Среди многих движений различных механизмов и частей рас­точного станка следует различать основные виды движений, опре­деляющие технологические возможности и особенности станка.

Основными видами движений в станках являются: главное дви­жение, движение подачи, установочное и движение управления.

Главноедвижение определяет скорость резания. В расточ­ных станках — это вращение шпинделя или планшайбы с инстру­ментом.

Движение по дачи s в расточных станках сообщается шпинделю, радиальному суппорту планшайбы, столу или шпин­дельной бабке (в зависимости от характера обработки).

Установочное движение обеспечивает исходное взаим­ное положение детали и инструмента. В расточных станках уста­новочное движение сообщается столу или шпинделю (в зависимо­сти от характера обработки).

Движение управления обеспечивает наладку станка на нужный режим работы. В расточных станках движение управления сообщается от рукояток, рычагов и маховиков механизмам шпин­дельной бабки, при наладке частоты вращения и подач шпинделя, планшайбы и стола.

 

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ЦЕПИ РАСТОЧНОГО СТАНКА И ИХ УСЛОВНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ НА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

Кинематической цепью станка называется совокуп­ность соединенных между собой кинематических пар (передач) от источника движения (начального звена цепи) до рабочего органа станка (конечного звена цепи). Источником движения могут быть электродвигатель, шпиндель, планшайба или другой рабочий ор­ган станка. Конечным звеном цепи могут быть шпиндель, шпиндель­ная бабка, планшайба, стол, опора задней стойки или другой рабо­чий орган станка.

Виды кинематических цепей соответствуют виду движения ра­бочего органа станка. Например, в расточных станках различают кинематические цепи главного движения, подачи, установочных или ускоренных перемещений и управления.

Кинематической схемой станка называется условное изображение его кинематических цепей в их взаимной связи.

На кинематических схемах станков различные виды передач, механизмов и деталей имеют условное обозначение (табл. 8). Для чтения и изучения кинематических схем необходимо запомнить эти условные обозначения.

Кинематическая схема обычно вписывается в контур станка, но при этом разрешается изображать некоторые механизмы с поворо­том на 90° и, если необходимо, выносить их за контур станка.

Реальный механизм станка расположен в пространстве, а его изображение на кинематической схеме выполняется на плоскости в. развернутом виде, поэтому на схемах разрешается вычерчивать сопряженные звенья с разрывом между ними и соединять их фи­гурными скобками, условно искривлять валы или разрывать их и соединять пунктирными линиями.

Точность перемещения рабочего органа, осуществляемая винто­вой передачей, зависит от точности резьбы винта и гайки, а также от минимального биения резьбы относительно опорных шеек и дру­гих факторов, величина которых назначается и контролируется в зависимости от класса точности винтовой передачи.

В станках с числовым программным управлением применяются шариковые винтовые передачи.

Реечная передача. Реечная передача (рис. 78, ж) также слу­жит для преобразования вращательного движения в поступатель­ное и применяется в расточном станке для радиальной подачи суппорта планшайбы, продольного перемещения стола и в меха­низмах переключения подач и скоростей.

Реечная передача состоит из рейки 1, имеющей прямолинейный профиль зуба с углом профиля 40°. Рейка закрепляется на по­движном рабочем органе и зацепляется с реечной шестерней 2, по­лучающей вращение от руки рабочего или механизма подачи станка.

Особенностями реечной передачи являются: большая подача перемещающегося узла за один оборот реечной шестерни, высо­кий коэффициент полезного действия и отсутствие самоторможе­ния. В связи с этим реечная передача применяется для ручного привода быстрых подач и не применяется для вертикальных пере­мещений тяжелых неуравновешенных частей станка.

‘ Диаметр реечного колеса и число его зубьев стремятся делать возможно меньшими, чтобы облегчить привод подачи и сократить длину цепи привода подачи. Рейка чаще всего крепится к станине, а реечная шестерня монтируется в столе.

В расточных станках применяются также винтовые реечные пе­редачи, состоящие из червяка (винт) и рейки (срезанная гайка), или из червяка и рейки с прямым или наклонным зубом (рис. 78, з).

Реечная винтовая передача выполняется с осью червяка, парал­лельной или наклонной к оси рейки под углом а.

Дифференциальный механизм. Дифференциальный механизм (рис. 79,а)—это соосная зубчатая передача, состоящая из цент­ральных колес z\, Zi, сателлитов z%, z₃ и водила А. Сателлиты вра­щаются относительно оси центральных колес вместе с водилом и одновременно относительно оси водила.

Дифференциальный механизм позволяет получить точные пере­даточные отношения с определенным замедлением или ускорением вращения, а также складывать два движения на один вал.

Три элемента дифференциальной передачи z_b z^ А получают или передают вращение с частотой вращения щ, n_it щ. При этом движение сообщается двум любым элементам передачи и снимает­ся с третьего.

Реверсивный механизм. Реверсивный механизм (рис. 79, б) служит для изменения направления вращения одного из валов, связанных передачей, при неизменном направлении вращения дру­гого вала. Это достигается переключением зубчатой муфты 1 из крайнего левого в крайнее правое положение или наоборот. При сцеплении зубчатой муфты / с одним из конических колес 2 или 3 вращение вала 4 передается валу 5 через скользящую шпонку

муфты 1 по часовой или против часовой стрелки. Реверсивный ме­ханизм такого типа применяется в расточном станке модели 262Г.

