Биение патрона токарного станка

Биение патрона токарного станка

Рано или поздно, в зависимости от интенсивности работы, самоцентрирующийся трехкулачковый патрон теряет свою точность из-за износа трущихся частей (спираль, направляющие кулачков в корпусе патрона, сами кулачки). В результате этого патрон начинает «бить», т. е. ось цилиндрической поверочной оправки, зажатой в патрон (или детали), не совпадает с осью вращения шпинделя токарного станка. Происходит биение поверхности детали при ее вращении. Это может повлиять на появление «черноты» при обработке заготовки с минимальным припуском на обработку, и в других случаях, когда необходимо соблюсти соосность шеек вала при обработке без участия центров станка.

Смысл этой операции состоит в том, что необходимо совместить ось рабочих поверхностей кулачков с осью вращения шпинделя. Казалось бы, очень просто – произвести обработку (расточку) кулачков патрона прямо на станке по рабочим поверхностям. Это так, но растачивать кулачки в свободном состоянии, когда они не зажаты, нет смысла — биение не устранится. Кулачки должны растачиваться в своем рабочем положении, то есть в зажатом. Есть несколько вариантов зажать кулачки так, чтобы при этом внутри их мог проходить расточной резец. Одно из них заключается в применении вставного кольца, на которое нагружаются кулачки.

Делается так: в патрон зажимается цилиндр, диаметр которого определяет величину отверстия, в которое должен будет входить расточной резец. На одной из ступенек кулачков прорезается канавка под обойму подшипника. Глубина канавки соответствует ширине обоймы. Цилиндр вынимается, обойма подшипника вставляется в канавки и зажимается (не разжим, а зажим). Не страшно, если кольцо при зажиме будет деформировано; главное в том, что выбираются все зазоры в сочленениях патрона. В этом положении производится расточка кулачков. Радиус расточки кулачков должен быть как можно меньше, чтобы не ухудшить условия зажима деталей маленького диаметра. Поперечные канавки, которые после расточки кулачков стали менее глубокими, можно прорезать, не разжимая кулачки после их расточки. Если боковые грани кулачков мешают им сходиться при зажиме маленького диаметра детали, кулачки можно вынуть из корпуса патрона и отфрезеровать фрезой с твердосплавными пластинами.

Каждый кулачок должен постоянно находиться в своем пазу. Кулачок и паз должны быть соответственно помечены и после чистки патрона или его ремонта сборка должна происходить согласно меткам.

Вообще, этот метод можно применять на всех, не только универсальных, токарных станках, где установлены самоцентрирующиеся патроны и есть возможность установки расточного резца.

Нарушение центрирования патрона может быть из-з микрозадиров на шлифованных рабочих поверхностях спирали диска и гребенках кулачков. Они выглядят как радиальные риски разной глубины, которые видны при осмотре очищенных деталей.

Легко увидеть разницу между правильно работавшей поверхностью и поврежденной.

Совсем критичное состояние рабочих поверхностей патрона создают макрозадиры в каких-либо точках спирали или гребенок кулачков, что приводит к возникновению биений зажатых в патроне деталей величиной и 0,2мм и более.

Вот так выглядит местный макрозадир, появившийся из-за попытки развинчивания кулачков с большими усилиями при сильном засорении сопряжения гребенок кулачков и спирали стружкой. Причины приводящие к повреждениям спирального диска и кулачков мы сейчас и рассмотрим 1 причина- микрозасорения, отсутствие смазки.

Несмотря на то, что во всех инструкциях по эксплуатации любых патронов указано в, частности, что их нужно регулярно промывать, чистить и смазывать, этому требованию эксплуатации начинает противодействовать неизвестно откуда взявшееся, но очень давнее поверие, что смазывать патроны не надо и даже нельзя.

Все патроны, вращаясь работают, как центробежные насосы, захватывая воздух от центра и выбрасывая его за свои пределы плоскостями кулачков. Попутно с воздухом захватываются аэрозоли и пары смазывающе-охлаждающих жидкостей, сокращенно — СОЖ . В результате спираль диска и кулачки выглядят смазанными, а на самом деле они покрыты смесью масел, содержащимися в СОЖ , мешанными с продуктами отходов резания, такими как мелкие частицы металла, окалина, а также абразив от сухой шлифовки наждачной бумагой, особенно отверстий.

Читайте также:  Газонокосилка mtd 46 инструкция

Думаю, что не надо объяснять какой вред наносит любому механизму смесь абразивов с маслом. Если СОЖ на станке применяется редко, механизм патрона будет работать в режиме сухого трения, что неминуемо вызывает микро, и даже макро -задиры на нагруженных трущихся поверхностях, а именно на гребенках кулачков и спирали диска.

Несколько слов о производственной грязи. Любая темная или черная капля масла несет в себе множество металлических, абразивных и прочих включений. Если нанести каплю грязного масла на микрометр, то сдвинув измеряющие поверхности микрометра, можно увидеть размер самых больших микрочастиц, составляющих темный цвет масла.

Понятно, что от нахождение в механизме патроне, вместо чистой специальной смазки такой промасленной грязи к ничему хорошему не приводило и не приведет.

2 причина — макрозагрязнения.

Кроме микрозагрязнений есть еще и загрязнения мелкой металлической стружкой.

