Краткое пособие по обслуживанию токарного станка

1. Виды технического обслуживания станков

Техническое обслуживание оборудования должно быть плановым. Практика эксплуатации подтверждает, что внеплановое обслуживание приводит к резкому возрастанию отказов оборудования, снижению его долговечности и общему росту производственных затрат.

Обслуживание системы смазывания заключается в следующем: замене отработанных масел (слив отработанного масла из объёма, промывка и чистка объёма, заполнение свежим маслом, пополнение масла в резервуарах), периодическом смазывании оборудования, сборе и сдаче отработанных масел периодическом лабораторном контроле качества рабочих масел.

Основные операции, входящие в состав планового (регламентированного) и непланового технического обслуживания действующего оборудования, и распределение их между исполнителями показаны в таблице 1.

Плановый осмотр (О) – операция планового технического обслуживания, выполняемая с целью проверки всех узлов оборудования и накопления информации об износе деталей и изменении характера их сопряжений, для подготовки предстоящих ремонтов. Выполняется по заранее составленному плану, через установленное нормами число часов, отработанных оборудованием, как правило, без разборки узлов, визуально или с помощью средств технической диагностики.

При осмотре производится устранение мелких неисправностей (зачистка забоин, задиров, царапин, заварка трещин).

Ежесменный осмотр (Ое) – это операция планового технического обслуживания, выполняемая с целью:

• выявления и фиксации изменений состояния отдельных наименее надёжных деталей, сопряжений деталей оборудования и предотвращения их отказов;
• наблюдения за выполнением правил технической эксплуатации и требований техники безопасности и предупреждения их нарушений.

Ежесменный осмотр выполняется каждую рабочую смену в объёме, предусмотренном картой планового технического обслуживания, без остановки оборудования. По результатам осмотра производится устранение неисправностей.

Таблица 1 – Основные операции планового и непланового технического обслуживания

Примечание – К шифрам операций обслуживания механической части добавляют справа индекс М, электрической части – Э, устройств ЧПУ – С.

Периодический частичный осмотр (Оч) – это операция планового технического обслуживания, выполняемая с той же целью, что и ежесменный осмотр, для более широкой номенклатуры деталей и сопряжений. Оч производится через определенное число часов оперативного времени, отработанных оборудованием, в объеме, установленном картой планового технического обслуживания, без остановки оборудования. По результатам осмотра производится устранение мелких неисправностей.

Ежесменное поддержание чистоты оборудования (Че) – это операция планового технического обслуживания, выполняется с целью:

• предотвращения ускоренного изнашивания открытых рабочих поверхностей;
• защиты рабочего (оператора) от травмирования;
• повышения производительности труда;
• соблюдения требований промышленной эстетики.

Выполняется, как правило, в конце каждой рабочей смены, но при необходимости может производиться несколько раз в смену.

Ежесменное поддержание чистоты помещений (Че), в которых установлено оборудование, – это операция планового технического обслуживания, выполняется с той же целью и в те же сроки, что и поддержание чистоты оборудования.

Ежесменное смазывание (Се) – это операция планового технического обслуживания, осуществляемая с целью создания при запуске оборудования нормальных условий смазывания трущихся поверхностей взаимно перемещающихся деталей и поддержания таких условий на протяжении всей смены для предотвращения их ускоренного изнашивания.

Пополнение смазочных материалов (Сп) в резервуарах и редукторах – производится с целью предупреждения ускоренного изнашивания трущихся поверхностей в связи с испарением и утечкой смазочного материала.

Плановое – если выполняется через установленное картой смазывания число часов, отработанных оборудованием, и неплановое — при выполнении по сигналу оператора (станочника) или по результатам осмотра до отработки установленного числа часов.

Замена смазочных материалов (Сз) в резервуарах, редукторах и корпусах – это операция планового технического обслуживания, выполняется с целью предупреждения ускоренного изнашивания трущихся поверхностей в связи с ухудшением действия смазочного материала в результате нагревания и загрязнения, через установленное картой смазывания число часов оперативного времени, отработанных оборудованием, и сопровождается промывкой всей смазочной системы.

Промывка (ПМ) механизмов и смазочных систем – это операция планового технического обслуживания, осуществляется с целью предупреждения ускоренного изнашивания трущихся поверхностей в связи с загрязнением пылью и металлоабразивными продуктами обработки изделий.

