Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Приспособления для проверки геометрической точности и величины износа направляющих станин

Приспособления для проверки геометрической точности и величины износа направляющих станин

При проверке направляющих станин чаще всего используют индикаторы с пределами измерений 0-2, 0-3, 0-5, 0-10 мм и ценой деления основной шкалы 0,01 и 0,002 мм. Средняя погрешность измерения индикатором с ценой деления 0,01 мм составляет 0,02 мм, а с ценой деления 0,002 мм-от 0,003 до 0,009 мм.

Индикатор устанавливают в универсальный штатив, который крепится на основаниях различной геометрической формы (рис. 59). Индикаторная головка снабжается дополнительными насадками, которые, создавая удобство проверки, увеличивают универсальность использования индикаторов. Кроме подставок с различной геометрической формой базовых поверхностей, в ремонтной практике применяются специальные и универсальные приспособления с индикаторной головкой.

проверка направляющих станин станков

Рис. 59. Профильные основания индикаторной стойки для контроля направляющих: а -внутренних призматических; б — типа «ласточкин хвост»; в-прямоугольных и типа «ласточкин хвост»; г-наружных призматических.

Приспособление для определения величины отклонения от параллельности направляющих (рис. 60) позволяет произвести замеры прямоугольных направляющих и типа «ласточкин хвост» в пределах длины штанги 1. Перпендикулярно этой штанге наглухо закреплена поперечина 2, на которую укрепляют цилиндры-упоры 3 определенного диаметра и длины. Вдоль штанги перемещается индикаторная стойка 4 с равноплечим рычагом 5. Стойка фиксируется в положении, определяемом размером измеряемых направляющих. Имеющаяся пружина постоянно прижимает нижнюю часть рычага 5 к проверяемой направляющей А. Перемещая штангу 1 вдоль направляющей и прижимая поперечину к одной из них (Б), наблюдают за показаниями стрелки, показывающей непараллельность или непрямолинейность. На направляющей Б, по которой перемещается поперечина 2, должна быть заранее восстановлена при ремонте прямолинейность, так как при данном способе контроля эта направляющая принимается за базу.

Приспособление для определения непараллельности направляющих

Рис. 60. Приспособление для определения непараллельности направляющих

Направляющие станин станков связаны с другими частями и элементами станины, кареток, коробок. От взаимного расположения направляющих, этих элементов и частей станка зависят точность работы станка и его жесткость. Например, геометрические оси ходового винта и вала должны быть параллельны в горизонтальной и вертикальной плоскостях к направляющим станины, а винт поперечной подачи суппорта параллелен направляющим типа «ласточкин хвост» у токарного станка.

Винты траверсы радиально-сверлильного станка, горизонтальной и вертикальной подач фрезерного станка должны быть параллельны к направляющим. Штоки продольной подачи шлифовальных станков также параллельны к направляющим перемещения стола. Если эти условия не соблюдены, то плавность и точность работы механизмов не будут обеспечены и произойдет интенсивный износ или поломка винтов, штоков, гаек и т. д.

Виды линейных направляющих для фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ

Практически все мебельные и деревообрабатывающие предприятия используют фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ, и большая часть технологических процессов сосредоточена на этом оборудовании. Раскрой, фрезерование, сверление отверстий, нанесение гравировки и другие технологические операции выполняются в одном обрабатывающем цикле по алгоритму, заданному в управляющей программе. Поэтому малейший сбой в работе станка влечет за собой снижение качества готового изделия.

Владельцы предприятий понимают, что выбрать оборудование с нужными технологическими возможностями достаточно непросто. Нужно учесть массу конструктивных особенностей, поскольку изменить большинство из них будет дорого или вообще невозможно. Опорно-направляющая группа относится к особенно важным узлам. От нее зависит точность перемещений инструмента по координатным осям, а, соответственно, и качество готовой продукции.