Гитара сменных зубчатых колес. Гитара сменных зубчатых колес (рис. 79, в) —это устройство, обеспечивающее сцепление сменных колес с числом зубьев А, Б, В, Г, имеющих необходимое лереда-точное отношение. Способ расчета чисел зубьев сменных колес бу­дет описан далее. Необходимое расстояние а и Ь между центрами сменных колес обеспечивается за счет перемещения пальца 1 по пазу приклона гитары и поворота приклона относительно оси, пос­ле чего приклон закрепляется винтом 2. Расстояние между осями колес / является постоянным.

Определим условия сцепляемости колес гитары. Пусть диамет­ры колес А и Г равны d=l3 т. Тогда сменные колеса гитары сце­пятся между собой при условии зазора между наружным диамет­ром колеса Б и валом 4, а также колеса В и валом 3:

т—– -—>т——————– 1— — , откуда А + Б>В+15,

В+Г ^ Б 4-2 . 13-m _D ■ г. ^ .-, , _1t-

т—-—>m———————- i—— , откуда В-\-Г>Б +15.

Различают следующие элементы зубчатого колеса (рис. 78, в): наружный диаметр d_a, внутренний диаметр df, начальный диаметр d_m высота зуба h_B, высота головки зуба /г_аю, высота ножки зуба h_ta, шаг зацепления p_ta, толщина зуба St_m ширина впадины е_(ю, межосевое расстояние а, длина зуба Ь, модуль т и число зубьев г.

Шаг зубчатого зацепления рш— это длина пути начальной ок­ружности между двумя аналогичными точками двух соседних зубьев.

Модулем т зуба колеса называется отношение шага зацепле­ния к числу я=3,14

откуда рш=пт мм, т. е. шаг зубчатого зацепления равен моду­лю, умноженному на число я.

Модуль зубчатых передач выбирается по ГОСТ 16530—70— 16532—70.

Размеры остальных элементов зубчатого колеса также выра­жаются через модуль и определяются по формулам:

d_a=m(z-\-2) мм; Л₃=2,2ш мм; S/_m=— p_ta мм;

d_f=m[z —2,4) мм; Л_й(0=ш мм; e_ta=-^-p_ta мм;

d_m=m-z мм; h_fa—\,2m мм; а=т ^Zl~^*^{2 мм}‘ b «210 т мм.

Цилиндрические зубчатые колеса обеспечивают передачу вра­щения между валами, оси которых параллельны.

Конические колеса передают вращение между валами, оси ко­торых перпендикулярны друг к другу. Размеры зуба конического колеса не одинаковы по длине зуба, поэтому элементы коническо­го колеса определяются для его наибольшего начального диаметра d_a по развертке обратного конуса с применением тех же формул, что и для цилиндрических колес.

Угол обратного конуса (рис. 78, г) 2ф(о₂=180—2ф_аь где 2фа1 — угол начального конуса.

Червячная передача. Червячная передача (рис. 78, д) применя­ется для передачи вращения между валами, оси которых скрещи­ваются под углом 90°.

Червячная передача состоит из червячного колеса / с зубьями определенной формы и червяка 2 — винта с трапецеидальной на­резкой. Особенностью червячной передачи является ее компакт­ность при большом передаточном отношении.

Разрежем мысленно червяк по его образующей параллельно оси и развернем в горизонтальной плоскости одну полную нитку червяка по начальному диаметру d_gv В полученном прямоуголь­ном треугольнике один катет равен длине окружности начального диаметра червяка nd\, другой — осевому шагу нарезки червяка Z\ ■ (лт₈), угол Х_д — угол подъема винтовой линии червяка по на­чальному диаметру.

Если обозначить Z\ — число заходов червяка, m_s — модуль в се­чении, параллельном оси червяка, d_gi — начальный диаметр чер­вяка, Ь — ширину червячного колеса, z₂ — число зубьев червячного колеса, d₂ — диаметр начального цилиндрического колеса, p_t — шаг зацепления, то угол Ь_д определяется по формуле

+лг> z\-n-m_s z\-m_s

^’■8=~-rZ = — •

n-d_di a_di

Угол подъема винтовой линии червяка Я_а составляет от 3,5 до 28°.

Основные зависимости элементов червячной передачи: di=m_s-z₂ мм; d_dl= ^Zl‘^ms мм;

b — (6 ~ll)m mm; p_t=nm_s мм.

Винтовая передача. Винтовая передача (рис. 78, е). применя­ется в расточных станках для передачи движения и преобразова­ния вращательного движения механизма коробки передач в пря­молинейное поступательное движение шпинделя, шпиндельной бабки, опоры задней стойки или стола.

