С.А. Рябов Разработка технологии ремонта направляющих станин металлорежущих станков

10

Стаканы 3 имеют плоское основание, резьбовое отверстие 5 под штуцер, прозрачное окно 4 и микрометрический барабан 1 с острым наконечником, укрепленным на крышке 2. Стаканы 3 соединяют как сообщающиеся сосуды шлангами через штуцер и ставят на плиту, предварительно выверенную в горизонтальной плоскости. В один из стаканов заливают жидкость, которая растекается по шлангам во все стаканы (для работы количество жидкости не должно превышать приблизительно половины высоты стакана). Микрометрические винты опускают до соприкосновения острого наконечника с жидкостью. Барабаны винтов настраивают на показание 10 мм. После отладки стаканы устанавливают на плоскости направляющих станины (непосредственно или на одинаковые по высоте основания). Уровень жидкости во всех стаканах должен быть в одной плоскости. Прикасаясь острым наконечником к “зеркалу” жидкости, записывают показания микрометрического барабана, разность которых составит величину отклонения от прямолинейности.

Отклонение направляющих от прямолинейности в горизонтальной плоскости определяют с помощью швеллера и микрометрического винта (рис.3,а). Станину 4 с помощью башмаков или клиньев устанавливают по уровню. Вдоль направляющих станины закрепляют швеллер 3 (уголок), в который заливают жидкость. Швеллер с торцов прикрыт крышками (пластилином). На универсальный мост 1 (каретку суппорта или мост задней бабки) ставят кронштейн с микрометрическим винтом 2. Перед проверкой показания барабана микрометрического винта настраивают на 10 мм (при этом показании острый наконечник касается “зеркала” жидкости на концах станины). Перемещая мост 1 с микрометрическим винтом 2 вдоль направляющих, производят замеры через 100300 мм, записывая показания барабана микрометрического винта в положении, когда конус наконечника касается “зеркала” жидкости. По величинам отклонений можно построить таблицу или график.

Отклонение направляющих станин длиной более 1500 мм от прямолинейности в горизонтальной и вертикальной плоскостях измеряют зрительной трубой и вешкой (рис.3,п). Измерительной базой служит оптическая ось зрительной трубы 1. Профиль базовой поверхности подставки 3 вешки 2 должен соответствовать геометрической форме сечения проверяемых направляющих. При проверке прямолинейности, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях с одного конца направляющей устанавливают зрительную трубу 1, а с другого – источник света 4. Сначала производят предварительную настройку системы. Для

11

этого вешку с профильной подставкой устанавливают на одном конце направляющей. Оптическую ось зрительной трубы совмещают с пересечением рисок на вешке. Вешку устанавливают с другого конца направляющей и выполняют ту же операцию. Для более точного совмещения оптической оси зрительной трубы и вешки операцию настройки проводят несколько раз. После настройки оптической оси вешку перемешают вдоль станины. По отклонению рисок вешки, отраженных в окуляре зрительной трубы, через каждые 300-500 мм определяют отклонения от прямолинейности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Гарантированная точность измерения составляет 0,01 мм. По рисунку окуляра зрительной трубы можно установить, что на рассматриваемом участке направляющей станины имеется отклонение в вертикальной плоскости – 0,05 мм и в горизонтальной плоскости – 0,08 мм. По отклонениям от геометрической оси рисуют график.

2.3. Способы ремонта направляющих станины

Выбор способа ремонта направляющих станины зависит от степени их износа и условий работы (оснащенность предприятия специальным оборудованием и приспособлениями). Задача состоит в том, чтобы выбрать такой способ восстановления этих деталей, при котором обеспечивалась бы необходимая их точность при наименьших затратах времени и средств. В ремонтной практике направляющие восстанавливают шабрением и притиркой. Если ремонт выполняется силами цеховой ремонтной бригады, то специальные станки для механической обработки станин применять нецелесообразно, так как загрузка их будет чрезмерно низкой. Для восстановления направляющих станин с износом до 0,12 мм в этих условиях используют шабрение, которое, несмотря на большую трудоемкость и низкую производительность, обеспечивает высокую точность контакта сопрягаемых поверхностей (до 30 пятен на площади 25 мм2).

Станины станков изготавливают со стальными или чугунными направляющими, закаленными токами высокой частоты или наклепанные (вибрационным обкатыванием и др.). Эти направляющие шлифуют или фрезеруют. Для механической обработки иногда применяют продольнострогальные станки, оснащенные шлифовальными и фрезерными приспособлениями, а в крупных ремонтных цехах – специализированные шлифовальные и фрезерные станки.

12

В табл. 1 приведены данные, характеризующие трудоемкость и эффективность некоторых способов ремонта направляющих станин.

Таблица 1 Эффективность способов ремонта направляющих станин

Способ ре-	Величина	Трудоем-	Обеспечи-	Отклонение
монта	износа	кость, %	ваемая ше-	от
			роховатость	прямолиней-
			поверхно-	ности	при
			сти, мкм	длине	на-
				правляющих
Шабрение	До 0,2	100	0,4	1000 мм мкм
Шлифование
Тонкое фре-	До 0,3	35	0,8
зерование
Строгание с	Свыше	30	0,8
последую-	0,3
щим шлифо-				6-10
ванием	Свыше	50	0,8
Строгание с	0,3
последую-
щем
шабрением	Свыше	60	0,4
	0,3

2.4. Приспособления для проверки геометрической точности и величины износа направляющих станин

Для проверки направляющих станин используют индикаторы с пределами измерений 0-2, 0-3, 0-5 и 0-10 мм и ценой деления основной шкалы 0,01 и 0,002 мм. Средняя погрешность измерений с ценой деления 0,01 мм составляет 0,02 мм, с ценой деления 0,002 мм – от 0,003 до 0,009 мм. Кроме того, применяют специальные и универсальные приспособления с индикаторной головкой.

13

Индикатор устанавливают в универсальный штатив, который крепится на основаниях различной геометрической формы (рис.4). Индикаторная головка снабжена дополнительными насадками, обеспечивающими удобство проверки и увеличивающими универсальность индикатора.

Непрямолинейность в горизонтальной плоскости плоских направляющих длиной более 1000 мм можно определить с помощью приспособления с уровнем и индикаторной головкой (рис.5). Приспособление имеет штангу 2 (трубу) с миллиметровой шкалой, неподвижную опору 4, на которой установлен уровень 3, опорную шайбу с плоским основанием 7 и микрометрический винт 5, в торец которого упирается стержень индикатора. Перед проверкой станину станка с помощью башмаков или клиньев укрепляют в горизонтальной плоскости по уровню, установленному на концах неизношенной части направляющих. Приспособление ставят на конец неизношенной части направляющей станины. Вращением головки 6 фиксируют подвижную опору. Нуль индикаторной шкалы совмещают со стрелкой индикатора. Перемещая приспособление на расстояние L, уровень в точках контроля каждый раз устанавливают на нуль путем вращения головки 6. Отклоняясь от нуля настроенной шкалы, стрелка индикатора показывает непрямолинейность.

Для проверки положения различных элементов станка относительно направляющих станины используют универсальное приспособление с микрометрической головкой (рис.6). В пазы штанги 1 вставляют регулируемую линейку 2. С другой стороны штанги жестко закрепляют микрометрическую головку 3 (рис.6,а). При определении отклонения от параллельности геометрической оси винта (штока) к направляющим станины регулируемую линейку упирают в винт 4 и производят отсчет показаний по микрометрической головке 3 (размер А). Затем приспособление перемещают на другой конец винта, и повторяют замер. Разность показаний будет равна величине непараллельности геометрической оси винта и направляющей на длине винта.

С помощью этого приспособления определяют непараллельность плоскостей направляющих при различном их сечении (рис.6,б,в).

Параллельность плоскостей можно проверить с помощью приспособления, показанного на рис.7. С одной стороны штанги 3 жестко закреплен упор с индикаторной головкой 2 и рычагом 1, верхний конец которого упирается в ножку индикатора, а нижний с шариком служит измерителем. Подвижный упор 5 с контактным роликом 6 может пере-

14

мещаться и фиксироваться в требуемом положении на штанге 3 стопорным винтом 4. Перемещая настроенное приспособление вдоль направляющих, по показанию индикаторной стрелки определяют величину отклонения от параллельности одной плоскости к другой.