Назначение линейных направляющих

Направляющие линейного перемещения на фрезерно-гравировальных станках выполняют три задачи:

  1. Являются опорами для поперечной балки, отвечают за ее движение в заданном направлении. Низкая сила трения — одно из ключевых требований к узлу.
  2. Отвечают за точность перемещения и не должны иметь люфтов в паре направляющая-подшипник. Повышенные требования предъявляются к позиционированию направляющих относительно рабочего поля.
  3. Воспринимают вторичные нагрузки. Опоры должны иметь высокие показатели жесткости на изгиб и кручение.
Читайте так же:
Простая комнатная антенна для телевизора своими руками

Существует несколько разновидностей линейных направляющих для станков с ЧПУ фрезерно-гравировальной группы. Они различаются формой сечения профиля, имеют разные показатели грузоподъемности и жесткости. Тип линейных направляющих закладывается в проект станка и уже не может быть изменен в процессе эксплуатации, поскольку связан с геометрией станины и высотой портала относительно рабочего поля.

Для изготовления деталей этих узлов используются шарикоподшипниковые стали типа ШХ-15, коррозионностойкие 95Х18, а также их зарубежные аналоги. Для повышения прочности и износостойкости их подвергают термической обработке.

Распространенные конструкции

Мы предлагаем рассматривать конструкции линейных направляющих и линейных подшипников в парах, чтобы получить более полное представление об их работе.

Цилиндрическая направляющая с подшипниками

Полированные цилиндрические валы

Этот вид направляющих используется в маломощных станках бюджетного класса. Полированные валы имеют гладкую поверхность, крайне низкие предельные отклонения по диаметру и прямолинейности. Такие направляющие очень просты в монтаже — крепятся к станине посредством двух кронштейнов, установленных по краям. Благодаря низкому коэффициенту трения такие валы практически не дают потерь мощности при перемещении. Однако у них есть ряд недостатков, ограничивающих применение в портальных фрезерно-гравировальных станках.

Установка направляющих на станок независимо от рабочего стола плохо сказывается на точности обработки. Когда каретка или балка находятся в среднем положении, даже незначительные нагрузки вызывают прогиб валов и снижение точности обработки. То же самое происходит при высоких горизонтальных подачах. Деформации из упругих переходят в пластические, то есть геометрия вала не восстанавливается.

Если соотношение диаметра и длины вала составляет менее 0,05, он будет провисать под собственным весом. Чтобы добиться приемлемой точности обработки, необходимо провести расчет жесткости конструкции с учетом максимальных рабочих нагрузок.

В паре с цилиндрическими направляющими используются втулки двух типов:

Подшипники качения. Втулки с шариками внутри имеют повышенные люфты в сравнении с другими типами подвижных опор. Они чувствительны к попаданию пыли и стружки. Из-за точечного касания шариков они имеют малую грузоподъемность и склонны к бринеллированию (оставляют отпечатки на валах) при повышенных нагрузках. Подшипники скольжения. Втулки с бронзовыми или полимерными вкладышами нечувствительны к пыли, но имеют более высокий коэффициент трения по сравнению с шариковыми подшипниками. Их можно изготавливать самостоятельно. Но, помимо станочной обработки, вкладыши требуют ручной подгонки.

Такие пары не имеют сопротивления крутящему моменту, поскольку втулка свободно проворачивается относительно вала. Для компенсации этого недостатка для каждой опоры используется две направляющих.

Шлицевые валы

Продольные шлицы вдоль цилиндрических поверхностей валов, по которым движутся тела качения, предотвращают проворачивание втулки относительно направляющей. Еще одно преимущество такой конструкции — более высокое сопротивление изгибающим и крутящим нагрузкам. В остальном шлицевый профиль не отличается от цилиндрического и дублирует практически все его недостатки.

Еще один минус — высокая стоимость производства работ. Поэтому на фрезерно-гравировальных ЧПУ станках направляющие «шлицевой вал-шариковая втулка» применяются крайне редко.

Рельсовые направляющие с цилиндрическим валом

Цилиндрические рельсовые направляющие

Рельсовая направляющая представляет собой шлифованный цилиндрический вал на опоре призматического типа. Такая конструкция отличается повышенной жесткостью, что исключает провисание под весом балки или шпинделя. Цилиндрические рельсы крепятся на несущие конструкции станка при помощи болтов. Для этого в основании опоры сверлятся отверстия.

В случае прогиба станины под нагрузкой направляющие копируют (и компенсируют) ее деформации.