Периодическая очистка от пыли – это операция планового технического обслуживания электрической (Чэ) и электронной (Чс) частей оборудования, осуществляемая с целью:

• предупреждения отказов электрических и электронных систем в связи с замыканиями и утечками через пылевые перемычки;
• предотвращения несчастных случаев в связи с механическими повреждениями изоляции и цепей заземления, скрываемыми слоем пыли;
• соблюдения требований промышленной эстетики.

Выполняется через установленное картой планового технического обслуживания число часов, отработанных оборудованием.

Регулирование механизмов, устройств, элементов, замена быстроизнашивающихся деталей и затяжка крепежных деталей (Р) – это операция технического обслуживания, выполняемая с целью:

• сохранения или восстановления первоначальной производительности, снижающейся в связи с изнашиванием и деформацией отдельных деталей;
• сохранения или восстановления первоначальной точности обработки изделий, уменьшающейся по мере изнашивания трущихся поверхностей взаимно перемещающихся деталей;
• сохранения или восстановления безопасных условий работы на оборудовании;
• предупреждения прогрессирующего изнашивания и предотвращения поломок деталей, а также повреждений сопряженных деталей.

Регулирование плановое, если выполняется через установленное картой планового технического обслуживания число часов, отработанных оборудованием, и неплановое при выполнении по сигналу оператора (станочника) или по результатам осмотра до отработки установленного числа часов.

Проверка геометрической и технологической точности (Пр) – это операция планового технического обслуживания, выполняемая с целью предупреждения брака точных изделий и предотвращения аварий. Выполняется через установленное картой планового технического обслуживания число часов оперативного времени, отработанных оборудованием.

Перечень Пр разрабатывается предприятием, эксплуатирующим оборудование.

Профилактические испытания электрической (Иэ) и электронной (Ис) частей оборудования – это операция планового технического обслуживания, осуществляемая с целью: предупреждения отказов и сбоев; предотвращения несчастных случаев; соблюдения требований «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации установок потребителей».

Содержание работ и трудоемкость техобслуживания слесарями (τос) смазчиками (τоз), электриками (τоэ) и станочниками (τот) приведены в таблицах 2; 3,3; 3,4;

Таблица 2 – Трудоёмкость технического обслуживания металлорежущих станков τосслесарями

Численность рабочих (чел.) для технического обслуживания каждого вида оборудования определяют отдельно по формулам:

(2)

(3)

Техническим обслуживанием бездействующего оборудования является его консервация, выполняемая слесарями и смазчиками. Норма времени на консервацию – 0,2 ч/ 1 Rм. Норма времени на расконсервацию бездействовавшего оборудования равна норме времени на консервацию.

Таблица 3 – Трудоёмкость технического обслуживания τоз смазчиками

Таблица 4 – Трудоёмкость технического обслуживания τоэ электриками

Таблица 5 – Трудоёмкость технического обслуживания τот станочниками

2. Система планово-предупредительного ремонта

В крупных ремонтно-механических цехах организуются так же специализированные отделения или уголки, осуществляющие восстановление и повышение износостойкости ремонтируемых деталей с включением участков металлизации хромирования, цементации, термической обработки и других способов восстановления и обработки деталей и сборочных единиц, ремонтируемых на предприятии.

Разработана и функционирует система ППР, которая отражает специфику промышленности, способствует повышению долговечности при эксплуатации оборудования (рисунок 12).

Рисунок 12 – Основные положения ППР

Внеплановый (оперативный) ремонт выполняют по потребностям и к нему относят аварийный, ремонт, вызванный дефектами конструкции или изготовления оборудования, а также дефектами и нарушениями правил технической эксплуатации.

Плановый ремонт (ПР) – это ремонт, предусмотренный типовой системой и выполняемый через установленное нормами этой системы число часов оперативного времени, отработанных оборудованием или при достижении установленного нормами технического состояния.

Плановые ремонты в зависимости от содержания и трудоёмкости выполнения работ (рисунок 13) подразделяются на текущие, средние и капитальные (ГОСТ 18322).

Рисунок 13 – Структура ремонтных работ

Текущий ремонт (малый) заключается в замене небольшого количества изношенных деталей и регулировании механизмов для обеспечения нормальной работы агрегата до очередного планового ремонта. Как правило, он проводится без простоя оборудования (в нерабочее время). В течение года текущему ремонту подвергается 90-100 % технологического оборудования.