Винтовая передача состоит из гайки 1, соединенной с рабочим органом станка, котором/ сообщается подача, и винта 2, получа­ющего вращение от механизма подач станка, но не имеющего осе-> во го перемещения. Винтовая передача может быть однозаходной или многозаходной. Если необходимо быстрое механическое пере­мещение рабочего органа или его перемещение от руки, тогда вин­товая передача выполняется многозаходной с большим шагом. На­пример, для привода подачи шпиндельной бабки и опоры задней стойки расточного станка 262Г применена двухзаходная винтовая передача, а для привода подачи шпинделя — трехзаходная. Если винтовая передача используется для установочных перемещений под нагрузкой, периодической подачи или вертикального переме­щения, тогда она должна быть самотормозящей однозаходной или двухзаходной. Самоторможение винтовой передачи обеспечивает­ся, когда угол подъема винтовой линии не превышает 6°.

Достоинствами винтовой передачи являются: малые габариты, плавное, равномерное и точное перемещение рабочего органа и большое тяговое усилие при малой мощности привода.

Ходовые винты и гайки имеют резьбу трапецеидального про­филя с углом профиля 30°, метрическая резьба — 60°.

К нижнему торцу рейки крепится угольник с шариковым нако­нечником, в который упирается микровинт. Для разгрузки микро­винта от действия массы вертикальной рейки в кронштейны встро­ены пружины.

Устройство для отсчета вертикального перемещения крепится в пазу станины под планшайбой. Вращение от рукоятки, сидящей неподвижно на валу, передается на микровинт. На рукоятке изме­рительного устройства сидит лимб с ценой деления 0,01 мм. Спе­циальное устройство, смонтированное в стакане, ограничивает по­ворот рукоятки в пределах ±1 оборот и дает возможность опреде­лить степень подхода к упору.

Электропульт установлен около устройства для отсчета верти­кального перемещения. На пульте расположены микроамперметр, по показаниям которого, производится настройка на размер, сиг­нальная лампа и переключатель режима работы датчика.

Устройство для отсчета поперечного перемещения суппорта сто­ла состоит из аналогичных узлов. К продольным салазкам стола крепится кронштейн, несущий центры, в которых установлена рама для крепления датчика.

Горизонтальная рейка, по которой происходит обкатывание ро­лика датчика, устанавливается вдоль направляющих поперечного суппорта стола под его поворотной частью. Рейка смонтирована в направляющих качения, установленных в специальных кронштей­нах на поперечном суппорте.

Устройство для отсчета горизонтального перемещения монтиру­ется на кронштейне для горизонтальной рейки. Поворот рукоятки, связанной с микровинтом, вызывает перемещение горизонтальной рейки. Устройство снабжено лимбом с ценой деления 0,01 мм.

Порядок набора заданной координаты следующий:

при помощи отсчетного устройства устанавливают рейку в по­ложении, при котором стрелка микроамперметра останавливается на нуле, при этом переключатель на пульте будет находиться про­тив таблички «грубо»;

набирают дробную часть заданной координаты при помощи от­счетного устройства с лимбом;

перемещают узел на целое число миллиметров заданной коор­динаты, пользуясь масштабной линейкой, установленной на станке;

переключатель на пульте ставят против таблички «тонко» и пе­ремещают узел до тех пор, пока стрелка микроамперметра не ус­тановится на нуль.

Предельная погрешность показания отсчета вертикального и горизонтального перемещений данного координатно-измерительно-го устройства равна 8 мкм.

Контрольные вопросы

1. Как проверить параллельность поверхностей?

2. Какие могут быть погрешности в расположении отверстий после их обра­ботки?

3. Как контролируются отверстия при обработке их на расточных станках?

4. Как измерить отверстие без съема борштанги?

5. Как производится точная установка резца в борштанге на заданный диа­метр отверстия?

6. Как пользуются координатно-измерительным устройством горизонтально-расточного станка (см. рис. 77) ?

7. Как обозначаются на чертежах технические условия обработки?

ПЕРЕДАЧИ

Передача движения в расточном станке от электродвигателя к шпинделю, от шпинделя к столу и т. п. осуществляется посредством нескольких последовательно соединенных между собой передач^

Передачей называется механическое устройство, переда­ющее движение с одного вала на другой или преобразующее вра­щательное движение в поступательное. К числу простейших пере­дач относятся: ременная (рис. 78, а, б), зубчатая с цилиндрически­ми колесами (рис. 78, в), зубчатая с коническими колесами (рис. 78, г), червячная (рис. 78, д) винтовая (рис. 78, е)„ реечная (рис. 78, ж). Каждая передача состоит из двух соединен­ных между собой элементов кинематической пары: два шкива,, два колеса, червяк и червячное колесо, винт и гайка, рейка и рееч­ная шестерня.

В расточном станке применяют и более сложные механизмы, состоящие из нескольких передач, например, дифференциальный механизм (рис. 79, а), реверсивный механизм с кулачковой муф­той (рис. 79, б).

Ременная передача. Ременная передача (рис. 78, а, б) приме­няется при значительном расстоянии между осями валов. Переда­ча осуществляется от ведущего вала к ведомому при помощи ремня, охватывающего шкивы с некоторым натяжением. В зависимости от формы сечения ремней ременные передачи делятся на кли-ноременные, плоскоременные и зубчатые. Ремни прямоугольного сечения могут быть кожаными, прорезиненными, хлопчатобумаж­ными. Для клиноременных передач применяются только прорези­ненные ремни клиновидной формы. Преимущество клиноременной передачи заключается в большем трении между ремнем и шкивом, благодаря чему она передает большую мощность при той же пло­щади сечения ремня. Кроме того, клиноременная передача более практична в эксплуатации и не требует затрат времени и средств на перешивку ремней.

Зубчатая передача. Зубчатая передача с цилиндрическими (рис. 78, в) или коническими колесами (рис. 78, г) имеет наиболь­шее распространение в машиностроении, так как передает значи­тельную мощность и обеспечивает постоянство передаточного отно­шения.

Инструменты для точной установки резцов на размер. Для точной установки резцов в борштангах и оправках на требуемый раз­мер диаметра расточки применяются специальные установочные инструменты: жесткие, шкальные и индикаторные.

Жесткие калибры (рис. 76) имеют форму кольца (а), полу­кольца (б) или призмы (в).

Шкальные инструменты (рис. 76, г) применяются для установ­ки резцов при черновом или получистовом растачивании с точ­ностью 0,05—0,1 мм.

Индикаторные инструменты обеспечивают установку резцов по диаметру в борштангах и оправках с точностью до 0,01 мм.

Отсчет координат на расточных и координатно-расточных стан­ках является наиболее ответственной функцией станка.

Наиболее широкое распространение получили следующие спо­собы отсчета координат: концевыми мерами в сочетании с индика­торными устройствами; точными ходовыми винтами с лимбами и нониусами; точными шкалами в сочетании с оптическими прибо­рами.

При измерении по первому способу требуемый размер набирают из концевых мер. Этот набор помещают на станке между упором, укрепленным на подвижном узле, и стержнем индикатора, уста­новленным неподвижно.

Второй и третий способы наиболее характерны для координат­но-расточных станков.

Измерение по второму способу производится с помощью точно изготовленных винтов, которые одновременно являются средством осуществления подач органов станка. Отсчет производится по лим­бу с нониусом. Увеличение точности перемещения достигается при помощи коррекционной линейки.

При измерении по третьему способу отсчет перемещения про­изводится по точной шкале, наблюдаемой через микроскоп. Шкала сделана в виде полированного стального валика с нанесенной на его поверхности тонкой винтовкой риской с шагом 2 мм. Предва­рительная установка с точностью до 1 мм производится по грубой масштабной линейке, находящейся снаружи. Для точной установ­ки зеркальный валик устанавливают на заданный размер с по­мощью лимба и узел дополнительно перемещают до тех пор, пока ^)иска зеркального валика, наблюдаемая через микроскоп, не уста­новится между двумя контрольными штрихами на окуляре микро­скопа. В этом случае вследствие отделения средств измерения от средств перемещения шкалы не подвержены механическому износу и длительно сохраняют точность. Следует, однако, отметить, что пользование оптической системой утомляет зрение рабочего.

Координатно-измерительное устройство (рис. 77) устанавлива­ется на горизонтально-расточный станок и служит для отсчета вер­тикального перемещения шпиндельной бабки и поперечного перемещения

суппорта стола на заданные величины. Отсчет произво­дится по методу, предложенному Г. М. Бродским и С. С. Подлазовым, основанному на использовании индуктивного датчика. Этот метод обладает следующими основными преимуще­ствами: высокая чувствительность отсчетного устройства и удоб­ство выполнения отсчета; практическая неизнашиваемость измери­тельной системы, что обеспечивает сохранение точности на дли­тельный срок; простота и дешевизна изготовления отсчетного устройства, так как большинство элементов отсчетного устройства выполняется по второму классу точности.

Краткая техническая характеристика

Цена деления отсчетного механизма

Наибольший вертикальный ход шпиндельной бабки

Наибольший поперечный ход суппорта стола

Напряжение тока, питающего индуктивный датчик . .

0,01 мм 1400 » 1400 » 380 В

Координатно-измерительное устройство предназначено для от­счета перемещения на заданную величину шпиндельной бабки и стола. Устройства для отсчета вертикального перемещения шпин­дельной бабки (рис. 77, а) и горизонтального перемещения стола (рис. 77, б) состоят из следующих узлов: датчика 1, механизма ус­тановки датчика 2, рейки 3, устройства для отсчета 4 и электро­пульта 5.

Измерительный ролик датчика имеет развернутую длину ок­ружности, равную 400 мм. Ролик установлен на алюминиевом кор­пусе, смонтированном на неподвижной оси и прецизионных ша­риковых подшипниках. На этой же оси и втулке сидят два сердеч­ника, на наружной поверхности которых нарезаны 200 зубьев мо­дуля 0,3 мм. Сердечники снабжены катушками, обмотки которых соединены по мостовой схеме. В корпусе датчика с плотной посад­кой укреплены два сердечника с 200 внутренними зубьями того же модуля.

Между внутренними и наружными зубьями сердечников остав­лен воздушный зазор, который меняется в зависимости от углового относительного расположения внутреннего и наружного сердечни­ков. Поворот ролика с корпусом, относительно оси вызывает изме­нение индуктивности системы, что влияет на величину тока в об­мотках катушек. Определенное угловое положение внутренних и наружных сердечников, когда токи в катушках выравниваются, принимают за начало отсчета.

Вертикальная рейка, по которой происходит обкатывание ро­лика датчика, устанавливается вдоль направляющих колонны. Рейка смонтирована в специальных направляющих качения, бла­годаря чему можно доворачивать датчик в исходное положение, когда стрелка микроамперметра на электропульте показывает нуль.

Для компенсации неточности изготовления ролика датчика вер­тикальная рейка устанавливается под некоторым углом к направ­ляющим колонны станка.

Контроль расстояний между осями в зависимости от требуемой точности выполняется штангенциркулем, микрометром или конце­выми мерами с применением контрольных валиков и втулок; для

этой цели могут быть применены также специальные индикаторные приборы.

Микрометрический штихмас для измерения расстояния между осями отверстий (рис. 74) состоит из призмы 1, втулки 2, штихма-са 5, пружины 3, резьбовой пробки 4, гайки 6 и стопорного сухаря 7.

Во втулку 2 ввертывается сменный универсальный микроштих-мас, благодаря чему можно измерять межцентровые расстояния в пределах от 150 до 500 мм. В обработанные отверстия перед из­мерением вставляют контрольные валики диаметром от 25 до 75 мм.

При измерении расстояний между осями с помощью контроль­ных валиков (рис. 75, а) размер L подсчитывается в результате из­мерения величин 1\ и /г по формулам:

, , , D+d
L=li-\——– y~ мм,

г t D+d

L — lo ■ mm,

² 2

где D и d — диаметры оправок.

Нескрещивание двух пересекающихся осей отверстий измеря­ется с помощью двух специальных оправок (рис. 75, б).

Перекос осей отверстий при расположении линий центров в горизонтальной плоскости измеряется с помощью контрольных ва­ликов, линейки и уровня (рис. 75, в) и рассчитывается по формуле

hi — ho
х=— — мм,

где х — перекос осей отверстий; hi, ho — показания уровня для 1 и 2 положений; / — расстояние между контрольными линейками, мм.

Перекос осей отверстий при расположении линии центров в вертикальной плоскости измеряется с помощью контрольных ва­ликов, угольников и уровня (рис. 75, г).

Перекос осей отверстий при наклонном расположении линии центров измеряется с помощью контрольных валиков, специаль­ного прибора и уровня (рис. 75, д).

ПО

Точность измерения уровнем при расстоянии между осями от­верстий до 1 м составляет 0,02 мм на длине 1 м и 0,04 мм на 1 м при расстоянии 1—3 м.

Угол между перекрещивающимися осями отверстий проверяют с помощью двух оправок и щупа или индикатора (рис. 75, е). По­грешность углового расположения отверстий характеризуется ве­личиной отношения:

Ai — ho

Х=— mm,

I

Рис. 76. Инструменты для точной установки резцов на размер: а — кольцо, 6" — полукольцо, в — шаблон с призмой, г — шкальный инструмент

где х — отклонение от перпендикулярности на длине /;

hi, — величины зазоров, измеренные щупом, или наибольшие показания индикатора при касании к контрольному валику для положений 1 и 2; I—расстояние между двумя пластинами вилки или положениями индикатора, мм.

Проверка неперпендикулярности неперекрещивающихся осей отверстий выполняется с помощью двух контрольных оправок и специальной вилки (рис. 75, ж). Погрешность углового расположе­ния отверстий определяется по формуле, аналогичной предыдущей, но hi и /г₂ в этом случае будут обозначать расстояния от контроль­ных оправок до контрольных платиков вилки.

Расстояние от оси отверстия до базового торца измеряется с по­мощью контрольного валика, вилки и концевых мер (рис. 75, з) и рассчитывается по формуле

где d — диаметр контрольного валика, мм; А — постоянный размер вилки, мм; Б — высота набора концевых мер от базового торца до вилки, мм.

Схема проверки отверстий изображена на рис. 68. Два опор­ных шарика 5 жестко связаны с корпусом скобы 2. Шкала изме­рительного наконечника тарируется по эталонным измеритель­ным кольцам в пределах заданного интервала диаметров измеря­емых отверстий. Индикатор 3 устанавливается в нулевое положе­ние по эталонному кольцу, диаметр которого равен номинальному диаметру измеряемого отверстия.

Специальный штангенциркуль для измерения отверстий диамет­ром 20—180 мм (рис. 69, а) при расточке без съема борштанг из­готовляется из обычного штангенциркуля с длиной измерения 150 мм и величиной отсчета 0,1 мм. Переделка его состоит в сле­дующем: необходимо отшлифовать каждую из губок на 1,5 мм, переклеймить деления шкалы, как показано на рисунке, снять планку глубиномера, обработать семь отверстий диаметром 2,6 мм на электроискровой установке для крепления планок и 2 к губкам.

Контроль точности показаний специального штангенциркуля производится проверкой измеряемого отверстия диаметром 40, 100 и 150 мм при помощи индикатора внутреннего измерения. Показа­ния индикатора должны отличаться от показаний штангенциркуля на величину не более ±0,05 мм. Штангенциркуль можно использо­вать для измерения отверстия без съема борштанги при условии, если разность диаметров отверстия и борштанги составляет не ме­нее 20 мм. Наибольшая глубина измерения отверстия 20 мм.

Другая конструкция штангенциркуля для измерения отверстий диаметром 60—200 мм представлена на рис. 69, б.