Для проверки перпендикулярности поперечных направляющих каретки суппорта к продольным и к направляющим станины станка применяют поверочный угольник, который базируется на направляющих станины, на мосту задней бабки, или на специальном приспособлении (рис.8,а), состоящем из основания 1, четырех шаровых опор 2 с подпятником 3, штанги 5 и регулируемой по высоте шаровой опоры 4. Пазы в основании 1 позволяют располагать шаровые опоры 2 и 4 в зависимости от размеров и геометрической формы направляющих. С двух сторон основание имеет ребра 8 и регулируемые винты 7 для установки поверочного угольника.

При контроле приспособление устанавливают опорами 2 на призматическую направляющую станины, при этом регулируемая опора 4 должна опираться на противоположную плоскую направляющую. Поверочный угольник 9 (рис.8,б) ставят на основание 1, закрепив прихватами 6. На каретке 10 закрепляют стойку с индикатором 12 так, чтобы стержень индикатора упирался в короткое плечо Б угольника 9 с внешней стороны. Перемещая каретку 10 суппорта вместе с индикатором 12 вдоль направляющих и регулируя винтами 7 положение угольника, добиваются, чтобы стрелка индикатора не отклонялась. Внешняя плоскость Б короткого плеча поверочного угольника 9 будет параллельна к направляющим станины, а внешняя сторона А длинного плеча, которая может служить проверочной базой - перпендикулярна к ним.

Далее на каретку суппорта ставят салазки с укрепленной индикаторной стойкой 13. Стержень индикатора 11 должен упираться во внешнюю плоскость А длинного плеча угольника. В этом положении (не вставляя клина) салазки перемещают по поперечным направляющим, прижимая их к одной стороне. Стрелка индикатора покажет величину отклонения от перпендикулярности на длине угольника.

15

а)	б)

в)

г)

Рис. 4. Профильные основания индикаторной стойки для контроля направляющих станин:

а – У-образных; б – типа «ласточкин хвост»; в – прямоугольных и типа «ласточкин хвост»; г – призматических

Рис. 5. Приспособление для определения отклонения от параллельности направляющих станины

16

Рис. 6. Приспособление для контроля отклонения от параллельности

17

а)

б)

18

Разновидностью поверочных угольников являются контрольные цилиндры, изготовляемые из стальных труб диаметром 100-300 мм и длиной 300-500 мм силами самих предприятий (конструкция их несложна, а точность проверки достаточна высока).

3. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ИНСТРУМЕНТЫ

Станки: 16К20, 1А62, 1К62;

Приспособления: для определения отклонения от прямолинейности и плоскостности направляющих станины; для контроля отклонения от параллельности; для контроля отклонений от параллельности и перпендикулярности направляющих суппорта и станины; универсальное индикаторное приспособление.

4.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Ознакомиться с устройством и принципом работы перечисленных выше приспособлений. Поверхность направляющих очистить от пыли и грязи. После проверки геометрической точности и определения величин отклонений направляющих станин результаты свести в табл. 2.

Таблица 2 Результаты проверки геометрической точности оборудования

Модель станка	Измеряемый па-	Величина пара-
	раметр	метра, мкм

На основе полученных данных выбрать способ ремонта направляющих станины данного станка.

5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать описание проверки и схему его проведения, а также описание выбранного способа ремонта направляющих станины.

19

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Достоинства и недостатки направляющих с комбинированным профилем.

2.Кратко опишите методы определения величины износа и геометрической точности направляющих.

3.В чем состоит задача выбора способа ремонта направляющих?

4.Опишите работу одного из приспособлений для проверки геометрической точности и величины износа направляющих станин.

7.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Арбузов М.О. Справочник молодого слесаря-ремонтника. –М.:

Высш. шк., 1985. - С. 56-82.

Стерин И.С. Слесарь-ремонтник металлорежущих станков. – Л.:

Лениздат, 1990. - С. 274-292.