Биение шпинделя токарного станка: Проверка токарного станка и заготовок на точность

Содержание

Проверка токарного станка и заготовок 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.

Выделяют такие погрешности формы обрабатываемых заготовок:

Непрямолинейность. 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.
Некруглость. Получается по причине биения шпинделя, неправильной работы подшипников шпинделя, ошибок при копировании заготовки.
Конусообразность. Возникает, когда ось шпинделя не параллельна направляющим, что происходит под действием температурных деформаций, при смещении оси, недостаточной жесткости центров. Обработке без центров с вылетом заготовки превышающий соотношение длины и диаметра 3:1
Неконцентричность. Образуется при ошибках в копируемой заготовке либо при биении шпинделя.
Непараллельность. Возникает, когда направляющие станка имеют непрямолинейную форму или отклонения оси шпинделя от осей направляющих.

Инструменты для проверки точности станков

Для проверки оборудования используются следующие инструменты:

линейки;
угольники;
набор оправок;
измерительные головки;
уровни;
щупы;
индикаторы.
интерферометр

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.

Проверка элементов станка на точность

Проверка на точность токарного станка производится согласно требований ГОСТ:
Часть проверок приведена ниже:

Радиальное биение шейки шпинделя. Измерительный штифт индикатора размещается так, чтобы он касался поверхности шейки и был перпендикулярен относительно образующей.
Радиальное биение отверстия шпинделя.
Для этого в шпинделе плотно размещается цилиндрическая оправка. Шпиндель вращается, и индикатором замеряется биение. Величина биения замеряется у шпинделя и в нескольких точках оправки.
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. Суппорт двигают вдоль направляющих станины на 300 мм. Измерения повторяют, установив штифт горизонтально, так, чтобы он касался боковой части оправки.
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.
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. Итоговой погрешностью считается максимальное показание индикатора.
Параллельность перемещения пиноли относительно продольного движения суппорта. Сначала производится проверка с пинолью, задвинутой в заднюю бабку и закрепленной в ней. Индикатор размещается на суппорте, а его измерительный штифт касается верхней поверхности пиноли. Суппорт перемещается, и замеряются данные. По аналогии с прошлой проверкой, измерения повторяются со штифтом, касающимся пиноли сбоку. Затем проводят такие же измерения, только пиноль вытягивается на половину из задней бабки.
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. Окончательное значение погрешности является средним арифметическим трех замеров.
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.
Параллельность движения верхних салазок суппорта относительно оси шпинделя. В шпинделе закрепляется оправка, индикатор перемещается по верхним салазкам.

Предыдущая статья

Следующая статья

Получить консультацию

по инструменту, методам обработки, режимам или подобрать необходимое оборудование можно связавшись с нашими менеджерами или отделом САПР

Также Вы можете подобрать и приобрести режущий инструмент и оснастку к станку, производства Тайваня, Израиля

Отправляя заявку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Проработать технологию, подобрать станок и инструмент

Почему появляется биение шпинделя и как это можно эффективно устранить?

Сервисный центр
промышленного оборудования

+7 (495) 505 77 25

заказать обратный звонок

Работаем по всей России

Биение определяет,насколько точно изготовлены подвижные составляющие такого элемента в устройстве как шпиндель – посадочные узлы подшипников и вал. Качество шпинделя обуславливает величину биения. В статье мы рассмотрим, почему образуется биение, какие могут быть последствия и как нужно действовать, чтобы устранить биение шпинделя.

Нужно учитывать, что биение данной составляющей устройства характеризует точность (с точки зрения геометрии) производства вала. А именно: точность его помещения на подшипники, отсутствие изогнутости оси, округлость поперечного сечения.

Какие бывают типы биения?

Существуют следующие виды биения:

торцевое;
радиальное;
иные виды.

Среди перечисленных видов радиальное биение считается ключевым показателем. Оно показывает разницу между максимальной и минимальной дистанцией зон профиля до оси. Зависит данное биение от таких отличий вала от корректного вида:

сечение (поперечное) имеет не круглое, а немного овальное;
у вала есть изгиб, из-за чего возникает биение части, к которой подсоединяется цанга;
шейки гнезд стали непригодными в результате износа;

на гнездах подшипников образовались небольшие зазоры.

Последствия радиального биения:

подшипники систематически подвергаются интенсивным нагрузкам;
подшипники перегреваются;
высокая вероятность ухудшения точности изготовления продукции;
возникает вибрация, негативно сказывающаяся на функционировании всего устройства.