Втулки для таких опор имеют незамкнутую цилиндрическую поверхность, поэтому реакция на нагрузки в разных направлениях также будет различаться. Из-за повышенного люфта в вертикальном направлении может оказаться, что точность такого станка с тяжелым шпинделем окажется ниже, чем у аналогичной по конструкции модели с направляющими в виде полированных валов.

Читайте так же:
Шарнир петля для сварки

Цилиндрические рельсы сравнительно недороги в производстве, поэтому есть в ассортименте большинства брендов с именем и без него. Поэтому разброс по качеству тоже значителен. Бывает, что втулки безымянного производителя «не лезут» на его же рельсы, и такие случаи — не редкость.

Призматические направляющие и ласточкин хвост

Такие направляющие применяются на промышленных металлообрабатывающих станках, к которым предъявляются высокие требования относительно жесткости и устойчивости к знакопеременным и статическим нагрузкам.

Призматические направляющие и ласточкин хвост выполняются как часть станины. Движущиеся по ним каретки представляют собой линейные подшипники полусухого или полужидкостного трения. После высокоточной станочной обработки пара подгоняется вручную на прилегание. Это трудоемкая и дорогостоящая операция.

Если в направляющих появляется износ (а он, как правило, неравномерен по длине), перешлифовать их в ремонтный размер чаще всего может только производитель. Заменить наделки в подшипнике можно самостоятельно, если не пугает ручная подгонка.

Из-за описанных выше сложностей случаи применения призматических направляющих на ЧПУ фрезерно-гравировальной группы единичны.

Профильные рельсовые направляющие

Профильные рельсовые направляющие

Профильные системы считаются наиболее надежными в работе, но вместе с тем требуют от производителя станка точности в установке. Рельсы закрепляются на станине при помощи винтов, по ним движутся каретки с шариками или роликами. Тела качения располагаются в дорожках. Такая конструкция имеет ряд преимуществ перед другими системами:

  1. Профиль дорожек обеспечивает равномерное распределение нагрузок на весь участок, находящийся под кареткой. Контактная поверхность между направляющей и телом качения представляет собой линию или дугу.
  2. Момент инерции сечения профиля рассчитан с высокой точностью. Рельс одинаково хорошо справляется с крутящими и изгибающими нагрузками независимо от направления их приложения.
  3. Профильные линейные направляющие с каретками работают практически без люфтов. Минимальные зазоры между телами качения и дорожками, высокий класс точности обработки позволяют собирать такие пары с преднатягом (отрицательным зазором).
  4. Профильные системы комплектуют пыльниками, сальниками, маслосъемными элементами. Их подключают к системе централизованной смазки, управляемой станком, поэтому подшипники такого типа имеют повышенный ресурс.

Чтобы преимущества профильных направляющих были полностью реализованы, производитель станка должен выполнить высокоточную обработку посадочных мест под рельсы: поверхность должна быть гладкой, нужно добиться хорошей соосности отверстий для крепления, применять качественные метизы.

Направляющие на станках MULTICUT

Направляющие на станках MULTICUT

Во всех сериях станков компании MULTICUT используются профильные направляющие и линейные подшипники HIWIN — одного из наиболее известных производителей комплектующих с бескомпромиссным качеством. Все узлы доставляются со склада официального представителя компании в России, что является гарантией оригинальности продукции. HIWIN специализируется на технологиях линейного перемещения. Компания создает высокоточные компоненты, которые используются в станкостроении, производстве авиационной и космической техники, медицинского оборудования.

Производитель разработал четыре серии профильных линейных направляющих для ЧПУ, которые выпускаются в типоразмерах от 15 до 45. Шариковые и роликовые линейные направляющие имеют 4 ряда тел качения, что обеспечивает высокую несущую способность, устойчивость портала и каретки со шпинделем.

Одно из преимуществ компонентов HIWIN — плавность хода. Благодаря этому даже черновые проходы на станках MULTICUT дают высокую чистоту поверхности изделия. В линейных подшипниках применяются пластиковые сепараторы, благодаря которым снижен уровень вибрации и шума.

Получить консультации, касающиеся направляющих линейного перемещения, а также других узлов, предусмотренных в станках MULTICUT, можно у наших сотрудников по телефону.