Затраты на такой вид ремонта включаются в себестоимость продукции, выпускаемой на этом оборудовании.

Средний ремонт заключается в смене или исправлении отдельных узлов или деталей оборудования. Он связан с разборкой, сборкой и выверкой отдельных частей, регулировкой и испытанием оборудования под нагрузкой.

Этот вид ремонта проводится по специальной Ведомости дефектов и заранее составленной смете затрат в соответствии с планом-графиком ремонтов оборудования. Затраты на ремонты, проводимые с периодичностью менее 1 года, включаются в себестоимость продукции, выпускаемой на этом оборудовании, а с периодичностью более 1 года – за счёт амортизационных отчислений. В течение года среднему ремонту подвергается около 20-25 % установленного оборудования.

Капитальный ремонт осуществляется с целью восстановления исправности оборудования и восстановления полного или близкого к полному ресурсу. Как правило, производятся ремонт всех базовых деталей и узлов, сборка, регулировка и испытание оборудования под нагрузкой.

Также, как и средний ремонт, капитальный ремонт выполняется по специальной Ведомости дефектов, составленной при осмотре оборудования, а также по смете затрат и в соответствии с планом-графиком. Затраты на капитальный ремонт осуществляются предприятием за счёт производимых им амортизационных отчислений. В течение года капитальному ремонту подвергается около 10-12 % установленного оборудования.

При капитальном ремонте восстанавливают предусмотренные стандартами геометрическую точность, мощность и производительность оборудования на срок до очередного планового среднего или капитального ремонта.

Внеплановый ремонт (аварийный ремонт) – вид ремонта, вызванный аварией оборудования, или не предусмотренный годовым планом ремонт, выполняемый в неплановом порядке, по потребности. При правильной организации ремонтных работ в строгом соответствии с системой ППР внеплановые ремонты не должны иметь места.

В типовой системе ППР принята 9-ти периодная структура цикла:

М-М-С-М-М-С-М-М-К,

где М – малый (текущий) ремонт; С – средний ремонт; К – капитальный ремонт.

При этом на каждую единицу ремонтной сложности станка предусматривается на

• малый (текущий) ремонт – 6 нормочасов;
• средний ремонт – 23 нормочасов;
• капитальный ремонт – 364 нормочасов.

Кроме того, на осмотр и промывку станка отводится 1,7 нормочаса.

Длительность межремонтного периода в зависимости от типа станка и условий работы колеблется в пределах 2600 до 5800 часов, отработанных станком.

Под продолжительностью межремонтного цикла понимается время работы оборудования от момента ввода его в эксплуатацию до первого капитального ремонта или период между двумя последовательно выполняемыми капитальными ремонтами.

Для лёгких и средних металлорежущих станков продолжительность межремонтного цикла (Тм.ц.) определяется по формуле (час):

где 24 000 – нормативный ремонтный цикл, станко-часов;

βп – коэффициент, учитывающий тип производства (для массового и крупносерийного βп = 1,0, для серийного βп = 1,3, для мелкосерийного и единичного βп = 1,5);

βм – коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала (при обработке конструкционных сталей βм = 1,0; чугуна и бронзы βм = 0,8; высокопрочных сталей βм = 0,7);

βу– коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудования (при нормальных условиях механических цехов βу= 1,0, в запылённых и влажных помещениях βу= 0,7);

βт – коэффициент, характеризующий группу станков (для лёгких и средних, βт = 1,0).

Межремонтный период – время работы единицы оборудования между двумя очередными плановыми ремонтами. Например, период между К1 и Т1, или Т1 и Т2, или Т2 и С1. Продолжительность межремонтного периода (tмр) определяется по формуле:

где nси nт– число средних и текущих ремонтов.

Межосмотровый период – время работы оборудования между двумя очередными осмотрами и плановыми ремонтами (периодичность технического обслуживания). Продолжительность этого периода рассчитывается по формуле:

где no– число осмотров или число раз технического обслуживания на протяжении межремонтного цикла.

Система ППР в зависимости от вида и типа станка, а также условий его эксплуатации предусматривает разную продолжительность меж. рем. циклов, а внутри циклов, межремонтных периодов и межосмотров, устанавливает их в (час) и учитывают количество часов, отработанных станком (или смен), или какой-либо другой эквивалентной величине, характеризующих число рабочих циклов станка, например, по количеству изготовленных на данном оборудовании деталей.

