Геометрическая точность станка зависит от ошибок соединений и влияет на точность взаимного расположения узлов при отсутствии внешних воздействий. Геометрическая точность зависит главным образом от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка. На погрешности в расположении основных узлов станка существуют нормы; соответствие этим нормам проверяют для нового станка и периодически при его эксплуатации. Нормы на допустимые для данного станка геометрические погрешности зависят от того, какая требуется точность и отклонения от геометрической формы деталей производимых на нем.
Испытание станков на точность обработки характеризуется величинами отклонений размеров, формы и относительного положения элементов получаемой поверхности от соответствующих параметров заданной геометрической поверхности. В связи с этим проверяют точность изготовления отдельных элементов станка: геометрическую форму посадочных поверхностей (непрямолинейность, неплоскостность, овальность, конусность), точность вращения шпинделей, прямолинейность или плоскостность направляющих поверхности столов, прямолинейность перемещения суппортов, точность ходовых винтов и т. д. Контролю подлежит также правильность взаимного положения и движения узлов и элементов станка. К ним относятся взаимное расположение поверхностей, параллельность или перпендикулярность направляющих и поверхностей столов относительно шпинделей, соосность или параллельность последних и т. д. Все выпускаемые станки подлежат геометрическому контролю.
Геометрическая точность станков регламентирована соответствующими ГОСТами «Нормы точности», согласно которым для каждого типа станка предусмотрено определенное количество инструментальных проверок геометрической точности, проводимых в статическом состоянии станка. Допустимые значения зависят от класса точности станка. В качестве поверочных инструментов применяют поверочный плоскостной инструмент (поверочные и лекальные линейки), контрольные оправки, уровни, щупы, индикаторы и миниметры, оптические приборы и специальные приспособления.
Проверка геометрической точности станков
На рис. 1 показаны некоторые схемы проверки токарного станка на геометрическую точность. Шпиндели проверяют на осевое и радиальное биение при помощи индикаторов (рис. 1, а). Контролируют радиальное биение центрирующей шейки шпинделя (индикатор 1) и биение оси конического отверстия шпинделя (индикатор 2); в последнем случае при помощи контрольной оправки, плотно вставленной в отверстие шпинделя. Проверку проводят у конца шпинделя и на расстоянии, установленном стандартом (для станков средних размеров l=200÷300 мм). При проверке осевого биения шпинделя в его отверстие вставляют короткую оправку с плоским шлифованным торцом. К шпинделю прикладывают осевую силу, вращают его и контролируют биение (индикатора 3). Проверяют также перпендикулярность торцовой поверхности буртика шпинделя оси его вращения (индикатор 4). Допустимые отклонения составляют обычно. 0,01-0,005 мм.
Для проверки плоскостности рабочих столов (рис. 1, б) применяют поверочную линейку 6, под концы которой подкладывают мерные плитки 5 и 7 одинакового размера. Отклонение поверхности стола от плоскости проверяют путем измерения расстояния от поверхности стола до нижней плоскости линейки при помощи щупа и мерных плиток или штихмасса. Для проверки плоскостности стола линейку нужно укладывать в нескольких положениях (а-г).
Проверка прямолинейности направляющих начинается с середины станины (рис. 1, б). От этой точки уровень переставляется к каждому концу станины через интервалы 300-500 мм. Погрешность определяют половиной алгебраической разности показаний уровня. Обычно отклонения допускаются только в сторону выпуклости (запас на износ), и допуск дается в миллиметрах на 1 м длины.
Рис. 1. Схемы проверки токарного станка на геометрическую точность