Фрезерование пазов типа «ласточкин хвост»

Машиностроение, как ведущая отрасль мировой промышленности, характеризуется точностью измерительных работ проводимых при изготовлении деталей и прочих компонентов. При разработке станков и механизмов в этой сфере промышленного производства часто используются всевозможные пазы, включая так называемые Т-образные, и пазы типа «ласточкин хвост». Данные конструктивные элементы служат, в основном, в качестве направляющих для линейного перемещения подвижных частей машин.

Читайте так же:
Сварочные инверторы рейтинг надежности цены

Пазы типа «ласточкин хвост» получили широкое распространение в конструкциях фрезерных станков, где они используются в качестве направляющих для рабочих органов, перемещающихся по координатам XY и Z , а так же для крепления вспомогательных элементов.

Для того чтобы убрать люфт и в тоже время создать условия для нормального перемещения рабочих подвижных частей станка использующих соединения по типу «ласточкин хвост» в обязательном порядке нужно проводить регулировку которая производится с помощью клиньев или прижимаемых планок.

Неоспоримым достоинством таких направляющих, применяемых в разнообразных машинах и механизмах, является простота и максимальная компактность.

Технология обработки ласточкиного хвоста включает в себя две последовательные операции:

• Сначала используют концевую фрезу для фрезеровки паза прямоугольной формы;

• На втором этапе фрезеруются скосы с применением специальной фрезы для ласточкина хвоста.

Стоит отметить, что фрезерование нешироких пазов типа «ласточкин хвост», обычно встречающихся в конструкциях небольших деталей, можно производить за один проход, всё теми же специальными угловыми фрезами.

Как уже было сказано, «ласточкин хвост» наиболее интересен, с точки зрения обеспечения подвижности конструктивных элементов в различных агрегатах. Этот тип направляющих считается не только удобным, но и проверенным на протяжении достаточно длительного времени. Сегодня соединения использующие сопряжение типа «ласточкин хвост» применяются для:

• Систем точных линейных перемещений в оптических устройствах;

• Систем навеса дополнительных механизмов в стрелковом оружии;

• Строительства деревянных объектов (сцепка брёвен между собой) и пр.

Компактность и эффективность такого типа пазов максимально отвечает технологической задаче многих производств.

Качество работы узлов и механизмов в машиностроении во многом зависит от точности угловых размеров отдельных деталей. Такими деталями и механизмами являются, например: конические роликовые подшипники, применяемые в силовых агрегатах; конические хвостовики режущих инструментов; конические отверстия металлорежущих станков для установки в них оправок с инструментом; всё те же направляющие, использующие соединение типа «ласточкин хвост»; приборные оптические призмы и пр.

Каждая часть машины, отвечающая за определённую функцию, может бесперебойно работать только при условии соблюдения заданных размерных показателей и допустимых отклонений которые закладываются разработчиком.

Обычно, контроль пазов «ласточкин хвост» обеспечивается с помощью специализированных шаблонов, которые позволяют с большой точностью контролировать симметричность и высоту соединения, а также угол наклона боковых сторон. В некоторых случаях, целесообразно воспользоваться штангенциркулем со специальными губками. Однако, есть и косвенные измерения, значительно превосходящие по сложности вышеперечисленные методы.

Суть косвенного измерения заключается в поиске другой величины, отличной от искомой, по результатам которой и определяются требуемые размеры.

Например, если паз «ласточкин хвост» задан углом наклона сторон α , высотой С и шириной А , то возникают некоторые сложности в проведении измерений. Значение угла α и высоту С измерить легко, в отличие от ширины А , которую в виду особенностей измерительных приборов либо вовсе невозможно измерить либо результат будет с большими погрешностями.

Изготовление ласточкиного хвоста

Даже если бы вместо значения А был известен размер В , то и тогда измерение осталось бы крайне затруднительным, т.к. острые кромки могут сминаться под действием измерительного давления, да и на самих остриях кромок могут быть небольшие заусенцы и вмятины.

В таких случаях прибегают к альтернативному косвенному измерению и последующему расчёту, с использованием следующих формул:

Определить ширину паза, таким образом, возможно с помощью двух калиброванных роликов, номинальный диаметр которых выбирается с учётом того, чтобы толщина мерных плиток (размер L ) была меньше размера В .

