Проверка Фрезерного Станка На Точность

Детали фрезерных станков могут иметь отклонения в пределах предусмотренных допусков на размеры. Поэтому возможны и отклонения в размерах при сборке деталей в узлы. В процессе длительной эксплуатации станка вследствие износа трущихся поверхностей направляющих станины, салазок, подшипников и других деталей погрешности сильно возрастают и точная обработка деталей становится невозможной.

Кроме того, при фрезеровании имеют место внешние ударные и вибрационные нагрузки на станок, которые также ухудшают точность обработки. Во избежание этого станки часто устанавливают не на фундамент, а на виброизолирующие опоры, представляющие собой армированные резиновые диски с металлическими ребрами жесткости, которые крепятся снизу к основанию станка.

Применение виброизолирующих опор позволяет ускорить монтаж и перемещение станков, так как опоры не скреплены с фундаментом; изолировать близко установленное оборудование для точных работ от вибрации; уменьшить шум в производственном помещении.

Каждый новый и капитально-отремонтированный станок перед пуском в эксплуатацию, должен удовлетворять определенным техническим требованиям. Поэтому они подвергаются проверочным испытаниям, включающим: испытание на холостом ходу; испытание под нагрузкой; проверку на геометрическую точность; практическую проверку точности фрезерного станка.

Цель его - проверить действия всех механизмов станка без нагрузки. Перед испытанием до включения станка необходимо тщательно проверить легкость перемещения от руки всех подвижных узлов и рукояток, натяжение ремней, наличие масла в резервуарах коробки скоростей и консоли, состояние масленок ручной смазки, исправность ограждений.

Работу механизмов коробки скоростей проверяют последовательным включением всех имеющихся частот вращения шпинделя (начиная с минимального) в течение не менее одного часа непрерывной работы. При этом температура нагрева подшипников в коробке скоростей и шпиндельном узле не должна превышать 70 °С.

Механизмы коробки подач, редуктора и реверса проверяют при малых, средних и наибольших значениях продольной, поперечной и вертикальной рабочих подач и при ускоренных перемещениях стола во всех направлениях. В ходе проверки необходимо убедиться в исправности всех остальных органов управления станком, которые должны работать плавно, без толчков, самопроизвольных выключений. Кулачки выключения подач должны безотказно выключать соответствующие подачи при соприкосновении с движущимися частями станка, а тормоз должен быстро останавливать вращение шпинделя при выключении электродвигателя.

На этом этапе проверяют также: системы смазки, охлаждения, защитные устройства по технике безопасности, работу переключателей, кнопок включения, выключения и блокировочных механизмов.

Оно преследует цель проверить отдельные узлы, механизмы и станок в целом в условиях, близких к производственным. Испытания проводятся при фрезеровании образца определенных размеров.

Во время испытаний под нагрузкой в течение 0,5 ч все механизмы и системы станка должны работать исправно. Затем проверяется работа станка с кратковременной перегрузкой по мощности (на 25 %). При этом предохранительная муфта коробки подач должна сработать по достижении расчетного усилия-подачи и остановить перемещение стола.

Новые и капитально отремонтированные фрезерные станки должны отвечать определенным нормам точности, предусмотренным стандартами. Существуют два способа проверки станка: на практическую и геометрическую точность. В первом случае на нем обрабатывают чугунные контрольные образцы длиной 200...300 мм, шириной 200 мм и высотой 100 мм. Поверхность основания образца, которой он устанавливается на стол станка, должна быть тщательно обработана. Обработку трех взаимно-перпендикулярных поверхностей образца производят торцовой насадной фрезой при неизменном его закреплении. Обработанные поверхности проверяют на плоскостность (при помощи поверочной линейки со щупом), параллельность верхней поверхности к основанию (при помощи индикатора) и взаимную перпендикулярность обработанных поверхностей (с использованием угольника и щупа). Допускаемые отклонения не должны превышать 0,02 мм на длине 150 мм.

Испытание станка на определение шероховатости обработанных поверхностей следует производить хорошо заточенным инструментом за один проход при режимах резания, соответствующих чистовому фрезерованию.

При проверке фрезерного станка на геометрическую точность (см. рис. 1-8) определяют точность формы и взаимного расположения отдельных узлов и деталей станка.

На рабочую поверхность стола по различным направлениям кладут линейку на две калиброванные плитки одинаковой высоты. При помощи щупа и концевых мер длины проверяют зазор между нижней гранью и поверхностью стола.

Допускаемые отклонения 0,03 мм на длине 1000 мм в любых направлениях (допускается только вогнутость).

Рис. 1. Проверка плоскостности рабочей поверхности стола фрезерного станка

В отверстие шпинделя плотно вставляется цилиндрическая оправка с коническим хвостовиком. На столе устанавливается индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался цилиндрической поверхности. Шпиндель приводится во вращение от руки. Измерение производится у торца шпинделя и на расстоянии L = 300 мм от него. Допускаемые отклонения 0,01 мм у торца шпинделя; 0,02 мм на расстоянии L = 300 мм.

