Транспортирование, паспортизация и испытания металлорежущих станков

При транспортировании станка морским транспортом применяют специальные защитные средства. Обводку распакованного станка канатом производят согласно руководству по эксплуатации.

Точность и долговечность работы станков во многом зависит от их установки. Станки в цехе устанавливают или на общем бетонном полутолщиной 150…250 мм или на специально проектируемых фундаментах. Мелкие и средние токарные, сверлильные, карусельные и другие станки нормальной точности устанавливают на бетонный пол и закрепляют фундаментными болтами. Специальные станки, объединенные в линию, можно располагать на бетонных лентах шириной 1,5…3 м и длиной до 6 м.

Тяжелые точные станки и станки, подверженные большим динамическим нагрузкам, устанавливают на отдельных фундаментах для повышения их жесткости и виброустойчивости. Фундаменты делают из кирпича, бетона, бутобетона. Станок размещают на фундаменте по установочному чертежу, имеющемуся в руководстве по эксплуатации станка.

Для прецизионных станков высоту фундамента увеличивают дополнительно на 20 %. Легкие фрезерные, зубофрезерные, сверлильные станки устанавливают на фундаментах высотой 0,25 м. Для долбежных, радиально-сверлильных, вертикально-протяжных станков высота фундамента 0,6…1,4 м.

Площадь основания фундамента выбирают из условия, чтобы удельные давления на грунт не превосходили допускаемые значения, учитывая, что общая нагрузка на дно фундамента состоит из суммы масс станка, обрабатываемой заготовки и самого фундамента. При установке станка применяют регулирующие приспособления: подкладки, башмаки, клинья. Правильность установки проверяют по уровню в продольном и поперечном направлениях, точность установки должна соответствовать стандарту. После установки и выверки зазор между фундаментом и станком заливают бетоном или цементным раствором. Для более надежного крепления станка применяют фундаментные болты.

Виброизолирующую установку широко используют для монтажа высокоточных или виброактивных станков, а также для станков общего назначения. При таком способе установки уменьшается время монтажа станка, уменьшается пыль и грязь в цехе, повышается качество обработанных поверхностей, создается возможность обработки на всех режимах, допускаемых конструкцией станка. Виброизолирующие опоры удобны при установке станков на верхних этажах зданий. Опоры могут быть: резиновые и резинометаллические, цельнометаллические, пластмассовые, пневматические и др.

Паспортизация станков. Паспорт является основным техническим документом, содержащим необходимые сведения по конструкции, кинематике и динамике станка. Паспорт станка используют механики при его ремонте и эксплуатации и технологи при разработке технологического процесса, назначении режимов обработки, проектировании оснастки и т.д.

Разделах паспорта станка содержатся нижеперечисленные сведения:

• 1)    раздел «Общие сведения о станке» :

• -    тип станка;

• -    модель станка, завод-изготовитель, год выпуска;

• -    класс точности;

• -    масса;

• -    габаритные размеры;

• -    фотография станка;

• 2)    раздел «Основные данные» :

• - основные размеры рабочих органов станка;

• - расстояние между рабочими органами и предельные их перемещения;

• - минимальные и максимальные размеры обрабатываемых заготовок;

• -    данные для крепления инструмента;

• 3)    раздел «Привод» – характеристики электродвигателей, ремней, цепей, подшипников, муфт и т.д.

• 4)    раздел «Кинематическая схема станка» :

• -    спецификации зубчатых и червячных колес, червяков, ходовых винтов;

• -    данные, необходимые для подсчета конечных перемещений в станке;

• 5)    раздел «Механика станка» :

• -    частоты вращения шпинделей (об/мин);

• -    числа двойных ходов (дв. ход/мин) столов и ползунов;

• -    передаваемые крутящие моменты и мощности;

• -    величины подач и наибольшие допустимые силы резания;

• -    общий КПД станка;

• -    КПД кинематических цепей, приводимых от каждого электродвигателя;

• -    наиболее слабое звено для каждого значения частоты вращения шпинделя.

Паспорт содержит также разделы: «Гидравлические механизмы», «Изменения в станке», «Дата капитального ремонта», «Принадлежности и приспособления», «Таблицы настройки станка», «Схемы управления».

Кроме паспорта к станку прилагается руководство по его эксплуатации.

Приемочные испытания оборудования. Основным видом испытаний станков являются приемочные испытания:

• 1)    испытание станка на холостом ходу, проверку работы механизмов и проверку паспортных данных;

• 2)    испытание станка в работе под нагрузкой, а специальных станков и на производительность;

• 3)    проверка станка на геометрическую точность, точность обрабатываемой заготовки и параметр шероховатости;

• 4)    испытание станка на жесткость и виброустойчивость при резании.

Часть серийного выпуска станков кроме перечисленных испытаний подвергают выборочным испытаниям, к которым относятся:

• -    измерение КПД привода станка;

• -    более глубокие испытания на виброустойчивость;

• -    проверка на уровень шума;

• -    измерения статической жесткости всех основных механизмов;

• -    проверка мощности и т.д.

Перед приемочными испытаниями станок устанавливают на специальном фундаменте, при помощи регулировочных клиньев и башмаков производят выверку по уровню в продольном и поперечном направлениях, но фундаментальные болты не затягивают.