Штихмас с индикатором (рис. 70) настраивается на требуемый диаметр отверстия по эталону при нулевом показании стрелки индикатора. Корпус штихмаса 5 устанавливается опорами 4 и 6 на предварительно обработанный торец отверстия. При измерении отверстия поворотный рычаг 2 переместит измерительный наконеч­ник индикатора на величину отклонения диаметра отверстия от его заданного значения при соотношении 1:1 плеч рычага 2. Винт 3 ограничивает поворот рычага 5 в нужных пределах.

Комплект из пяти специальных индикаторных нутромеров, один из которых представлен на рис. 71, позволяет измерять отверстия диаметром от 230 до 400 мм при расточке борштангами диамет­ром до 120 мм. В отверстиях сварной скобы неподвижно закрепляется винтом 2 сменный наконечник 3 высотой от 45 до 120 мм и сменная пробка 4 высотой от 20 до 95 мм с индикатором внутреннего измерения 5, имеющим пределы измерения от 50. до 100 мм. Индикатор настраивается на диаметр измеряемого отвер­стия по микрометру или эталонному кольцу как обычный индика­тор внутреннего измерения.

Прямолинейность оси отверстия измеряется защемлением ле­кальной линейкой нескольких полосок из папиросной бумаги, уло­женных по образующей отверстия. Наличие незащемленных бума­жек по концам или в середине отверстия свидетельствует об ис­кривлении оси отверстия (толщине папиросной бумаги 0,03 мм).

Контроль расстояния от отверстия до базовой плоскости вы­полняется с помощью контрольного валика, штангенрейсмаса с индикатором (рис. 72, а) или набора концевых мер (рис. 72, б).

Контролируемый размер измеряют или непосредственно набо­ром концевых мер от базовой плоскости до валика, или сравнением

показаний индикатора — при касании к валику и соответству­ющему набору концевых мер.

Проверка соосности и геометрии отверстий производится непо­средственно на станке без изменения установки детали, но при ослаблен­ном креплении. Переме­щая стол с деталью при неподвижном шпинделе, измеряют и записывают степень соосности, эл-липсность и конусность отверстий по показаниям индикатора, закрепленно­го в оправке шпинделя, для четырех точек 1, 2, 3, 4 по окружности и двух сечений по длине каждого отверстия (рис. 73).

Соосность трех и более отверстий контролируется с помощью ступенчатого контрольного вала, гладкого вала и переходных вту­лок, а также специальных индикаторных приспособлений.

Проверка взаимного расположения параллельных осей отвер­стий состоит из трех элементов контроля: контроль расстояний между осями, контроль параллельности осей, контроль перекоса осей.

Рис. 67. Погрешности в распо­ложении отверстий и отклоне­ния геометрической формы от­верстий:

а — смещение осей, б — непрямоли­нейность осей, в — непараллель­ность осей, а — перекос осей, д — ошибка в углах между осями, е — нескрещивание осей, ж — непарал­лельность оси отверстия базовой поверхности, з — ошибка в расстоя­нии между торцами отверстий, и — ошибка в расстоянии между коль­цевыми канавками, к — ошибка в расстоянии между осями отверстий, л — ошибка в расстоянии между осью одного отверстия и торцом другого, м — ошибка в расстоянии между осью отверстия и базовой поверхностью, н — конусность и овальность отверстий

Смещение осей соосных отверстий и непараллельность осей при наличии трех и более опор одного вала не должны превышать 0,02—0,03 мм-, для двух опор 0,03—0,05 мм в зависимости от диа­метра и длины растачиваемого отверстия, типа подшипника и точ­ности механизма.

Ошибка в угле между осями отверстий под конические колеса с прямым зубом 3 и 4-го класса точности не должна превышать 0,02 мм на 100 мм длины оси.

Ошибка в расстоянии между торцовыми поверхностями соосных отверстий и кольцевыми канавками для фиксации подшипников качения допускается в пределах от 0,2 до 2,0 мм.

Непараллельность оси отверстий базовой поверхности и точ­ность расстояния от оси отверстия до базовой поверхности зависят от характера механизмов, применяемых компенсаторов и способов передачи движения и могут меняться в довольно широких преде­лах. Более жесткий допуск задается на параллельность осей от­верстий базовым поверхностям для обеспечения правильного мон­тажа узлов.

Для конкретных случаев обработки точность расположения от­верстий оговаривается в технических условиях чертежей обраба­тываемых деталей.

Чертеж детали, кроме размеров и допусков, содержит техни­ческие условия на обработку: параллельность, перпендикулярность поверхностей и осей отверстий, соосность, овальность, конусность и смещение осей отверстий. Примеры обозначения на чертежах тре­бующейся точности изготовления приведены в табл. 7.

ПРОВЕРКА ОТВЕРСТИЯ

Проверка отверстий деталей после растачивания отверстий по 1—2-му классу точности осуществляется или непосредственно на столе станка при ослабленном креплении, или на контрольной пли­те, когда разность температур детали и измерительных инструмен­тов не превышает 3° С.

Измерение конусности и овальности отверстия выполняется на длине детали в трех сечениях, перпендикулярных оси отверстия, на расстоянии 15—20 мм от концов отверстия и в середине. В каж­дой из этих плоскостей делают по два замера во взаимно перпен­дикулярных направлениях для сплошных отверстий и по три за­мера— для разъемных отверстий (один в вертикальной плоскости и два под углом ±10° к плоскости разъема (см. рис. 67, «).

Отверстия измеряют жесткими калибрами, индикаторными нут­ромерами или штихмасами с предельной погрешностью измерения до 20 мкм.

Жесткими калибрами измеряют отверстия, диаметры которых соответствуют ГОСТ или расположены в труднодоступных для из­мерения местах (в последнем случае применяют калибры с удли­ненными ручками). Индикаторными нутромерами или штихмасами проверяют отверстия большого диаметра, нестандартного или дробного размера, или выполненные по замерам сопрягаемой де­тали-

При проверке диаметра отверстия предельным калибром про­ходной калибр должен входить в отверстие без усилий.

При обработке отверстий борштангами отверстия измеряют без съема борштанг индикаторными устройствами в виде скобы, штан­генциркуля, штихмаса или индикатора внутреннего измерения.

Набор из пяти индикаторных скоб (одна из них показана на рис. 68) допускает измерение растачиваемых отверстий диаметром от 75 до 170 мм. Наименьшая разность диаметров отверстия и бор­штанги 20 мм. Каждая из пяти индикаторных скоб регулируется в пределах 15 мм: 75—90, 95—110, 115—130, 135—150, 155—170 мм. Пределы измерения маркируются на корпусе скобы 2. Грубая ус­тановка на размер диаметра отверстия производится перемещени­ем измерительного наконечника с отсчетом по его шкале. Точная установка на требуемый диаметр выполняется по индикатору 3 и эталонному кольцу. Стрелку индикатора при этом необходимо устанавливать с натягом, несколько большим, чем половина пред­полагаемого отклонения размера отверстия. Головки винтов 4 после регулировки и проверки скобы заливают воском.

ПРОВЕРКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Существуют следующие методы проверки прямолинейнос­ти плоскостей: по лекальной линейке; на краску по контрольной плите; по контрольной линейке (на краску, с помощью концевых мер или с применением индикатора).

Проверка на прямолинейность небольших поверхностей (длиной до 500 мм) производится путем наложения на поверхность детали лекальной линейки и наблюдения за световой щелью между кром­кой линейки и поверхностью детали.

При проверке на краску плоскостей длиной до 2 м при помощи контрольной плиты или линейки контролируется равномерность расположения окрашенных пятен и количество этих пятен, прихо­дящееся на квадрат со стороной 25 мм.

При проверке контрольной линейкой под щуп или концевыми мерами удается замерять отклонения от прямолинейности с точ­ностью до 0,02 мм. Под линейку длиной свыше 500 мм для умень­шения ее прогиба под действием собственной массы подкладывают две измерительные плитки одинаковой высоты на расстоянии ²/д ее длины, считая от концов линейки. При измерении записывают ве­личины зазоров между линейкой и плоскостью. Перемещая линей­ку через определенные расстояния, кратные ее длине, строят соответствующий- график, который дает наглядное представление об отклонении от прямолинейности плоскости.

При проверке плоскости индикатор перемещают па шагу вдоль линейки, опираясь измерительным штифтом о верхнюю полку ли­нейки. Колебание показаний стрелки индикатора указывает сте­пень непрямолинейности плоскости. По показаниям индикатора может быть построен график прямолинейности плоскости с точ­ностью до 0,01 мм.

Проверка плоскостности по рамному или универсальному уровню применяется для плоскостей длиной более 2 м и обеспечивает точ­ность замера до 0,01 мм на длине 1 м.

Проверка параллельности поверхностей выполняется: не­посредственным измерением размера между поверхностями уни­версальными измерительными приборами (штангенциркулем, штихмасом, глубиномером, концевыми мерами, микрометром и др.), как показано на рис. 66, а, б; способом сравнения с исходной базой (рис. 66,6), когда, например, параллельность плоскостей А и Б контролируется сравнением показаний индикатора для этих по­верхностей при перемещении индикатора вдоль исходной базовой поверхности В.

Проверка перпендикулярности поверхностей выполня­ется с точностью до 0,02 мм на 1 м длины с применением угольника (рис. 66, в), универсального или рамного уровня.

ПОГРЕШНОСТИ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ

Погрешности формы поверхностей определяются влиянием фак­торов, не зависящих от нагрузки (геометрические погрешности станка, зазоры в технологической системе, вызывающие самопроиз­вольное перемещение частей станка) и зависящих от нагрузки, учи­тываемые как погрешность размеров, определяющих точность фор­мы, и рассчитываемые как разность размеров одной и той же де­тали.

Погрешность формы в продольном направлении определяется измерением конусности (Д_к) и в поперечном направлении — изме­рением овальности (Д₀) отверстия.