На промышленных предприятиях данные учёта отработанных часов станка или смен или других параметров должно предоставляться начальником цеха или его заместителем ежемесячно в отдел главного механика для составления графика плановых ремонтов станка.

Межремонтные циклы, межремонтные периоды и межосмотровые периоды рассчитываются по соответствующим эмпирическим формулам в зависимости от разных величин.

Структуры ремонтных циклов приведены в таблице 11, а эмпирические формулы для определения продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов – в таблице 12.

Таблица 11 – Структура ремонтного цикла металлорежущего оборудования

Таблица 12 – Эмпирические формулы для определения продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов металлорежущего оборудования

где Ком– коэффициент обрабатываемого материала;

Кми– коэффициент материала применяемого инструмента;

Ктс– коэффициент класса точности оборудования;

Ккс– коэффициент категории массы;

Кро– коэффициент ремонтных особенностей;

Ку– коэффициент условий эксплуатации;

Кв– коэффициент возраста;

Кд– коэффициент долговечности.

Значения коэффициентов, в эмпирических формулах, даны в таблице 13.

Таблица 13 – Значения коэффициентов, входящих в эмпирические формулы для определения продолжительности ремонтных циклов и межремонтных периодов для металлорежущих станков

Заводы-изготовители оборудования обеспечивают долговечность базовых деталей оборудования, равную продолжительности ремонтного цикла, приведённую в таблице 14.

Таблица 14 – Продолжительность ремонтных циклов и межремонтных периодов металлорежущих станков при Кв= 1, Кд= 1

Если обеспечение заданной долговечности деталей (кроме быстроизнашивающихся) технически невозможно или экономически нецелесообразно, то замена этих деталей должна проводится в середине цикла, т.е. долговечность таких деталей должна быть равна половине продолжительности ремонтного цикла.

Единица ремонтосложности механической части ( Rм) – это ремонтосложность некоторой условной машины, трудоёмкость капитального ремонта механической части которой, отвечающего по объёму и качеству требованиям ТУ на ремонт, равна 50 н/ч в неизменных организационно- технических условиях среднего ремонтного цеха машиностроительного предприятия.

Ремонтосложность механической части различных моделей станков (машин) может быть определена расчётом с помощью эмпирических формул для каждой технологической группы и конструктивного исполнения по данным об их основных технических параметрах.

Ремонтосложность гидравлической части станков рассчитывают по данным, содержащимся в гидросхеме и спецификации гидрооборудования.

Единица ремонтосложности электрической части ( Rэ) – это ремонтосложность некоторой условной машины, трудоёмкость капитального ремонта электрической части которой, отвечающего по объёму и качеству требованиям технических условий на ремонт, равна 12,5 часов в тех же условиях, что и Rм .

Для определения ремонтосложности электрической части необходимы данные, содержащиеся в спецификации электрооборудования и его монтажной электросхеме.

Объем работ, подлежащий выполнению при капитальном ремонте механической и электрической частей любого станка (машины) в неизменных условиях и который может быть оценён числом единиц ремонтосложности, зависящим только от его конструктивных и технологических особенностей, называется стабильной ремонтосложностью данного станка (машины) и обозначается соответственно Rм и Rэ .

Механическая часть станков и машин в общем случае может состоять из кинематической и гидравлической частей, ремонтосложность которых обозначают соответственно Rк и Rг .

Таким образом:

Электрическая часть станков и машин состоит из электроаппаратов, приборов и проводки, ремонтосложность которых обозначают Rа , и электродвигателей Rд :

Исходными данными для определения ремонтосложности различных моделей оборудования являются технические характеристики, содержащиеся в паспортах.

Для определения ремонтосложности эксплуатируемого оборудования разработаны таблицы стабильной ремонтосложности распространённых моделей станков (приложение Б).

Для определения ремонтосложности моделей станков приведены эмпирические формулы 10-13.

Эффективность применения системы ППР находится в прямой зависимости от совершенства нормативной базы, соответствия нормативов условиям эксплуатации оборудования. От точности нормативов в большой степени зависят расходы предприятия на техническое обслуживание и ремонт оборудования, а также уровень потерь в производстве, связанных с неисправностью оборудования.