Эффективные методы ликвидации биения

Чтобы устранить некорректную работу аппарата из-за биения, необходимо выполнить такие манипуляции:

если изогнута ось, можно сделать правку вала;
сбалансировать вал;
восстановить посадочные зоны для подшипников.

Такие действия являются ключевыми в вопросе: «Как устранить биение шпинделя?».

Следует заметить, что перечисленные манипуляции должен осуществлять квалифицированный и опытный мастер в условиях мастерской, оснащенной узкоспециализированным оборудованием.

Чтобы снизить вероятность выхода из строя шпинделя, покупайте детали в специализированных сервис-центрах.

Наш сервисный центр промышленного оборудования СЦПО предлагает высококачественную продукцию, а также профессиональный и успешный ремонт шпинделей со 100% точной диагностикой неполадок.

Мы работаем по всей России. Для заказа услуги вы можете нам позвонить, заказать обратный звонок или же заполнить на сайте заявку. Мы всегда сможем оказать профессиональную техпомощь и поддержку.

Как тестировать, измерять и уменьшать

Кристиан Старк

Что такое биение шпинделя?
Типы биения шпинделя
Последствия биения шпинделя
Как измерить биение шпинделя
Исправьте биение шпинделя сегодня

Что такое биение шпинделя?

В механической обработке под биением понимаются неточности в инструменте или части оборудования, из-за которых они отклоняются от своей идеальной оси. Биение шпинделя происходит, когда шпиндель больше не вращается вокруг своей предполагаемой оси, что может привести к: Проблемам с контролем допуска

Неточная регистрация машины
Чрезмерная нагрузка стружки
Повреждение отделки деталей
Вибрация инструмента

Биение шпинделя может сократить срок службы инструмента, поэтому рекомендуется регулярно проверять шпиндели и как можно скорее выполнять необходимый ремонт.

Типы биения шпинделя

Шпиндели могут иметь осевое или радиальное биение, оба из которых относятся к вращению шпинделя от его предполагаемой оси.

Общий случай ошибки двигателя

Источник: ASME B89.3.4-2010

Осевое биение
Осевое биение является результатом ошибки вращения шпинделя в результате ошибки.

Источник: ASME B89.3.4-2010

Радиальное
Радиальное биение является результатом ошибки при движении перпендикулярно оси шпинделя.

Источник: ASME B89.3.4-2010

Влияние биения шпинделя

Биение шпинделя может сократить срок службы инструмента и увеличить вероятность изготовления дефектных деталей. Даже если ваш шпиндель все еще находится в относительно хорошем состоянии, необработанное биение может сократить срок службы шпинделя и привести к дальнейшему повреждению инструментов и деталей. Например, это может увеличить нагрузку на стружку и создать неравномерную нагрузку на стружку.

Биение = неравномерная загрузка стружки

Источник: CNCCookbook

Как измерить биение шпинделя

Шпиндели можно измерить на биение в стационарном (статическом) или рабочем (динамическом) состоянии. Как правило, статические испытания проще и дешевле выполнять, но динамические испытания дадут несколько более точные показания с учетом тепла, вибрации и центробежной силы. Как стационарные, так и динамические испытания можно проводить с использованием нескольких методов, которые подробно описаны в стандартах осей вращения Американского общества инженеров-механиков (ASME B89)..3.4-2010).

С помощью циферблатного индикатора или бесконтактного датчика техники могут измерить как круговое , так и полное биение .

Бесконтактный датчик
Автоматическая измерительная система, оценивающая биение с помощью вихретокового датчика.

Исправьте биение шпинделя сегодня

Часть вашего оборудования производит неравномерную нагрузку стружки? Вы испытываете вибрацию инструмента? Возможно, у вас на руках случай биения шпинделя.

Специалисты по ремонту шпинделей Northland Tool могут оценить состояние вашего шпинделя и восстановить его в соответствии с допусками производителя. Отправьте нам сообщение или запросите расценки сегодня, и давайте восстановим работоспособность вашего шпинделя.

Общие | Вопрос об биении шпинделя токарного станка (каждый второй оборот) | Практик Машинист

javan.dempsey

Алюминий

17 августа 2018 г.

Я вижу некоторое биение на токарном станке, которое повторяется через каждый второй оборот, независимо от того, что задействовано, с точки зрения шкивов или шестерен, я еще не разобрался с этим, но, похоже, оно постоянно.

