С.А. Рябов Проверка геометрической точности токарно-винторезного станка

1

Министерство образования Российской Федерации Кузбасский государственный технический университет Кафедра металлорежущих станков и инструментов

ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ ТОКАРНОВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА

Методические указания по выполнению лабораторной работы по курсу "Исследование и испытание станков и станочных комплексов" для студентов специальности 120200

Составители С.А. Рябов Г.М. Дубов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 42 от 03.06. 98

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 120200 Протокол № 140 от 07.06.98

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 1999

2

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение методики проверки геометрической точности металлорежущих станков на основе выполнения проверки точности токарно-винторезного станка в соответствии с ГОСТ 42—56.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Погрешности взаимного расположения и геометрической формы направляющих, по которым перемещаются подвижные рабочие органы станка, опорных и посадочных поверхностей, служащих для установки на станок обрабатываемых деталей, зажимных приспособлений и режущего инструмента, определяют геометрическую точность станка.

По нормали станкостроения Н70-11 станки подразделяются на пять классов точности; станки нормальной точности (Н), повышенной (П), высокой (В), особо высокой (А) и особо точные станки (С).

Для типовых моделей станков нормальной точности с установившейся компоновкой геометрическая точность регламентируется соответствующими ГОСТами. В них указываются виды проверок, методы их выполнения и допустимые отклонения. Работа по проверке станка на точность заключается в замерах фактических отклонений и сравнении их с допустимыми, на основе чего делается заключение о состоянии станка и устанавливается необходимый вид ремонта.

Проверка станка на точность производится заводом-изготовителем при приемке станка после его изготовления. Затем станок проверяется после транспортирования и установки на место эксплуатации, после ремонта, а также в тех случаях, когда на станке систематически получается бракованная продукция.

В настоящей работе студенту предлагается проверить точность токарно-винторезного станка в соответствии с ГОСТ 42—56.

Проверки 1—15 охватывают геометрическую точность станка, проверки 16 и 17точность станка в работе.

3

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Проверки станков выполняются в изложенной ниже последовательности и в соответствии с приведенными методами.

Результаты замеров, выполняемых в процессе проверок, заносятся в журнал лабораторных работ.

По окончании выполнения всех проверок в журнале лабораторных работ записывается заключение о состоянии и о необходимом ремонте станка.

Ниже приведены дополнительные указания по выполнению проверок 6, 9, 11 и 15.

Рис.1. Цилиндрическая оправка с коническим концом

Проверки 6, 9, 11. В проверках 6, 9 и 11 используются цилиндрические оправки с коническим концом, устанавливаемые в отверстиях шпинделя (проверки 6 и 9), и пиноли задней бабки (проверка 11). Эти оправки изготовлены с высокой точностью, однако и при этом условии имеется некоторая погрешность взаимного расположения их конической и цилиндрической поверхности (рис. 1).

Величину данной погрешности У надо измерить и учесть при осуществлении проверок 6, 9 и 11.

Для этой цели при выполнении проверки 6 необходимо, устанавливая оправку в различных угловых положениях относительно шпинделя и измеряя в каждом угловом положении бой конца оправки (путем проворота шпинделя), отыскать такое положение оправки в коническом отверстии шпинделя, при котором биение оправки будет наибольшим. Эта наибольшая величина биения будет равна сумме отклонений оправки У и оси конического отверстия шпинделя х (рис.2,а); x+y . Затем, отметив мелом на торце шпинделя и на оправке их взаимные положения, следует вынуть оправку из конического отверстия, повернуть ее на 180° и вновь установить в шпиндель.

4

При этом оправка займет положение, изображенное на рис. 2б, и индикатором можно будет измерить новую величину биения ее конца, которая в этом случае будет равна разности х и у.

Рис.2. Положение оправки в различных угловых положениях относительно шпинделя

По этим двум значениям биения конца оправки можно определить действительную величину биения отверстия шпинделя:

X=(x+y)+(x-y)/ 2.

Если биение оправки у больше, чем биение отверстия шпинделя х, то после поворота оправки на 180° относительно шпинделя точка наибольшего биения переместится вместе с оправкой и при втором положении оправки замеренное индикатором биение будет иметь обратный знак, т.е. будет равно (у - х). В этом случае, так же, как и в первом, величина х определяется как полусумма двух замеров:

Х=(х+у)-(у-х)\2.

При выполнении проверок 9 и 11 также необходимо исключить влияние неточности оправки на результаты измерения. Однако поскольку в этих случаях измеряется не биение, а непараллельность между направлением перемещения суппорта и осями шпинделя и конического отверстия пиноли задней бабки, в этих проверках не требуется устанавливать оправку в положение наибольшего биения. При выполнении этих проверок оправка устанавливается в коническое

5

отверстие в произвольном угловом положении, замеряется отклонение её образующей от параллельности направления движения суппорта.

Затем оправка поворачивается на 180° (в проверке 9 вместе со шпинделем, в проверке 11—относительно пиноли задней бабки) и производится второй замер.

Всоответствии с изложенными выше соображениями (см. рис. 2) действительное отклонение оси шпинделя или оси конического отверстия пиноли задней бабки определяется и в этих случаях как полусумма результатов двух замеров (с учетом знака отклонения, если он меняется).

Всоответствующие графы журнала, лабораторных работ заносятся по этим трем проверкам значения двух измерений х+у и х—у и полученное по ним расчетом значение искомой величины х.

Проверка 15. Цель данной проверки—определение накопленных ошибок ходового винта и передаточной цепи от шпинделя к ходовому винту станка на длине 100 и 300 мм и сопоставление их с допускаемыми величинами.

Для определения накопленных ошибок необходимо по всей проверяемой длине ходового винта произвести измерение ошибок передаточной цепи и винта в ряде точек, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Затем по значениям этих ошибок построить график ошибок на проверяемой длине и по этому графику определить накопленные ошибки на длине 100 и 300 мм.

Расстояние между точками по длине винта, в которых следует измерять ошибку, задается индивидуально. Перемещение суппорта на требуемую длину выполняется путем проворота шпинделя (с эталонным винтом) от руки на требуемое число оборотов по меловой риске. Результаты замеров ошибки в каждой точке заносятся в журнал лабораторных работ. По результатам измерения во всех точках на отдельном листе (который в дальнейшем вклеивается в журнал лабораторных работ) строится, с соблюдением масштабов по осям, график ошибок цепи и ходового винта на всей проверяемой длине и по этому графику находятся и на нем изображаются величины накопленных погрешностей на длине 100 и 300 мм.

Пример возможного вида графика ошибок передаточной цепи и ходового винта и определения по нему накопленных ошибок показан на рис 3.

6

Рис. 3. График ошибок передаточной цепи и ходового винта

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет, выполняемый в журнале лабораторных работ, должен содержать: 1) таблицу с фактическими отклонениями; 2) таблицу фактических ошибок передаточной цепи и ходового винта и построенный по этой таблице график на отдельном вклеенном в журнал листе; 3) заключение о состоянии станка с указанием ремонта, необходимого для устранения погрешностей, превышающих допустимые величины.

5.ЛИТЕРАТУРА

1.Кучер И. М. Металлорежущие станки. М.:Машиностроение, 1971.

2.Ачеркан Н. С. и др. Металлорежущие станки. Т. 2. М.: Машиностроение, 1965.

7

Проверка 1 (рис. 4)

		Таблица 1
Что проверяется	Метод проверки	Допуск, мм
Прямолинейность	На суппорте (ближе к	На 1 м хода суппорта
продольного	резцедержателю) парал-	— 0,02.
перемещения	лельно направлению его	На всей длине хода
суппорта в	перемещения устанав-	суппорта:
вертикальной	ливается уровень.	до 2 м- 0,04
плоскости.	Суппорт перемещается в	до 4 м -0,06
	продольном	(допускается только
	направлении на всю	выпуклость).
	длину хода, замеры
	производятся не более
	чем через 500 мм на
	станках с длиной хода
	суппорта до 6 м. При
	проверке
	резцедержатель сдвинут
	к оси центров станка.
	Погрешность
	определяется
	наибольшей ординатой
	траектории движения от
	прямой линии.

Рис.4. Проверка прямолинейности продольного перемещения суппорта в вертикальной плоскости

8

Проверка 2 (рис. 5)

		Таблица 2
Что проверяется	Метод проверки	Допуск, мм
Перекосы	На суппорте (ближе к	Для станков с
суппорта при его	резцедержателю)	наибольшим
продольном	перпендикулярно	диаметром
перемещении.	направлению его переме-	обрабатываемого
	щения устанавливается	изделия до 800 мм:
	уровень.	на 1 м хода суппорта
	Суппорт перемещается в	— 0,02;
	продольном направлении	на всей длине хода
	на всю длину хода.	суппорта:
	Замеры производятся не	до 2 м—0,03 на 1 м;
	более чем через 500 мм на	до 4 м — 0,04 на 1 м.
	станках с длиной хода
	суппорта до 6 м.
	При проверке
	резцедержатель сдвинут
	к оси центров станка.

Рис.5. Проверка перекосов суппорта при его продольном перемещении.

9

Проверка 3 (рис.6)

		Таблица 3
Что	Метод проверки	Допуск мм
проверяется
Прямолиней-	При длине хода суппорта до 3м	На 1 м хода
ность	проверка производится с	суппорта — 0, 02.
продольного	помощью цилиндрической	На всей длине
перемещения	оправки, закрепляемой между	хода суппорта:
суппорта в	центрами передней и задней	до 2 м — 0, 03
горизонталь-	бабок и индикатора.	до 4 м — 0 ,04
ной плоскости.	На суппорте устанавливается	(при перемещении
	индикатор так, чтобы его мери-	суппорт может
	тельный штифт касался боковой	иметь отклонение
	образующей оправки. Показания	только к оси цент -
	индикатора по концам оправки	ров станка).
	должны быть одинаковыми, что
	достигается соответствующей
	установкой задней бабки.
	После достижения указанных
	условии суппорт перемещается в
	продольном направлении на всю
	длину хода.
	При проверке резцедержатель
	сдвинут к оси центров станка.
	Погрешность определяется
	ординатой траектории от
	исходной прямой.

Рис.6. Проверка прямолинейности продольного перемещения суппорта в горизонтальной плоскости

10

Проверка 4 (рис. 7)

		Таблица 4
Что проверяется	Метод проверки	Допуск
Параллельность	На суппорте устанавливается	Для
направляющих	индикатор так, чтобы его	горизонтальных и
задней бабки	мерительный штифт касался	наклонных
направлению	направляющей задней бабки.	направляющих:
продольного	Проверка производится	на 1 м хода
перемещения	поочередно по каждой	суппорта — 0, 02;
суппорта.	направляющей задней бабки	на всей длине хода
	(при использовании одного	суппорта:
	индикатора), или по всем	до 2м—0,025;
	направляющим	до 4 м — 0, 03.
	одновременно
	(при использовании набора
	индикаторов).
	Замеры производятся в
	плоскостях,
	перпендикулярных к
	соответствующим
	направляющим задней бабки
	Суппорт перемещается в про
	-дольном направлении на
	всю длину направляющих
	задней бабки.

Рис.7. Проверка параллельности направляющих задней бабки направлению продольного перемещения суппорта