Особенности обработки составных станин

Составные станины собирают из отдельных секций, что позволяет:

1. изготовлять крупные, длинные станины отдельными секциями на средних по размерам станках;

2. изготовлять сложные станины, например для агрегатных станков;

3. унифицировать секции станин и при ограниченном числе типоразмеров отдельных секций изготовлять разнообразные станины;

4. повышать технико-экономические показатели процесса изготовления станин, в том числе сокращать цикл изготовления, повышать уровень автоматизации и производительность труда за счет использования возможностей групповой технологии.

Процесс изготовления составной станины состоит из нескольких этапов:

- изготовление отдельных секций;

- сборка составной станины из секций;

- обработка составной станины в сборе.

Точность относительного положения вспомогательных баз отдельных секций составной станины можно достигнуть всеми методами достижения точности. При использовании методов взаимозаменяемости и регулирования обработка составной станины в сборе не производится. В этом случае перед сборкой все поверхности вспомогательных баз секций обрабатывают окончательно. Требуемое относительное положение секций обеспечивается применением шпонок и штифтов. Секции соединяют болтами или сваркой. При достижении точности пригонкой после полной или частичной сборки составную станину обрабатывают, например шлифуют направляющие собранных секций. В этом случае при изготовлении каждой секции должен быть оставлен соответствующий припуск.

Примером составной станины является станина двустороннего агрегатного станка, которая состоит из центральной и двух боковых секций

Боковые секции станины базируют относительно центральной секции по торцовой плоскости и шпонке и крепят к центральной секции винтами. В соответствии со служебным назначением и конструкцией боковой секции необходимо обеспечить перпендикулярность верхней плоскости к торцовой плоскости. С этой целью при обработке торцовой поверхности на отдельной операции в качестве технологической базы используют обработанную верхнюю плоскость станины. Торцовую поверхность можно обрабатывать на горизонтальном многоцелевом станке (рисунок 1.24.).

Обработка включает торцовое фрезерование привалочной плоскости, фрезерование цилиндрической фрезой паза для шпонки, сверление отверстий и нарезание резьбы.

Сборку станины осуществляют следующим образом. Среднюю и боковые секции станины выставляют по верхним поверхностям с помощью установочных винтов и уровня. К торцовым поверхностям средней секции привинчивают призматические шпонки. Затем боковые секции по очереди соединяют с центральной и прикрепляют винтами. После этого контролируют параллельность верхних поверхностей боковых секций поверхности центральной секции. При необходимости верхние поверхности обрабатывают после сборки

Контроль станин

Контроль станин осуществляют в процессе изготовления, при сборке станка, в процессе эксплуатации. При изготовлении контролируют размерные параметры станины и при необходимости свойства материала.

Свойства чугуна литых направляющих определяют путем испытания образцов, вырезаемых из специально предусмотренных в отливке приливов или методами неразрушающего контроля.

Твердость литых направляющих измеряется после черновой обработки в нескольких местах переносным прибором ТБР. Твердость закаленных направляющих контролируют с помощью прибора ТРП.

Шероховатость обработанных поверхностей станины измеряют профиллографом или определяют визуальным сравнением с образцами шероховатости.

Плоскостность направляющих и других поверхностей станины можно контролировать по краске подсчетом числа точек контакта измерительной линейки, например ШM-1-2000 Ш с направляющими. Краску «краплак» наносят тонким слоем толщиной 2...5 мкм. Число пятен контакта определяют на площади 25х25 мм, которая выделяется наложением квадратной рамки.

Отклонение от плоскостности можно измерить, установив измерительную линейку на концевые меры одинаковой высоты и измерив расстояния от плоскости линейки до направляющих в нескольких местах с помощью измерительной головки или другого измерителя. Для измерения отклонения от плоскостности применяют оптические плоскомеры, например ИС-45.

В серийном производстве станин применяют специальные плоскомеры, представляющие собой плиту, базирующуюся на измеряемой поверхности на трех опорах. В плите устанавливают в шахматном порядке измерительные головки. Головки настраивают по эталонной плоскости. В качестве отсчета берут наибольшую разность показаний двух измерительных головок. Лазерным интерферометром можно измерить отклонение от плоскостности поверхности длиной до 3000 мм с точностью около 0,5 мкм при однократной установке измерительной системы относительно измеряемой поверхности станины.

Прямолинейность направляющих контролируют с помощью уровня, автоколлиматора или лазерного интерферометра. Для контроля прямолинейности направляющих с помощью брускового уровня, например мод. 200-02, сначала выставляют станину на регулирующих опорах так, чтобы обеспечивалось нулевое положение пузырька уровня. Затем, перемещая уровень вдоль направляющих, через определенные интервалы берут отсчет по шкале уровня с ценой деления 0,02 мм. По полученным показаниям строят график, отображающий профиль направляющих, и определяют отклонение от прямолинейности. Извернутость направляющих измеряют аналогичным образом при установке уровня на две направляющие в поперечном направлении. При контроле прямолинейности и извернутости призматических направляющих необходим специальный мостик, на который устанавливается уровень. Могут использоваться индуктивные уровни, например мод. 129.

Схема контроля прямолинейности с помощью автоколлиматора показана на рисунке 1.25. Визирную трубу 1 автоколлиматора устанавливают так, чтобы оптическая ось была параллельна направляющим. Зеркало 2 устанавливают на специальном мостике 3 на направляющих. Мостик 3 с зеркалом перемещают вдоль направляющих с шагом, равным расстоянию между опорами мостика, которое не должно превышать 10 % общей длины контролируемой поверхности. При каждом положении мостика наблюдают через окуляр и отсчитывают отклонение зеркальной марки, которое вызывается угловым отклонением мостика 3. По полученным данным строится график, по которому определяют отклонение от прямолинейности. Автоколлиматор АК-0,5У, например, имеет цену деления 2,4-10^-6рад, погрешность измерения ±14,5-10^-6рад во всём диапазоне измерений.

Наиболее высокую точность и уровень автоматизации контроля обеспечивают лазерные интерферометры. Схема контроля прямолинейности направляющих лазерным интерферометром подобна схеме контроля автоколлиматором (см. рисунок 1.25.).

Лазерный интерферометр содержит источник света — стабилизированный гелийнеоновый лазер, интерферометр и фотоэлектронный блок, осуществляющий счет интерференционных полос и преобразующий величину перемещения зеркала с мостиком в цифровые показания. Для повышения точности измерений в лазерный интерферометр вводят измеритель температуры и рефлактометр для определения коэффициента преломления воздуха, показания которых автоматически учитываются при измерениях. Интерферометр ИПЛ, например, на длине до 1 м обеспечивает дискретность отсчета 0,1 мкм при скорости перемещения зеркала до 0,025 м/с. Другие модели лазерных интерферометров обеспечивают измерения на длине до 5 м и более с дискретностью 0,5...1,0 мкм при скорости до 0,025...0,3 м/с. Результаты измерений могут быть выведены на цифровые индикаторы, на печать, могут вводиться в мини-ЭВМ для обработки и анализа.

Форму профиля направляющих контролируют специальным шаблоном и набором щупов.

Параллельность поверхностей можно проконтролировать с помощью уровня. Уровень сначала устанавливают на одну базовую поверхность. Станину выставляют по уровню, затем уровень переносят на другую поверхность и отсчитывают отклонение от параллельности. Отклонение от перпендикулярности поверхностей определяют аналогично с помощью рамного уровня.

Отклонения от параллельности и перпендикулярности поверхностей направляющих можно измерить с помощью измерительных головок, установленных на образцовом мостике, который перемещают по направляющим.

Для контроля некоторых расстояний и поворотов поверхностей станин могут быть использованы координатно-измерительные машины соответствующих размеров. Однако достигнутой в настоящее время точности измерения на этих машинах, как правило, недостаточно для контроля станин прецизионных станков по всем параметрам.

Износ направляющих в процессе эксплуатации станин можно контролировать измерением под микроскопом длины лунок глубиной 0,1...0,15 мм, которые для этого наносят на направляющие твердосплавным роликом с помощью переносного прибора ПВЛ-2 53.изделия машиностроения и его состав

Каждое изделие машиностроения обладает определенной структурой и состоит из ряда сборочных единиц: узлов, подузлов, комплектов и отдельных деталей. Такое деление обусловлено не только функциональной структурой, но и удобством сборки и позволяет создавать изделия по агрегатному принципу. Состав структуры изделия машиностроения показан на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Структура изделия машиностроения как объекта производства

Деталью называется изделие (или составная часть изделия), изготовленное без применения сборочных операций из однородного по наименованию и марке материала. Соединяясь в процессе сборки, детали образуют сборочные единицы.

Сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе путем сборочных операций.

Комплект – два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор, имеющий общее функциональное назначение, как правило, вспомогательного характера, например комплект инструмента и принадлежностей, измерительной аппаратуры, упаковочной тары и т.п. К комплектам также относят сборочную единицу или деталь, поставляемую вместе с набором других сборочных единиц и (или) деталей, предназначенных для выполнения вспомогательных функций при ее эксплуатации, например осциллограф в комплекте с укладочным ящиком, запасными и сменными частями, монтажным инструментом. Примером комплекта является резцедержавка токарного станка, изображенная на рис. 2.5.

В литературе термин "сборочная единица" часто заменяется широко распространенным понятием "узел". Для удобства разработки и нормирования технологического процесса сборки узлы условно разделяют на подузлы, узлы первого, второго и более высоких порядков. Обычно узел более высокого порядка включает в себя один или несколько узлов более низкого порядка, комплекты и отдельные детали.

Подузлом называется сборочная единица, состоящая из базирующей детали, на которую смонтирован хотя бы один комплект. В общем случае подузел может иметь несколько комплектов и отдельных деталей, смонтированных непосредственно на его базирующую деталь. Пример подузла показан на рис. 2.5 (верхняя каретка суппорта).