Читайте так же:
Осциллограф цифровой для чего нужен

Предположим, что заданы следующие размеры:

Примем диаметр мерительных роликов равным 10 мм. В этом случае, рассматривая заштрихованный треугольник на рисунке выше, можно написать:

b = r ctg α / 2 = 5 × 1,732 = 8,66 мм ;

L = А – 2r – 2b = 80 – 10 – 2 × 8,66 = 52,68 мм .

Таким образом, в данном случае нужно составить набор плиток по размеру L = 52,68 мм и произвести измерение.

Направляющие для станков с ЧПУ

Направляющие для станков с ЧПУ (в том числе, и гравировального оборудования Миртелс) являются важным конструктивным элементом подобной техники. Задача направляющих рельсов – обеспечить возможность перемещения узлов, непосредственно осуществляющих процесс той или иной обработки заготовки. И насколько точным и плавным будет это перемещение, во многом зависит надежность эксплуатации оборудования, итоговое качество изделия и его соответствие требованиям заказчика.

Но только этой задачей наличие направляющей у ЧПУ-станка не исчерпывается. Давайте несколько детальнее рассмотрим этот элемент.

Направляющие фрезерного станка с ЧПУ: функциональное назначение

На самом деле, на них возлагаются несколько более широкие функции, чем может показаться на первый взгляд.

В частности, в их число входят:

  • Выполнение опорной функции. Весь вес движущихся конструктивных узлов и агрегатов фрезера или иного станка приходится непосредственно на направляющие. То есть, их конструкция должна иметь достаточную прочность и при этом минимальные показатели трения. Это обеспечит не только точность обработки, но и снижение эксплуатационных расходов в масштабах всего срока эксплуатации оборудования;
  • Обеспечение прямолинейного перемещения инструментального узла. Важным условием для этого является отсутствие люфта направляющей. Иначе брак конечного изделия гарантирован;
  • Гашение сил и вибраций, что появляются при эксплуатации техники. Когда фрезер внедряется в тело обрабатываемой заготовки, за счет ее твердости возникают определенных боковые нагрузки и крутящие моменты. Направляющие фрезерного станка должны воспринять их и передать на станину оборудования, где эти инициированные силы и погаснут.

Виды направляющих для ЧПУ-станка

Система линейных перемещение узлов фрезера (инструментального портала и иных составляющих) состоит из двух основных элементов – передачи и направляющих рельсов. Они могут иметь различный вид, определяемый спецификой метода обработки заготовок.

Тем не менее, все многообразие этих элементов принято классифицировать по ряду признаков. И первым из них является, разумеется, конструктивное исполнение. Далее будут рассмотрены варианты исполнения, а также непосредственно из него вытекающие недостатки и преимущества.

Направляющие полированные валы

Самым распространенным видом этих элементов является направляющие полированные валы. Их обычно изготавливают из легированных сталей, а затем закаляют в индукционной печи и шлифуют поверхность узла.

К сильным сторонам такой разновидности рельсов являются:

  • Простота установки. Всего две точки крепления к станине фрезерного станка позволяют смонтировать этот узел даже своими силами;
  • Доступная цена;
  • Внушительный срок эксплуатации, обусловленный незначительным износом и высокой прочностью;
  • Малое трение и исключительная точность перемещения портала.

Слабыми сторонами такого вариант являются:

  • Зависимость провисания от габаритов рабочего стола фрезерного станка;
  • Невозможность проверки твердости стали, из которой выполнены направляющие.

Шлицевые валы

Подобные направляющие фрезерного станка, обладающие дорожками для качения шариков втулки, характеризуются следующими достоинствами:

  • Простота установки. Всего две точки крепления к станине фрезерного станка позволяют смонтировать этот узел даже своими силами;
  • Высокой степенью жесткости и хорошим сопротивлением к износу;
  • Способностью воспринимать крутящий момент, получаемый от втулки.

Тем не менее, шлицевыми валами снабжен довольно малый процент оборудования. Объясняется это прежде всего дороговизной и сложностью их конструктивного исполнения.