Суммарная погрешность формы Дф=Д_к+До. Типы погрешнос­тей расположения отверстий следующие:

смещение осей отверстий Д — выражается расстоянием между осями (рис. 67, а);

непрямолинейность оси соосных отверстий — определяется как отклонение осей отверстий от прямой (рис. 67, б);

непараллельность осей отверстий — представляет собой отноше­ние разности расстояний между осями в двух поперечных сечениях к расстоянию между сечениями (рис. 67, в);

перекос осей — это отношение разности К расстояний от двух точек одной оси до плоскости, проходящей через вторую ось и об­щий перпендикуляр для обеих осей, к ширине корпуса L (рис. 67, г);

ошибка в угле Дф между осями отверстий выражается разнос­тью между действительными и номинальными углами Дф=ф_д—ф_н (рис. 67, д);

нескрещивание двух пересекающихся осей определяется как наименьшее расстояние между ними (рис. 67, е);

непараллельность оси отверстий базовой поверхности представ­ляет собой отношение разности расстояния от оси до базовой по­верхности в двух поперечных сечениях к расстоянию между ними (рис. 67, Ж);

ошибка Д в расстоянии между торцами соосных отверстий (рис. 67, з), кольцевыми канавками для фиксации подшипников качения (рис. 67, и), осями отверстий (рис. 67, к), осью одного и торцом другого отверстия с перпендикулярной осью (рис. 67,л), осью отверстия и базовой поверхностью (рис. 67, м) определяется как разность между действительным и номинальным размерами.

Контрольные плиты (рис. 64, с) применяются для конт­роля плоскостности и прямолинейности поверхностей. Плиты разделяются на поверочные и разметочные. Плиты стандартных раз­меров выполняют от 100X200 до 1000X2000 мм с тремя или че­тырьмя опорами.

Плиты отливают из высококачественного серого чугуна и раз­деляют на классы точности: 0, 1, 2 и 3-й. Плоскостность и качество рабочих поверхностей шабреных поверочных плит 0, 1 и 2-го класса и строганых разметочных плит 3-го класса определяются числом пятен, приходящихся на квадрат со стороной 25 мм. Для плит 0 и 1-го класса точности количество пятен должно быть не менее 25, для плит 2-го класса точности — не менее 20, для плит 3-го класса точности — не менее 12.. Для проверки на краску взаимно перпен­дикулярных плоскостей применяются угловые плиты в виде уголь­ников с широкой полкой.

Линейки (рис. 64, б, в, г) применяются для проверки прямо­линейности плоскостей по методу просвета или по количеству пятен на краску. Типы линеек следующие: лекальные, прямоугольные, двутавровые, мостиковые и угловые. Проверочные линейки изготов­ляют по четырем классам точности: 0, 1,2, 3-му. Лекальные линей­ки (рис. 64,6) изготовляют только по 0 и 1-му классу точности с допустимым отклонением от прямолинейности от 0,003 до 0,007-мм. Линейки с широкой полкой (рис. 64, в, г) выпускают по 1—3-му классу точности с шероховатостью рабочих поверхностей 9—10 класса. Проверка линеек на краску осуществляется анлогично про­верке плит, за исключением линеек 3-го класса, которые нормиру­ются только по линейным отклонениям.

Щупы (рис. 64, д) применяют для контроля зазоров между по­верхностями в пределах от 0,03 до 1,0 мм. Они выпускаются набо­рами из 8—16 шт. Например, набор №3 содержит щупы толщи­ной 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5 мм.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ КАЛИБРЫ И ШАБЛОНЫ

Жесткие калибры-скобы (рис. 65, а, б, в) для контроля валов разделяются на регулируемые и нерегулируемые, односто­ронние и двусторонние, однопредельные и двухпредельные, цель­ные и сборные.

Регулируемые скобы при износе проходной стороны могут быть восстановлены за счет повторной регулировки и доводки измери­тельных поверхностей.

Двусторонняя скоба имеет измерительные поверхности с двух сторон, соответствующие предельным размерам вала (проходная и непроходная стороны). Рабочие поверхности непроходной сторо­ны не подвергаются износу и поэтому делаются более короткими.

Двухпредельная скоба обеспечивает контроль детали по верх­нему и нижнему предельным размерам, но конструктивно она мо­жет быть выполнена как односторонняя или двусторонняя. В первом случае оба предельных размера выполняются последовательно на одной стороне скобы и разделяются канавкой, причем вал контролируется по двум предельным размерам с одного захода скобы.

Цельные скобы для контроля малых диаметров валов выполня­ются из листового материала. Сборные скобы чаще всего приме­няются для контроля больших размеров и имеют сварную или регулируемую конструкцию.

Калибры- пробки для контроля отверстий могут быть вы­полнены с точечным контактом (штихмасы) — для диаметров свы­ше 250 мм (рис. 65, д), с линейным контактом (срезанные проб­ки) — для диаметров 100—250 мм (рис. 65, г) и с поверхностным контактом (цилиндрические пробки) — для диаметров до 100 мм (рис. 65, е)

Конусные калибры-втулки (рис. 65, ж) и пробки (рис. 65, з) для контроля конических валов и отверстий имеют две предельные риски на пробке и соответствующие ступени на торце втулки для контроля наибольшего и наименьшего диаметров отвер­стия и вала. Угол конуса контролируется по краске, нанесенной тонким слоем на образующую пробки или втулки. При повороте пробки на 45—60° по конусной поверхности отверстия краска должна равномерно стираться по всей длине пробки.

Резьбовые калибры-пробки (рис. 65, и) и кольца (рис. 65, к) служат для контроля предельных размеров среднего приведенного диаметра резьбы, который рассчитывается с учетом допускаемых отклонений по шагу резьбы, углу профиля и собственно среднему диаметру резьбы.

« Newer Posts — Older Posts »