бабке шпинделя. На оси электродвигателя находится ступенчатый шкив, который соединяется со шкивом шпинделя клиновым ремнем.

Местное освещение станка ВСН

Станок укомплектован аппаратурой для местного освещения. В связи с тем, что настольно-сверлильный станок, модели ВСН чаще всего устанавливается на верстаках или столах, поэтому арматуру (кронштейн) и аппарат (трансформатор) местного освещения, при монтаже станка, требуется прикреплять вблизи станка, а если станок устанавливается у стены – то к последней.

Средства измерения точности металлорежущих станков

Приборы и инструмент общего назначения, применяемые для большинства испытаний точности станков (контрольные линейки и угольники, уровни, щупы, концевые меры, контрольные оправки, индикаторы и микрокаторы и т. д.), достаточно просты и не требуют специальных указаний по их применению.

Все средства измерения, применяемые для проверки точности станков, должны быть соответствующим образом проверены и аттестованы, а их погрешности учтены при проведении измерений.

Необходимо иметь в виду, что в ряде случаев погрешности измерительных приборов и инструмента могут быть автоматически исключены из результатов измерений путем известных в измерительной технике приемов, например: перестановки контрольных оправок с поворотом их на 180°, «раскантовки» уровня при проверке горизонтальности, «раскантовки» угольника при проверке перпендикулярности, измерения прямолинейности двумя гранями проверочной линейки с учетом их непараллельности и др.

Такие приемы измерения обеспечивают высокую точность проверок и должны применяться во всех случаях, где это представляется возможным.

Относительно небольшое количество ответственных проверок, характеризующих точность станка, требует применения специальных измерительных приборов.

Применение этих приборов предполагает наличие квалифицированного персонала, владеющего навыками работы с такими приборами.

К числу специальных измерительных приборов относятся:

оптические приборы для измерения прямолинейности направляющих — коллимационные и автоколлимационные приборы, визирные трубы, применяемые также для проверки соосности и других целей;
оптические приборы для измерения углов — теодолиты и коллиматоры, делительные диски с отсчетными микроскопами, применяемые для проверки делительных цепей станков, делительных механизмов и др.;
эталонные винты и специальные измерительные и самопишущие приборы для проверки точности винторезных цепей токарно-винторезных, резьбофрезерных и резьбошлифовальных станков;
прецизионные штриховые меры и отсчетные микроскопы для измерения точности перемещений координатных систем прецизионных координатно-расточных и некоторых других станков;
приборы для непрерывной проверки делительных цепей зуборезных станков.

При проведении измерений специальными приборами и при обработке результатов измерения необходимо руководствоваться инструкциями и наставлениями к этим приборам.

Методы проверки и средства измерения, указанные в стандартах на нормы точности станков являются обязательными; применение других методов и средств измерения допускается при условии, что они полностью обеспечивают определение требуемой стандартами точности станков. При проверке станков на точность (без резания) движения узлов станка производятся от руки, а при отсутствии ручного привода — механически на наименьшей скорости.

Если конструктивные особенности станка не позволяют произвести измерение на длине, к которой отнесен допуск, последний пересчитывается на наибольшую длину, на которой может быть произведено измерение. Для длин, значительно отличающихся от той длины, для которой указан допуск, правило пропорциональности допусков неприменимо.

ВСН станок сверлильный настольный. Назначение и область применения

Станок предназначен для сверления отверстий и нарезания резьбы в мелких деталях из чугуна, стали, цветных сплавов и неметаллических материалов в условиях промышленных предприятий, ремонтных мастерских и бытовых мастерских.

Основные параметры сверлильного станка ВСН:

Максимальный диаметр сверления: Ø16 мм
Наибольшая глубина сверления: 100 мм
Наибольшая высота обрабатываемой детали: 400 мм
Мощность электродвигателя: 0,75 кВт
Масса станка: 60 кг

Шпиндель
станка ВСН получает 3 скорости вращения от трехступенчатых шкивов привода, что обеспечивает выбор скоростей резания – 450, 1200, 1800 об/мин.

Конец шпинделя
– наружный конус морзе КМ2, обозначение В18 по ГОСТ 9953 (Конусы инструментальные укороченные) – конус укороченный: D = 17,780 мм, длина конуса 37,0 мм.

Укороченному конусу В18 соответствует сверлильный трехкулачковый патрон 16-го типоразмера по ГОСТ 8522 (Патроны сверлильные трехкулачковые) с диапазоном зажима от 3 до 16 мм.

Пример условного обозначения сверлильного 3-х кулачкового патрона, типоразмера 16, с присоединительным конусным отверстием В18:

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.