§ 41. Испытание фрезерных станков
Приемочные испытания производят для определения эксплуатационной характеристики станка, а также правильности работы узлов станка. В них входят:
- проверка качества его изготовления;
- проверка электро-, гидро- и пневмооборудования станка, его системы смазки и охлаждения;
- проверка соответствия паспортных данных станка фактическим;
- испытание станка на холостом ходу;
- испытание станка при работе под нагрузкой;
- испытание станка на точность и возможный класс шероховатости обработанных поверхностей деталей и др.
Испытание станков на холостом ходу производится последовательным включением всех его рабочих скоростей от наименьшей до наибольшей, причем на наибольшей скорости до наступления установленной температуры в подшипниках, но не менее получаса. Температура подшипников шпинделя не должна подниматься выше 70°С для подшипников скольжения и 85°С для подшипников качения. В других механизмах (коробки подач и др.) температура подшипников при аналогичных испытаниях не должна превышать 50°С. Механизм подач испытывается на холостом ходу при наименьших, средних и наибольших рабочих подачах, а также при быстрых (ускоренных) подачах.
Испытание станков при работе под нагрузкой следует проводить в условиях, близких к эксплуатационным» При испытании под нагрузкой универсальных станков производится черновое и чистовое фрезерование. Испытания станков под нагрузкой в соответствии с действующей методикой производятся при тяжелых силовых режимах с использованием до 80% мощности главного привода, а также в условиях скоростного фрезерования при полном использовании мощности.
При испытаниях станков под нагрузкой, как и при испытаниях на холостом ходу, все его механизмы должны работать исправно; не допускаются вибрации, неравномерная скорость движений, буксование или перегрев фрикционных муфт, стук в коробке скоростей, перебои в работе системы смазки, охлаждения электроаппаратуры и др. Подлежат проверке на самовыключение фрикционные муфгы при максимальных нагрузках и перегрузках до 25% сверх номинальной мощности, а также устройства, предохраняющие станок от опасных перегрузок.
Испытания на точность. По точности металлорежущие станки делятся на пять классов (ГОСТ 8—71), обозначаемых в порядке возрастания точности: Н, П, В, А и С (Н — нормальной точности; П — повышенной точности; В — высокой точности; А — особо высокой точности; С — сверхточные.).
Проверке на нормы точности должен подвергаться на предприятии-изготовителе каждый изготовленный станок.
Перед проверкой на нормы точности станок должен быть выверен по уровню относительно горизонтальной или другой заданной плоскости.
К каждому изготоленному заводом-изготовителем станку прилагается акт технической приемки, в котором указаны методы проверки станка на точность. Предельные значения допустимых отклонений при проверке на геометрическую точность станков определяются по ГОСТ 13—54.
Консольно-фрезерные станки подвергают следующим проверкам:
- радиальное биение наружной центрирующей шейки шпинделя;
- осевое биение шпинделя;
- радиальное биение оси конического отверстия шпинделя;
- плоскостность рабочей поверхности стола;
- параллельность рабочей поверхности стола продольным направляющим;
- параллельность рабочей поверхности стола направляющим консоли;
- перпендикулярность оси шпинделя к поверхности стола (для вертикальных станков) и др. (всего около 20 проверок).
Для определения точности станков применяют универсальные и специальные контрольноизмерительные инструменты и приборы. При проверке направляющих плоскостей по краске применяют чугунные и стальные поверочные линейки 1-го класса точности размером от 40х500 до 110×4000 мм (рис. 127).
Рис. 127. Поверочная линейка (чугунный мостик)
Для проверки прямолинейности направляющих большой длины на просвет пользуются простыми контрольными стальными шаброванными линейками (рис. 128, а) длиной от 300 до 500 мм, а для небольших плоскостей — лекальными стальными линейками с двусторонним скосом (рис. 128, 6), трех- или четырехгранными (рис. 128, в) нулевого или первого класса длиной от 75 до 400 мм. Для определения зазоров между проверяемой плоскостью и контрольной линейкой применяют щупы и плоскопараллельные концевые меры (плитки).
Рис. 128. Линейки
При многих проверках используют контрольные оправки, изготовленные с высокой точностью (отклонение от цилиндричности не свыше 3 мк). Один конец оправки представляет собой конус, точно соответствующий коническому отверстию шпинделя (рис. 129), а другой— цилиндрическую поверхность диаметром от 16 до 65 мм и длиной от 100 до 300 мм.
Рис. 129. Контрольная оправка
Большую часть измерений при испытаниях станков на точность производят с помощью индикаторов нулевого класса точности. Для крепления индикаторов при различных проверках используют стойки. Очень удобны стойки с магнитной пяткой, позволяющие устанавливать индикатор почти в любом положении на станке. Уровни (рис. 130) служат для проверки точности установки станка в горизонтальной и вертикальной плоскостях, проверки перпендикулярности и параллельности плоскостей, направляющих, отсутствия перекосов при перемещениях. Чаще всего пользуются горизонтальным и рамным (рис. 130, а) уровнями. Рамный уровень особенно удобен для проверки перпендикулярности плоскостей.
На рис. 130, б показан дифференциальный электроиндуктивный уровень модели 152 завода «Калибр». Он предназначен для непосредственного и дистанционного измерения углов наклона поверхностей относительно горизонта или базовой плоскости, а также без измерения угла наклона двух поверхностей относительно друг друга. Уровень обладает высокой точностью измерения: он позволяет выставлять и определять отклонение рабочих поверхностей относительно горизонта или базовой плоскости в пределах ± 8′. Уровень и показывающий отсчетный прибор соединены кабелем, что позволяет производить контроль в малодоступных местах. Производительность измерения дифференциальным электроиндуктивным уровнем по сравнению с жидкостными уровнями значительно выше.
Помимо перечисленных выше видов испытаний в ряде случаев проводят также испытание станков на мощность, жесткость, виброустойчивость, производительность, шум и др.
Источник
Испытание фрезерного станка после ремонта
Обкатка и испытание машин и станков после ремонта
Обкатка. Целью обкатки является выявление возможных дефектов сборки и приработка сопрягаемых поверхностей. К обкатке приступают, убедившись, что все сборочные единицы и механизмы закреплены и обеспечена их доброкачественная смазка, а ограждающие устройства находятся на своих местах. Перед пуском станка проверяют работу механизмов вращения, проворачивая соответствующие сборочные единицы вручную и переключая рукоятки скоростей и подач. Одновременно следят, как поступает масло к трущимся поверхностям. Сначала обкатку ведут на холостом ходу и на самых малых скоростях, затем последовательно включают все рабочие скорости до максимальной, на которой станок должен работать не менее 1 ч без перерыва. Точно так же, как действие механизмов вращения, проверяют работу механизмов привода подач.
В процессе обкатки определяют температуру нагрева подшипников, которая в станках должна быть не выше 50. 60 вС, выявляют стук и шумы. Все механизмы должны работать плавно, без толчков и вибраций, а их пуск и реверсирование — осуществляться легко и не сопровождаться рывками или ударами. Все органы управления должны быть сблокированы таким образом, чтобы при включении исполнительных органов перемещения и подачи происходили строго согласованно во времени и полностью исключалась возможность самопроизвольного движения даже на самые малые расстояния каких-либо деталей механизмов или частей агрегата. Упоры, кулачки и другие детали автоматически действующих устройств должны обеспечивать надежное выключение подач, а механизмы зажима деталей и инструментов — их многократные и безотказные зажимы и разжимы. Необходимо, чтобы системы смазки и охлаждения подавали к соответствующим местам достаточное количество масла и охлаждающей жидкости.
Безотказной должна бьггь и работа электрооборудования. В рубильниках, переключателях, реостатах и других аналогичных устройствах и аппаратах не допускаются даже малейшие неисправности. Недостаточно быстрое включение или выключение электроаппаратуры, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение реле и другие неполадки в электрооборудовании, обнаруженные при обкатке
станка, свидетельствуют о дефектах сборки или ремонта. Их устраняют соответствующими регулировками, а в случае необходимости полностью разбирают те или иные механизмы.
Испытание. Отремонтированный и собранный станок испытывают под нагрузкой путем обработки деталей-образцов на различных скоростях в соответствии с техническими данными паспорта станка. Испытание ведут с нагружением станка до номинальной мощности привода, постепенно увеличивая сечение снимаемой стружки. Допускается кратковременная перегрузка станка не более чем на 25 % его номинальной мощности. Все механизмы станка при его испытании под нагрузкой должны работать исправно (допустимо лишь незначительное повышение шума в зубчатых передачах), устройства, предохраняющие станок от перегрузок, — действовать надежно, пластинчатая фрикционная муфта — включаться легко и плавно (при максимальной перегрузке станка, т.е. более 25 %, она не должна буксовать).
На чистоту и точность обработки станок проверяют после его испытания под нагрузкой. Перед новым испытанием нужно прогреть шпиндель, подшипники, гидросистему и другие основные элементы станка обкаткой его на холостом ходу. Испытание на чистоту (получение требуемой шероховатости) обработанной поверхности производится точением образца при определенных режимах резания (на обработанных поверхностях не должно быть следов дробления). Для испытания на точность обработки станок необходимо установить на фундаменте или стенде и тщательно выверить с помощью клиньев, башмаков или других средств. Его также надо привести в то же положение, при котором он был выверен на стадии сборки после окончания ремонта. Приемка станка после капитального ремонта производится в соответствии с нормами, установленными ГОСТ 18097 — 72.
Проверка станка на жесткость (ГОСТ 7035 — 75) производится в целях определения качества сборки передней и задней бабок, а также суппорта. Жесткость станка уменьшается из-за неровностей соприкасающихся поверхностей, а также из-за деформации подшипников, клиньев, планок, болтов и других вспомогательных деталей вследствие их плохой пригонки. Показателем жесткости является степень деформации испытываемых сборочных единиц относительно станины под действием определенной внешней силы. Проверяют жесткость динамометром и индикатором, применяя при необходимости оправки и упоры. Воздействуя с определенной силой через динамометр на шпиндель или суппорт, выявляют отклонение вследствие деформации по индикатору, установленному с противоположной стороны шпинделя или суппорта.
В процессе испытания станка на мощность, которое производится после испытаний на холостом ходу, под нагрузкой и на жесткость, определяют КПД станка при максимально допу-
стимой для него нагрузке. Во время испытания обрабатывают болванку или производственную деталь, предварительно выбрав сечение стружки и режимы резания в соответствии с паспортными данными станка. Продолжительность пробной обработки с использованием полной мощности станка — не более 30 мин. Допускается перегрузка мощности электродвигателя на 10. 15 %.
Геометрическую точность станка контролируют после его испытания на холостом ходу и под нагрузкой в соответствии с ГОСТ 18097 — 72. В процессе этого испытания проверяют:
прямолинейность, взаимопараллельность и перекос направляющих станины;
взаимоперпендикулярность верхних и нижних направляющих каретки суппорта;
параллельность осей шпинделя (см. рис. 21), пиноли задней бабки, ходовых винта и вала направляющим станины;
совмещение центров шпинделя и пиноли;
совмещение осей ходовых винта и вала в коробке подач, фартуке и кронштейне (см. рис. 22).
Контрольные вопросы
1. Расскажите об основных факторах, влияющих на продолжительность работы оборудования.
2. Какие свойства смазочных материалов характеризуют их качество?
3. По каким признакам подбирают смазочные материалы для смазывания оборудования?
4. Какие способы и средства применяют для смазывания станков и механизмов?
5. Какие смазочные системы вы знаете?
6. В какой последовательности выполняют работы при разборке оборудования перед ремонтом?
7. Какие способы применяют для очистки деталей?
8. В каких машинах промывают детали?
9. В чем заключается дефектовка деталей?
10. Какова последовательность сборки механизмов и машин при ремонте?
11. Как обкатывают и испытывают машины после ремонта?
Источник
Испытание и проверка фрезерных станков на точность
Назначение проверки. 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.
Испытание станка на холостом ходу. 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.
Испытание станка под нагрузкой. 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.
Проверка станка на точность и шероховатость обработки. 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 станка на геометрическую точность (см. табл. 8) определяют точность формы и взаимного расположения отдельных узлов и деталей станка.
Техническая диагностика станков. 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: поэлементную, дифференциальную и комплексную.
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.
При дифференциальной диагностике определяется характерный признак конкретного узла или детали 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:
а) статический, когда в состоянии покоя проверяются геометрические, точностные и жесткостные параметры станка;
б) динамический, с помощью которого можно проверить входную и выходную мощности станка, частоту и амплитуду колебания, шпинделя и т. д.;
в) акустический, когда по характеру звуковых характеристик определяют исправность механизма;
г) виброметрический, позволяющий получить картину о колебаниях в станке.
Техническая диагностика станков осуществляется лабораторией технической диагностики с помощью различных диагностических приборов, стендов, приспособлений.
Источник