Я вижу некоторое биение на токарном станке, которое повторяется через каждый второй оборот, независимо от того, что задействовано, с точки зрения шкивов или шестерен, я еще не разобрался с этим, но, похоже, оно постоянно.

.
никогда не видел, чтобы 3-х кулачковый патрон долго оставался идеальным. также не требуется много грязи, стружки или заусенцев, чтобы вызвать биение каждый раз, когда вы снимаете патрон и снова устанавливаете
.
нормальное биение 0,003 дюйма или меньше не является чем-то необычным. также простое снятие кулачков и очистка шнека и зубьев кулачка, которые входят в зацепление со спиралью, могут легко изменить биение 0,003 дюйма

Каждый токарный станок, на котором я когда-либо работал, имел какую-то систему фиксации подшипника, которая будет действовать как регулировка. Это не исправит неисправный подшипник, а только подтянет ослабленный комплект.
Несколько вопросов, которые нам нужно понять, прежде чем кто-то здесь сможет помочь; Вы проверяете шпиндель или заготовку и как вы это проверяете?

.
никогда не видел, чтобы 3-х кулачковый патрон долго оставался идеальным. также не требуется много грязи, стружки или заусенцев, чтобы вызвать биение каждый раз, когда вы снимаете патрон и снова устанавливаете
.
нормальное биение 0,003 дюйма или меньше не является чем-то необычным. также простое снятие кулачков и очистка шнека и зубьев кулачка, которые входят в зацепление со спиралью, могут легко изменить биение 0,003 дюйма

dempsey
Алюминий
17 августа 2018 г.

.
никогда не видел, чтобы 3-х кулачковый патрон долго оставался идеальным. также не нужно много грязи, стружки или заусенцев, чтобы вызвать биение каждый раз, когда вы снимаете патрон и устанавливаете его обратно на
.
нормальное биение 0,003 дюйма или меньше не является чем-то необычным. также простое снятие кулачков и очистка шнека и зубьев кулачка, которые входят в зацепление со спиралью, могут легко изменить биение 0,003 дюйма
Что ж, у меня есть патрон типа Adjust-Tru, и после его регулировки я могу указать его на ноль для одного полного оборота, затем на следующем обороте он переместится на тысячу, затем на третий оборот, обратно на ноль и так далее. и дальше.
Постоянное выбивание меня бы не беспокоило, это проблема каждого второго хода. Как только я заметил это, я подумал, что это, должно быть, проблема с подшипником, и некоторые читатели здесь, похоже, подразумевают, что это так.
Не могу понять, как какая-то неточность патрона, даже если я его неправильно настрою (что, конечно, возможно), может привести к тому, что я увижу ошибку только на каждом втором полном обороте? Кажется, что это должен быть какой-то другой компонент, который не вращается с той же скоростью, что и сам шпиндель, например, что-то внутри подшипников?
dempsey
Алюминий
17 августа 2018 г.