Испытания станка без нагрузки (на холостом ходу) и проверка паспорта. Станок испытывают постепенным включением всех его частот вращения, а также при низких, средних, наибольших и ускоренных рабочих подачах. На наибольшей скорости станок должен непрерывно работать не менее 1,5…2 ч. для установления постоянной температуры в подшипниках шпинделя, при этом допускается нагрев подшипников качения не более 70°С, подшипников скольжения не более 60 °С. Пусковая аппаратура, кнопки управления, блокирующие устройства, рычаги переключений должны работать надежно, без заедания и самопроизвольного смещения. Проверяются механизмы зажима заготовки и инструмента, исправность работы системы смазывания, отсутствие течи в трубопроводах, работа охлаждающей системы, электрооборудования и гидрооборудозания, а также наличие и надежность действия защитных устройств техники безопасности. Механизмы станка должны работать плавно, без толчков, повышенного шума, сотрясений, вызывающих вибрацию. Уровень шума измеряется шумомером или фонометром. Допустимый уровень шума станка в зоне рабочего места 70.. .80 децибел.

Затем проверяют данные паспорта станка. При этом проверяют соответствие данным паспорта:

• -    основных размеров и характеристик станка, характеристик электродвигателей, гидронасосов, гидромоторов и пневмооборудования;

• -    значений частот вращения и числа подач;

• -    кинематической, гидравлической и электрической схем станка, системы смазывания и охлаждения и т.д.

Отклонения фактических данных от паспортных более чем на 5% не допускаются.

Испытание станка в работе под нагрузкой проводят для проверки качества работы станка, правильности функционирования и взаимодействия всех его механизмов в условиях нормальной эксплуатации. Образцы обрабатывают в течение 30 мин (не менее) на средних скоростях при нагрузке до номинальной мощности с кратковременной перегрузкой до 25 % сверх номинальной мощности на черновом или чистовом режиме в зависимости от назначения станка. При этом все механизмы станка должны работать исправно, не должно наблюдаться вибраций, резкого шума, неравномерности движений. Особое внимание обращают на надежность и безопасность действия предохранительных устройств, тормозов, фрикционных муфт. Последние не должны самопроизвольно выключаться и буксовать при перегрузке свыше 25 % сверх номинальной мощности.

Испытание станков на производительность проводят для операционных станков-автоматов, полуавтоматов, агрегатных станков и др. Фактическая производительность должна соответствовать указанной в паспорте.

Испытание станков на получение параметра шероховатости поверхности производят для станков, предназначенных для доводочных работ. Обработку производят на чистовом режиме за один рабочий ход. Параметр шероховатости поверхности обработанной детали сравнивают с параметром шероховатости эталонной детали. Для более точной оценки параметра шероховатости поверхности применяют различные приборы: профилометры, профилографы, интерферометры и т.д.

Проверка станка на геометрическую точность и точность обрабатываемой заготовки. Точность формы и размеров обработанных на станке заготовок зависит от точности станка, инструмента, жесткости системы СПИЗ (станок - приспособление - инструмент - заготовка) и многих других факторов. Точность станка должна соответствовать нормам точности, предусмотренным стандартом.

В объем испытания станка на точность входит измерение геометрической точности самого станка и измерение точности обработанных на нем заготовок. Средства измерения (уровни, индикаторы, микрометры и т.д.) по точности должны отвечать требованиям государственных стандартов.

При проверке геометрической точности станка проверяется точность изготовления отдельных элементов станка:

• -    точность вращения шпинделей;

• -    геометрическая форма посадочных поверхностей;

• -    отклонения от прямолинейности и плоскостности направляющих поверхностей станин, стоек, колонн;

• -    отклонение от прямолинейности перемещения суппортов;

• -    точность ходовых винтов и т.д.

Проверяется также правильность взаимного положения и движения сборочных единиц и элементов станка.

Проверка точности деталей, изготовленных на станке, позволяет выявить точность станка в рабочем состоянии. Образец для испытаний, а также инструмент и режимы резания выбираются в соответствии с типом, размерами и конструкцией испытываемого станка по соответствующим стандартам. Так, на токарных станках производят:

• -    обтачивание закрепленной в патроне заготовки валика диаметром не менее 1/4 высоты центров и длиной не менее высоты центров, но не более 300 мм;

• -    подрезку торца заготовки диаметром не менее высоты центров.

Обработанный валик контролируют на отклонение от овальности и конусообразность с помощью микрометра, а у торцовой поверхности проверяют отклонение от плоскостности с помощью линейки, щупа и мерных плиток. Полученные отклонения сравнивают с наибольшими допустимыми.

При испытаниях горизонтальных и универсальных фрезерных станков обрабатывают торцовой фрезой три взаимно перпендикулярные поверхности заготовки из чугуна, при этом проверяют отклонение от плоскостности обработанной поверхности, отклонение от параллельности основанию и отклонение взаимной перпендикулярности с помощью поверочной линейки, щупа, индикатора и угольника.

Испытания на жесткость. Чем выше жесткость станка, тем точнее получают размеры деталей, обрабатываемых на нем. Перед проверкой на жесткость все части станка, которые должны быть закреплены в процессе резания, также закрепляются. Затем к рабочим органам станка, несущим инструменты и заготовку, прилагают плавно возрастающую до заданного предела нагрузку и с помощью индикаторов, миниметров, уровней измеряют относительное перемещение этих рабочих органов. В качестве устройств для нагружения используют механизмы станка или специальные приборы.

Испытание станка на виброустойчивость. Вибрации в станке возникают из-за колебаний, вызываемых работающими рядом машинами, прерывистого характера процесса резания, недостаточной жесткости передач в приводах станков, недостаточной уравновешенности вращающихся частей станка или вращающейся заготовки и т.д. Вибрации при токарной обработке, например, увеличиваются при увеличении глубины резания, уменьшаются при увеличении главного угла резания в плане и переднего угла резца, при увеличении скорости резания и т.д. Испытание станков на виброустойчивость при резании сводится к определению предельной стружки и ее зависимости от скорости резания. Предельная стружка – это наибольшая ширина среза, снимаемая на станке без вибраций. Предельную стружку определяют по характерному звуку во время работы, по сильной волнистости и зазубренности сходящей стружки, по следам на обработанной поверхности.