Линейные валы на опорах

Такой тип направляющих имеет свою специфику. На всей протяженности изделия конструктивный узел поддерживается цилиндрическими рельсами. Подобное исполнение исключает возможность изгиба вала под силой собственного веса и мобильной каретки, что движется по рельсам.

Читайте так же:
Перфоратор спарки ремонт своими руками

К числу слабых сторон такого варианта относятся возможность люфта и малый ресурс эксплуатации, после которого элементы подлежат замене.

«Ласточкин хвост» и призматические направляющие

Такой вариант применяется для фрезерной техники, с помощью которой обрабатываются заготовки из каменных пород, металла и твердых сортов древесины. То есть, для тех, где необходимо обеспечить высокую конструктивную жесткость составляющих гравировального станка.

Особенность «ласточкиного хвоста» проявляется во взаимном скольжении плоских плоскостей друг по другу. В отличие от многих других, они не являются съемными, а представляют собой цельный элемент станины оборудования. Именно по этой причине ремонт такой конструкции — весьма дорогостоящее и сложное дело.

Такой вариант не используется на всем спектре оборудования компании «Миртелс». Причина для этого одна – он противоречит нашей философии о том, что оборудование должно быть изготовлено по модульному принципу и ремонтироваться с минимальными усилиями. «Ласточкин хвост» в случае поломки для этих целей требует демонтажа и транспортировки станка своему производителю.

Профильные направляющие для станков с ЧПУ

Профильные рельсовые направляющие для станков с ЧПУ – залог высокоточного изготовления конечного изделия. Именно такого рода компоненты установлены на фрезерно-гравировальной технике «Миртелс», применяемой для производства памятников из различных пород камня.

Профильные рельсы, имеющие дорожки для скольжения кареток, монтируются на станину аппарата. Такой вид направляющих характеризуется равномерным распределением нагрузки на каретку при воздействии. А профиль касания «шарик-рельс» носит не точечный характер, а представляет собой дугу.

Как итог, профильные направляющие в виде рельсов имеют следующий ряд преимуществ с сравнении с другими вариантами:

  • Исключительная точность передвижения портала по рельсам. Это позволяет обеспечить высочайшее качество конечного изделия, что обрабатывается на таком фрезерном станке;
  • Хорошая грузоподъемность;
  • Высокая стойкость к износу в результате интенсивной эксплуатации;
  • Малый люфт, который не сказывается на качестве обработки заготовки, или же его тотальное отсутствие.

Тем не менее, такой вариант рельсов для перемещения инструментального портала также неидеален. Рельсовые линейные направляющие для станков с ЧПУ имеют следующие недостатки:

  • Большая трудоемкость установки на станке;
  • Высокая стоимость узла;
  • Серьезными требованиями к качеству конструктивного исполнения (шероховатости, прямолинейности и другим).

Помимо рельсовых некоторые производители применяют роликовые профильные линейные направляющие для станков с ЧПУ . Они имеют плоские дорожки качения и ролики в опорных модулях. Такая исполнение обеспечивает более долгий срок службы, повышает прочность и жесткость конструкции элементов.

Тем не менее, несмотря на относительно высокую цену и сложность изготовления, многие модели оборудования компании «Миртелс» оборудованы именно таким вариантом направляющей. Это обусловлено тем, что мы предлагаем нашим покупателям самое лучшее и гарантируем качество своего оборудования.

Рекомендации покупателю

И напоследок компания «Миртелс» хотела бы дать несколько советов тем, кто только намеревается приобрести фрезер или другой станок с ЧПУ.

Линейные направляющие для станков ЧПУ стоит выбрать при условиях, когда:

  • Площадь рабочего стола фрезера больше 0,7 кв.м;
  • Техника покупается с целью обработки твердых и массивных заготовок (камень, металлические болванки, древесина твердых пород);
  • При малых габаритах рабочего стола (менее А4), можно подбирать небольшой диаметр валов (в диапазоне 16-25 мм).

Если у Вас возникают хоть малейшие сомнения относительно характеристик или оптимальности конкретной модели техники для Ваших нужд, не стесняйтесь обращаться за помощью к нашим сотрудникам. Их опыт и подробные консультации помогут приобрести лучший вариант оборудования, максимально соответствующий Вашим нуждам!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector