Категория: Разное

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

   12.02.2023  Комментировать

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:

  1. Радиальное биение шейки шпинделя. Измерительный штифт индикатора размещается так, чтобы он касался поверхности шейки и был перпендикулярен относительно образующей.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  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. Окончательное значение погрешности является средним арифметическим трех замеров.
  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.
  9. 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

 

 

 

 

4.

Измерить осевое биение шпинделя передней бабки (рис. 4).

Рис.5.4. Схема измерения осевого биения шпинделя передней бабки.

Методика измерения

В коническое отверстие шпинделя вставить короткую зацентрованную оправку, торцовая поверхность которой перпендикулярна к ее оси. На неподвижной части станка закрепляется индикатор, измерительный стержень которого касается торца оправки у его центра. Привести шпиндель во вращение. Для станков с наибольшим диаметром обрабатываемой детали до 400 мм осевое биение шпинделя не должно превышать для классов точности Н – 0,008, П – 0,005, В – 0,003 мм.

5. Измерить отклонение от параллельности оси вращения шпинделя передней бабки продольному перемещению суппорта в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 5).

Рис. 5. Схема измерения отклонения от параллельности оси вращения шпинделя передней бабки продольному перемещению суппорта: а) в вертикальной плоскости; б) в горизонтальной плоскости.

Методика измерения

В коническое отверстие шпинделя вставить консольную оправку с цилиндрической измерительной поверхностью длиной L=300 мм.

На суппорте (в резцедержателе) укрепить индикатор так, чтобы его измерительный наконечник касался измерительной поверхности оправки и был направлен к ее оси перпендикулярно образующей, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Суппорт перемещать в продольном направлении на длину L = 200 мм. После первого измерения шпиндель повернуть на 180°.

Отклонение определить, как среднюю арифметическую результатов двух указанных измерений, каждое из которых определить алгебраической разностью показаний индикатора.

Для станков с наибольшим диаметром обрабатываемого изделия от 250 мм до 400 мм отклонение в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно на длине 200 мм от шпинделя для станков классов точности Н – 0,016 мм и 0,008 мм, П – 0,010 и 0,005 мм, В – 0,006 и 0,003 мм. Причем допустимы отклонения в вертикальной плоскости только вверх, а в горизонтальной плоскости только в направлении к резцу суппорта.

6. Проверить станок на точность обработки (рис. 6).

Рис. 6. Схема для проверки обеспечения токарным станком точности геометрической формы.

Методика измерения

Стальной валик с поясками шириной а = 20 мм диаметром и длиной (гдеD–наибольший диаметр обрабатываемой детали; при D=400 мм, d50 мм и L200 мм) зажимается в кулачках самоцентрирующего патрона (без центра задней бабки) и точат пояски в два прохода: при черновом переходе t=1 мм, S0,4 мм/об, n=120 мин-1; при чистовом переходе t=0,3 мм, S0,1 мм/об, n=600 мин-1. Измерение диаметров производят микрометром.

Овальностьцилиндрической поверхности определяется по максимальной разности взаимоперпендикулярных диаметров, (рис. 6) и берут наибольшее значение

.

Для станков с наибольшим диаметром обрабатываемой детали 250…400 мм при L=200 мм овальность допускается для станков класса точности: Н – 0,008; П – 0,005; В – 0,003 мм.

Конусностьцилиндрической поверхности в абсолютных величинах определяется по максимальной разности диаметров расположенных в одной осевой плоскости:

.

Допустимая конусность для станков класса точности Н = 0,008; П = 0,012; В = 0,008 мм.

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 движения шпинделя параллельно оси в результате ошибки.

Источник: ASME B89.3.4-2010

Радиальное
Радиальное биение является результатом ошибки движения 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

Биение шпинделя можно измерить на предмет биения в стационарном (статическом) или рабочем (динамическом) состоянии. В целом, статические испытания проще и дешевле в проведении, 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.

Популярные сообщения

Подписка на рассылку новостей

Получайте последние обновления из нашего блога. Зарегистрироваться сейчас.

  • Имя
  • Электронная почта*

Политика конфиденциальности

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

javan.dempsey
Алюминий