Важнейшими нормативами системы ППР являются:

• продолжительность межремонтного цикла;
• структура межремонтного цикла;
• продолжительность межремонтного и межосмотрового периодов;
• категория сложности ремонта;
• нормативы трудоёмкости;
• нормативы материалоёмкости;
• нормы запаса деталей, оборотных узлов и агрегатов.

Под категорией сложности ремонта понимаются степень сложности ремонта оборудования и его особенности. Чем сложнее оборудование, чем больше его размер и выше точность обработки на нем, тем сложнее ремонт, а, следовательно, и выше категория сложности.

Категория сложности ремонта обозначается буквой R и числовым коэффициентом перед ней. В качестве эталона для определённой группы металлорежущих станков принят токарно-винторезный станок 1К62 с высотой центров 200 мм и расстоянием между центрами 1000 мм.

Трудоёмкость ремонтных работ того или иного вида определяется исходя из количества единиц ремонтной сложности и норм времени, установленных на одну ремонтную единицу. Количество единиц ремонтной сложности по механической части оборудования совпадает с категорией сложности.

Нормы времени устанавливаются на одну ремонтную единицу по видам ремонтных работ отдельно на слесарные, станочные и прочие работы (таблица 15).

Таблица 15 – Нормы времени (трудоёмкости) на ремонтную единицу, н/ч

Суммарная трудоёмкость по отдельному виду ремонтных работ определяется по формуле:

где Тс– трудоёмкость среднего ремонта оборудования, нормо-ч.;

tc– норма времени на одну ремонтную единицу, нормо-ч.;

R – количество ремонтных единиц;

Спр– количество единиц оборудования данной группы, шт.

Проверка станков на точность

При наладке и эксплуатации металлорежущих станков необходимо регулярно производить проверки их точности.

Под точностью станка подразумевается соответствие следующих параметров указанным в паспорте и стандарте:

• перемещение основных узлов, на которых размещается рабочий инструмент и заготовка;
• расположение поверхностей, при помощи которых выполняется базирование инструмента и заготовки. Расположение проверяется относительно друг друга и осей станка;
• форма базовых поверхностей.

В процессе обработки изделий возникают усилия, вызывающие деформацию узлов станка, обрабатываемой заготовки и инструмента, а также выделяется тепло, вызывающее тепловые деформации их.

Геометрическая точность станка является важной его характеристикой, но не может в полном объёме характеризовать точность обрабатываемых на станке изделий.

Геометрическая точность станка определяется рядом проверок с помощью измерительных инструментов и приборов. Измерение обработанных на чистовых режимах образцов является косвенной оценкой этой точности и дополняет указанные проверки.

Перед испытанием на точность станок устанавливается на испытательном стенде или на фундаменте на опоры, предусмотренные конструкцией станка. Это должно быть проделано очень тщательно, так как геометрическая точность станка в ряде случаев зависит от точности его установки. Существуют следующие виды установки станков при испытании:

1. Установка станка на три точки опоры обычно применяется для прецизионных станков небольших размеров с жёсткой станиной, работающей без дополнительного повышения её жёсткости фундаментом.

Установка станка в горизонтальное положение производится регулировкой опор. Выверка производится уровнями и специальными регулируемыми опорами, устанавливаемыми в продольном и поперечном направлениях (рисунок 33). При установке станка все его перемещающиеся части (столы, каретки, суппорты, бабки и др.) должны занимать средние положения.

Рисунок 33 – Опора клиновая регулируемая

2. Установка станка (при эксплуатации) на число опор более трёх является наиболее распространённым способом. Станина станка при этом жёстко связывается с фундаментом болтами, чем увеличивается ее жёсткость.

При установке такого станка для испытания на стенде или фундаменте выверкой с помощью клиньев или башмаков станина станка, не обладающая достаточной жёсткостью, деформируется под действием собственного веса и веса смонтированных на ней узлов.

Поэтому установка станка на многих опорах производится с помощью измерения уровнями деформаций станины в отдельных ее частях. Регулировкой опор станина устанавливается в положение, при котором ее деформации будут наименьшими. В процессе испытания станка на точность может иметь место дополнительная регулировка опор в пределах допустимых деформаций станины с проверкой взаимного расположения отдельных частей станка.

При испытании станков, станины которых обладают достаточной жёсткостью и работают без закрепления их фундаментными болтами или на виброизолирующих опорах, не допускается в процессе испытания на точность дополнительная регулировка опор.

Установка станка перед испытанием должна быть произведена согласно установочному чертежу, но без затяжки фундаментных болтов.

Точность установки станка перед испытанием указана в каждом разделе приведённых ниже норм точности.

Рассмотрим далее погрешности формы обрабатываемых заготовок, которые возникают чаще всего от неточности изготовления отдельных деталей станков, от неточной их сборки, а также от износа направляющих и других трущихся поверхностей. Итак, существуют следующие погрешности формы заготовок:

1. Непрямолинейность и неплоскостность (рисунок 34). Образуется из-за неточности изготовления направляющих, их износа, ошибок при установке или нагреве. Другая причина образования – повышенная податливость заготовки, что приводит к ее деформации под усилием резки.

Рисунок 34 – Непрямолинейность и не плоскостность детали

2. Некруглость, овальность и огранка (рисунок 35). Получается по причине биения шпинделя, неправильной работы подшипников шпинделя, ошибок при копировании заготовки.

Рисунок 35 – Погрешности формы деталей в поперечной плоскости

3. Конусообразность, бочкообразность и седлообразность (рисунок 36). Возникает, когда ось шпинделя не параллельна направляющим, что происходит под действием температурных деформаций, при смещении оси, недостаточной жёсткости центров. Обработке без центров с вылетом заготовки превышающий соотношение длины и диаметра 3:1.

а)                                                                                   б)                                                                             в)

Рисунок 36 – Погрешности формы деталей в продольной плоскости: а) конусообразность; б) бочкообразность; в) седлообразность

Отклонение при этом высчитывается по формуле:

4. Неконцентричность или несоосность (рисунок 37). Образуется при ошибках в копируемой заготовке либо при биении шпинделя.

Рисунок 37 – Погрешности взаимного расположения внешней и внутренней поверхностей

Непараллельность (рисунок 38). Возникает, когда направляющие станка имеют непрямолинейную форму или отклонения оси шпинделя от осей направляющих.

Рисунок 38 – Непаралельность плоскостей

Рассмотрим инструменты для проверки точности станков. Для проверки оборудования используются следующие инструменты: линейки, угольники, набор оправок, измерительные головки, уровни, щупы, индикаторы, интерферометры.

Линейками проверяют прямолинейность и плоскостность поверхностей. Оправки используются для определения биения вращающихся элементов, таких как шпиндель. Отверстие шпинделя проверяется оправкой, вставляемой в шпиндель. Оправка проворачивается несколько раз на половину круга, биение является разностью между максимальным и минимальным показателем.

Перпендикулярность проверяется при помощи угольника. Вспомогательным инструментом выступает щуп, которым определяют наличие и величину зазора между плоскостью и угольником. также возможно использование индикатора с магнитной стойкой.

Уровни предназначаются для проверки точности установки оборудования на фундаменте в двух плоскостях. Точные замеры производят поверенные уровни с микрометрической шкалой.

Станки также могут проверяться приборами специального назначения – теодолитами, профилометрами и профилографами, интерферометрами.

В связи с требованиями повышения качества деталей, их долговечности и надёжности особенное значение приобретает точность выполнения операций на металлорежущих станках. Стандартом установлены допустимые нормы точности для всех типов станков. Проверке по стандартам на нормы точности должен подвергаться каждый изготовленный станок.

Проверка на точность проводится в следующей последовательности:

1. Проверка радиального биения центрирующей шейки шпинделя передней бабки. При проверке индикатор устанавливают так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности шейки, вращающегося шпинделя и был перпендикулярен к образующей (рисунок 39). Допуск на отклонение 0,01 мм.

Рисунок 39 – Схема установки индикатора для проверки радиального биения центрирующей поверхности шпинделя: а) проверка радиального биения конического отверстия шпинделя; б) проверка радиального биения цилиндрического отверстия шпинделя

В отверстие шпинделя передней бабки плотно вставляют цилиндрическую оправку. Штифт индикатора касается оправки (рисунок 40). Шпиндель приводится во вращение. Допускаемое биение у конца шпинделя 0,012 мм; на расстоянии 300 мм от конца – 0,02 мм.

Рисунок 40 – Схема установки индикатора для проверки радиального биения конического отверстия шпинделя

2. Параллельность оси шпинделя относительно продольного перемещения суппорта. Для проверки в шпинделе также закрепляют цилиндрическую оправку. Измерительный штифт индикатора должен касаться верхней поверхности оправки и быть перпендикулярным к ее образующей.

Отклонения измеряют по двум диаметрально противоположным образующим (поворачивают шпиндель на 180°). Погрешность определяется средней арифметической результатов обоих измерений в данной плоскости. Допускаются отклонения: в позиции, а – 0,02 мм на длине 300 мм; в позиции б – 0,012 мм на длине 300 мм.

Рисунок 41 – Схема проверки параллельности оси шпинделя продольному перемещению суппорта

3. Осевое биение шпинделя. Измерение предполагает закрепление короткой оправки в шпинделе. Измерительный штифт индикатора размещается вдоль оси шпинделя, так, чтобы его конец касался центра торца оправки. Шпиндель вращается, и замеряется биение (рисунок 42).

Измерения производят не менее, чем в двух диаметрально противоположных точках. Погрешность определяется как наибольшая величина показаний индикатора. Допуск 0,020 мм.

Рисунок 42 – Схема измерения осевого биения шпинделя

4. Торцевое биение буртика шпинделя. Измерительный штифт индикатора размещается так, чтобы он прикасался к торцу буртика у самого края. Шпиндель вращается, и снимаются результаты. Для получения точных данных необходимо провести измерения как минимум в двух точках (рисунок 43). Итоговой погрешностью считается максимальное показание индикатора.

Рисунок 43 – Схема измерения торцевого биения буртика шпинделя

5. Параллельность перемещения пиноли относительно продольного движения суппорта. Пиноль вдвигается в заднюю бабку и зажимается. Индикатор укрепляют на суппорте так (рисунок 44), чтобы его мерительный штифт касался поверхности пиноли (положение А) в точках, расположенных: а) на ее верхней образующей; б) на ее боковой образующей.

Пиноль освобождается, выдвигается наполовину максимального выдвижения и снова зажимается. Суппорт перемещается в продольном направлении так, чтобы штифт индикатора снова коснулся образующей пиноли в той же точке, что и при первоначальной установке. Допускаются отклонения в позиции, а – 0,02 мм на длине 100 мм и в позиции б – 0,012 мм на длине 100 мм.

Рисунок 44 – Схема установки индикатора для проверки параллельности перемещения пиноли направлению продольного перемещения суппорта

6. Проверка параллельности оси конического отверстия пиноли задней бабки перемещению суппорта Цилиндрическая оправка плотно вставляется в отверстие пиноли. На суппорте устанавливают индикатор (Рисунок 45) так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности оправки.

Рисунок 45 – Схема установки индикатора для проверки параллельности оси конического отверстия пиноли шпинделя задней бабки перемещению суппорта

7. Параллельность отверстия пиноли относительно продольного движения суппорта. Эта проверка осуществляется так же, как и для отверстия шпинделя. В отверстии пиноли закрепляется оправка, и измерительный штифт касается ее сверху. Суппорт двигается вдоль станины (рисунок 46). Окончательное значение погрешности является средним арифметическим трех замеров.

Рисунок 46 – Схема измерения параллельности отверстия пиноли относительно продольного движения суппорта

8. Совпадение высоты осей вращения шпинделя и пиноли над продольными направляющими станины. Для измерения в центрах зажимают цилиндрическую оправку (скалку), а индикатор перемещают суппортом, определяя максимальное отклонение (рисунок 47).

Рисунок 47 – Схема измерения отклонения высот осей вращения шпинделя и пиноли

Оси должны быт на одинаковой высоте над направляющими станины. Между центрами передней и задней бабок (при полностью вдвинутой пиноли) зажимают цилиндрическую оправку длиной не менее 1/4 наибольшего расстояния между центрами. Индикатор укрепляют на суппорте так, чтобы его мерительный стержень касался поверхности оправки по ее верхней образующей.

Суппорт перемещают вперед и назад для определения наибольшего показания индикатора. Измерения производят у обоих концов оправки приблизительно на одинаковых расстояниях от центров. Погрешность определяется как разность наибольших показаний индикатора при обоих измерениях. Допустимое отклонение 0,04 мм (ось отверстия пиноли может быть только выше оси отверстия шпинделя передней бабки).

9. Параллельность движения верхних салазок суппорта относительно оси шпинделя. В шпинделе закрепляется оправка, индикатор перемещается по верхним салазкам.