Рис. 2. Проверка радиального биения конической поверхности шпинделя

На столе устанавливается индикатор так, чтобы его измерительный штифт касался цилиндрической поверхности. Шпиндель приводится во вращение от руки. Допускаемые отклонения 0,015 мм.

Рис. 3. Проверка радиальное биение наружной цилиндрической посадочной поверхности переднего конца шпинделя фрезерного станка

Индикатор устанавливается и закрепляется на неподвижной части станка так, чтобы го измерительный штифт касался рабочей поверхности стола. При застопорении консоли на станине и салазок на консоли стол перемещается в продольном направлении на всю длину хода. Допускаемые отклонения 0,015 мм на длине хода до 300 мм; 0,02 мм на длине хода до 500 мм; 0,03 мм на длине хода до 1000 мм.

Рис. 4. Проверка параллельности рабочей поверхности стола направлению его продольного перемещения

Индикатор устанавливается и закрепляется на неподвижной части станка так, чтобы его измерительный штифт касался рабочей поверхности стола. При застопорении консоли на станине и салазок на консоли стол перемещается в продольном направлении на всю длину хода. Допускаемые отклонения 0,02 мм на длине хода до 300 мм; 0,03 мм на длине хода до 500 мм.

Рис. 5. Параллельность рабочей поверхности стола фрезерного станка направлению его поперечного перемещения

В коническое отверстие шпинделя вставляется цилиндрическая оправка с коническим хвостовиком. На столе станка устанавливается стойка с индикатором так, чтобы его измерительный штифт касался цилиндрической оправки сверху. Перемещением стойки индикатора на столе в направлении, перпендикулярном к оси оправки, определяют отклонение стрелки индикатора у торца шпинделя и на расстоянии L=300 мм от него. Затем поворачивают шпиндель с оправкой на 180 ° и измерение повторяют. Погрешность каждого измерения определяется средним арифметическим результатов обоих измерений. Допускаемые отклонения 0,03 мм на длине 300 мм.

Рис. 6. Проверка параллельности оси вращения шпинделя станка к рабочей поверхности стола

В коническое отверстие шпинделя вставляется цилиндрическая оправка с коническим хвостовиком. Индикатор закрепляется на специальной ползушке на направляющих хобота так, чтобы его измерительный штифт касался цилиндрической части оправки. Измерение производится в вертикальной и горизонтальной плоскостях по диаметрально противоположным сторонам перемещением ползушки с индикатором. Погрешность измерения определяется средним арифметическим результатов обоих измерений в каждой плоскости. Допускаемые отклонения 0,025 мм на длине 300 мм.

Рис. 7. Проверка параллельности направляющих хобота оси вращения шпинделя в вертикальной и горизонтальной плоскостях

На специальной оправке, закрепленной на шпинделе устанавливают индикатор так, чтобы его измерительный штифт находился от оси шпинделя на расстоянии 150 мм и касался поверхности стола. Шпиндель с индикатором поворачивают на 360 градусов вручную. Допускаемые отклонения 0,02 мм на диаметре 150 мм.

Рис. 8. Проверка перпендикулярности оси вращения шпинделя фрезерного станка к рабочей поверхности стола

Под технической диагностикой станка понимают определение его технического состояния без детальной разборки в любое время его эксплуатации в производственных условиях. Диагностику проводят с помощью системы методов и средств технической диагностики и сравнения полученных данных с допустимыми величинами: паспортными данными, техническими условиями, стандартами.

Техническая диагностика металлорежущих станков подразделяется на три вида:

• Поэлементная диагностика - это диагностика узла, техническое состояние которого существенным образом лимитирует работу станка. Она позволяет определить состояние узла в данный момент времени, найти неисправность в случае выхода из строя какой-либо детали. Этот вид диагностики используется в основном при малом ремонте;
• Дифференциальная диагностика - определяется характерный признак конкретного узла или детали фрезерного станка, влияющий на точность обработки. Применяется для станков, подлежащих среднему ремонту;
• Комплексная диагностика включает в себя поэлементную диагностику. Она предусматривает исследование технического состояния всего станка и предназначена для станков, предшествующих капитальному ремонту.

К основным методам технической диагностики относятся:

• статический, когда в состоянии покоя проверяются геометрические, точностные и жесткостные параметры станка;
• динамический, с помощью которого можно проверить входную и выходную мощности станка, частоту и амплитуду колебания, шпинделя и т. д.;
• акустический, когда по характеру звуковых характеристик определяют исправность механизма;
• виброметрический, позволяющий получить картину о колебаниях в станке.

Техническая диагностика станков осуществляется лабораторией технической диагностики с помощью различных диагностических приборов, стендов, приспособлений.