На каждом токарном станке, с которым мне доводилось работать, была какая-то система крепления подшипников, которая будет действовать как регулировка. Это не исправит неисправный подшипник, а только подтянет ослабленный комплект.
Несколько вопросов, которые нам нужно понять, прежде чем кто-то здесь сможет помочь; Вы проверяете шпиндель или заготовку и как вы это проверяете?
До сих пор я проверял только прецизионный заземляющий стержень при настройке патрона с помощью Interapid DTI. Если бы я увидел постоянный RO, который я не мог бы исправить, я бы вытащил его и проверил сам шпиндель (что я сделал после того, как приобрел токарный станок некоторое время назад, и не помню, чтобы видел что-то непоследовательное), но, учитывая характер ошибки, я начал проводить исследования.
зависит от станка, у некоторых есть подшипники, которые можно отрегулировать, если они слишком ослаблены. если вы можете поднять или сдвинуть патрон в сторону больше, чем на 0,001 дюйма, возможно, у него ослаблены подшипники.
.
иногда у токарных станков есть прокладки 0,001 дюйма, которые при снятии затягивают подшипник, в других случаях требуется гаечный ключ для регулировки затяжки подшипника
Я слышал или читал, что если через каждый оборот, то это поврежденный или неподходящий размер шарика в одном из шарикоподшипников. Если это каждый второй ход, это не может быть ничем другим на самом деле. Возможно, на ремне тугое место, но я не вижу, чтобы шпиндель двигался.
зависит от токарного станка, у некоторых есть подшипники, которые можно отрегулировать, если они слишком ослаблены. если вы можете поднять или сдвинуть патрон в сторону больше, чем на 0,001 дюйма, возможно, у него ослаблены подшипники.
.
иногда у токарных станков есть прокладки 0,001 дюйма, которые при снятии затягивают подшипник, другим нужен гаечный ключ для регулировки затяжки подшипника
Слышал или читал, что если через каждый оборот, то это поврежденный или неподходящий размер шарика в одном из шарикоподшипников. Если это каждый второй ход, это не может быть ничем другим на самом деле. Возможно, на ремне тугое место, но я не вижу, чтобы шпиндель двигался.
.
У меня был старый токарный станок Atlas, я указал движение 0,002 дюйма, нажимая на патрон. В крышке подшипника передней бабки было много прокладок 0,001 дюйма, которые я просто вынул и снова надел крышку, и это было намного лучше. если слишком туго, то становится жарко. с годами становится слабее от износа
Слышал или читал, что если через каждый оборот, то это поврежденный или неподходящий размер шарика в одном из шарикоподшипников. Если это каждый второй ход, это не может быть ничем другим на самом деле. Возможно, на ремне тугое место, но я не вижу, чтобы шпиндель двигался.
Есть только пара вещей, которые могут быть. Сделайте таблицу Excel со списком возможных причин и начните их отмечать. Даже если это внешняя обойма/обойма подшипника, ее нельзя просто заменить. Вам нужны новые подшипники. Или сопрягаемая поверхность требует некоторого внимания.
У меня есть это на моем токарном станке с коническими роликоподшипниками. Около нуля вблизи передней бабки и больше дальше от передней бабки. Каждая вторая революция. Я убежден, что это внешние (крайний левый конец передней бабки) опорные ролики. На самом деле нельзя объяснить иначе. Винтажный Шелдон 50-х годов, в котором в какой-то момент были заменены подшипники, до того, как я купил его…
Раньше сводил меня с ума, пока я не понял. Не вызывает проблем для моих нужд. Единственный раз, когда я вообще это замечаю, это когда я пытаюсь набрать что-то в мёртвых гайках в четырёх челюстях. Показания DTI очень близки к нулю рядом с внутренним подшипником шпинделя. Если я набираю 6 дюймов от передней бабки, я никогда не смогу подобраться ближе, чем 0,001 TIR, каждый второй оборот. Я думаю, что мой внутренний подшипник исправен, а внешний подшипник неисправен.
Частота прохода
обычно быстрее, потому что она основана на количестве подшипников.
Частота клетки ниже… как вы говорите, трудно представить, что она будет 2:1.
Возможно взаимодействие двух подшипников усиления.
Нажмите, чтобы развернуть…
Идея с двумя подшипниками может иметь некоторые достоинства. Возможно, подшипники подошли, но кто-то не обратил внимания на следы воронения, ИЛИ одна из обойм шариков “погуляла” с видимым результатом. Таким образом, это будет комбинация вещей, которые могут измениться в будущем.
На каждом токарном станке, с которым мне доводилось работать, была какая-то система крепления подшипников, которая будет действовать как регулировка. Это не исправит неисправный подшипник, а только подтянет ослабленный комплект.
Несколько вопросов, которые нам нужно понять, прежде чем кто-то здесь сможет помочь; Вы проверяете шпиндель или заготовку и как вы это проверяете?
Держу пари, если вы устраните люфт на гайке гаечного ключа, которая находится либо в задней части шпинделя, либо внутри головки, вы обнаружите, что проблема в этом. Вероятно, имеет прямозубую шестерню и при вращении тянет за собой шпиндель, либо приводной шкив как-то шатается. Протестируйте их и дайте нам знать, если это поможет. Опорная втулка шпинделя должна быть затянута так, чтобы не было люфта. Бьюсь об заклад, если вы заглянете в руководство по форсункам, оно расскажет вам, как это настроить.
Держу пари, если вы устраните люфт на гайке гаечного ключа, которая находится либо в задней части шпинделя, либо внутри головки, вы обнаружите, что проблема в этом. Вероятно, имеет прямозубую шестерню и при вращении тянет за собой шпиндель, либо приводной шкив как-то шатается. Протестируйте их и дайте нам знать, если это поможет. Опорная втулка шпинделя должна быть затянута так, чтобы не было люфта. Бьюсь об заклад, если вы заглянете в руководство по форсункам, оно расскажет вам, как это настроить.