В отверстие шпинделя передней бабки плотно вставляют цилиндрическую оправку. Индикатор укрепляют на салазках суппорта так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности оправки по ее боковой образующей (рисунок 48). Поворотная часть суппорта устанавливается в таком положении, чтобы при передвижении салазок показания индикатора по концам оправки были одинаковы.

После достижения этого положения индикатор переставляют так, чтобы его штифт касался поверхности оправки по ее верхней образующей. Салазки суппорта перемещаются вдоль верхних направляющих на всю длину хода. Допуск 0,035 мм на длине 300 мм. Станок проверяется в действии.

Рисунок 48 – Схема установки индикатора для проверки параллельности продольного перемещения верхних салазок суппорта оси вращения шпинделя передней бабки

10. Проверка точности кинематической цепи от шпинделя перед ней бабки до суппорта (ходового винта) (рисунок 49).

Рисунок 49 – Проверка точности кинематической цепи от шпинделя до суппорта

В центрах укрепляют контрольную винтовую пару. Прибор для измерения длин устанавливают на суппорте так, чтобы его измерительный наконечник касался торца контрольной гайки. Кинематическую цепь настраивают из расчета, чтобы за один оборот шпинделя суппорт перемещался на длину, примерно равную шагу ходового винта станка.

11. Проверка точности геометрической формы цилиндрической поверхности образца, обработанного на станке при закреплении образца в патроне (в отверстии шпинделя).

Для проверки токарно-винторезного станка используют образец, имеющий 300> d> 1/8D = 50 мм; L = D/2 = 200 мм и три пояска шириной, а = 20 мм (рисунок 50). При этом предварительно обработанный образец закрепляют в патроне или шпинделе станка и обтачивают его пояски, а затем измеряют их диаметры, например, микрометром.

Во-первых, проверяют постоянство диаметра в поперечном сечении. Для этого определяют разность диаметров в любом поперечном сечении и сравнивают с допускаемым отклонением, которое при D <250 мм, L = 100 мм составляет 0,006 мм, а при 250 <D <400 мм, L = 200 мм равно 0,008 мм.

Во-вторых, проверяют постоянство диаметра в любом сечении, определяя разность диаметров в любых двух или более поперечных сечениях и сравнивая с допускаемым отклонением, которое при D <250 мм, L = 100 мм равно 0,01 мм, а при 250 <

D <400 мм составляет 0,02 мм. При испытании токарного станка в работе выполняют ещё две проверки: обтачивают торцовую поверхность образца, закреплённого в патроне или в отверстии шпинделя, и проверяют отклонение её от плоскостности; нарезают резьбу с параметрами, приблизительно равными параметрам ходового винта станка, и с помощью оптического прибора проверяют точность шага.

Рисунок 50 – Образец-изделие для проверки точности станка в работе

При статических проверках используются универсальные и специальные контрольно-измерительные приборы, и комплекты инструментов (индикаторы, уровни, щупы, контрольные линейки, концевые меры длины), а также контрольные оправки (консольные и центровые) различные кронштейны, стойки, эталонные ходовые винты и т.д.

Размеры контрольных частей оправок принимаются в соответствии с стандартами. Например, при длине контрольной части 150 мм наружный диаметр оправки равен 25 мм, а центровой – 25 или 40 мм. Параметр шероховатости их контрольной части не должен превышать Ra 0,32 мкм.

Многие проверки выполняются с использованием индикаторов. Стойка индикатором устанавливается и закрепляется на одной из деталей, а его измерительный наконечник (штифт) касается другой детали станка или контрольной оправки. После этого вращают или перемещают одну из деталей, а отклонение стрелки индикатора показывает величину погрешности их взаимного расположения или перемещения (рисунок 51).

Средства измерений проходят предварительную аттестацию. При испытании станков класса Н и П погрешность измерения не должна превышать 20 % допускаемого отклонения измеряемого параметра. В процессе испытания отдельные узлы станка перемещаются вручную или от механического привода со скоростями, установленными технической документацией.

Рисунок 51 – Пример использования индикатора

При проверке станка на точность обработки (проверка в работе) режимы резания, инструменты и образцы-изделия подбирают применительно к его типоразмеру. Образцы-изделия изготавливают из стали средней твёрдости или чугуна. Их форма и размеры предусмотрены соответствующими стандартами.