При растачивании сквозных отверстий мелка стружка неминуемо попадает в незащищенные зазоры во внутренних полостях патрона. Попадая также в сопряжения гребенок кулачков со спиральным диском, стружка может создать очень сильные засоры между ними и, как следствие ,заклинивание этих сопряжений. Попытки убрать такие сильные засоры силовым выкручиванием кулачков, да еще и с удлинением рычага ключа трубой приводит к макрозадирам на прецизионных поверхностях.

Вот так выглядить местный макрозадир. Исправление макрозадиров не всегда возможно и чаще всего приводит к выбраковке всего патрона и задранных кулачков.

Для справки стоимость такого нового патрона 1 класса, диаметром 250мм, на период 2011г , более 1200 долларов или 36000рублей, что можно приравнять к зарплате станочника за 1месяц работы.

3 причина — применение кулачков с поврежденными поверхностями У каждого станочника есть несколько комплектов кулачков в том числе и специальных .

При замене старого патрона на новый, аналогичный, кулачки старого оставляются в запасе и используются при необходимости. Кроме этого бывают заимствования кулачков у коллег.

Если кулачки старого комплекта будут с дефектами на поверхностях своих гребенок, то при контакте с качественной поверхностью спирального диска нового патрона, они под воздействием нагрузок наделают на рабочей поверхности спирали микроотпечатков своих дефектов, что нарушит поверхность спирали , а значит и ее точность .

Нужно сказать, что любые комплекты кулачков могут поставляться их производителями и дилерами отдельно от патронов и приобрести их будет рациональней, чем частично использовать на новых или исправных патронах старые кулачки сомнительного качества.

ГОСТ 1654-86
(СТ СЭВ 1574-79, СТ СЭВ 4852-84)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПАТРОНЫ ТОКАРНЫЕ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Общие технические условия

General-purpose lathe chucks. General specifications

Дата введения 1987-07-01
в части п.1.13 1989-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 июня 1986 г. N 1810 срок действия установлен с 01.07.87 до 01.07.97*, в части п.1.13 с 01.01.89
______________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации, (ИУС N 11, 1995 год). — Примечание изготовителя базы данных.

ВЗАМЕН ГОСТ 1654-71

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1991 г.

Настоящий стандарт распространяется на токарные патроны общего назначения, самоцентрирующие, с независимым перемещением кулачков, классов точности А, В, П и Н.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1574-79, СТ СЭВ 4852-84, PC 3339-71 и международному стандарту ИСО 3089-74.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Патроны должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 2675-80, ГОСТ 3890-82, ГОСТ 24351-80 по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

1.2. Детали патронов должны изготавливаться из следующих материалов:

Читайте также:  Как загнуть нержавеющую трубу

б) спиральные диски патронов классов точности А и В, штоки клиновых патронов и винты для перемещения кулачков токарных патронов с независимым перемещением кулачков, классов точности А, В, П, Н из стали с пределом прочности не менее 500 МПа и термообработкой рабочих поверхностей до твердости не менее 57 HRC , а спиральные диски патронов классов точности П и Н из стали с пределом прочности не менее 500 МПа и термообработкой поверхностей до твердости не менее 43 HRC с толщиной цементированного поверхностного слоя не менее 0,5 мм;

в) основание кулачков, кулачки, рейки, рычаги, конические шестерни, седла и втулки опорных подшипников, из стали с пределом прочности не менее 500 МПа и термообработкой зажимных и трущихся рабочих поверхностей до твердости не менее 43 HRC для классов точности Н и П и не менее 50 HRC для классов точности А и В;

г) допускается изготовление накладных кулачков (заготовок) из стали без термообработки или из цветных металл

1.3. Винты для крепления кулачков должны применяться не ниже класса прочности 10.9 в соответствии с требованиями ГОСТ 1759-70.

1.4, Параметры шероховатости поверхностей патронов по ГОСТ 2789-73 должны быть не более, мкм:

передней и цилиндрической поверхности патрона

рабочих поверхностей пазов корпуса патрона и кулачков, зубьев кулачков и спирали дисков, посадочных поверхностей спиральных дисков, пазов штока клиновых патронов и посадочных поверхностей ступиц корпусов, патронов классов точности Н и П

патронов классов точности А и В

резьбы винтов для кулачков патронов с независимым перемещением кулачков

резьбы кулачков для патронов с независимым перемещением кулачков и поверхности зубьев шестерен

1.5. Внутренние необработанные поверхности патронов должны быть очищены и окрашены маслостойкой краской.

1.6. Для холостого передвижения кулачков патронов крутящий момент , приложенный к рукоятке ключа, не должен превышать значений, приведенных в табл.1.

Диаметр патронов, мм

Крутящий момент Н·м

1.7. Мертвый ход ключа не должен превышать 1/8 его оборота.

1.8. Самоцентрирующие патроны в собранном виде должны быть статически уравновешены при положении кулачков, соответствующем наружному диаметру патрона, с точностью не менее, приведенной в табл.2.

Диаметр патрона, мм

Предельные значения допускаемого дисбаланса г·см для патронов классов точности

По нормам, согласованным между изготовителем и потребителем

1.9. Резьба метрическая — по ГОСТ 24705-81*. Поле допуска резьбы 8g и 7Н по ГОСТ 16093-81*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24705-2004;

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 16093-2004. — Примечание изготовителя базы данных.

1.10. Выход резьбы, сбеги, недорезы, проточки и фаски — по ГОСТ 10549-80.

1.11. Допуск радиального биения контрольного пояска самоцентрирующих патронов диаметром до 630 мм классов точности А и В — не более 10 мкм, классов точности Н и П — не более 20 мкм.

1.12. Допуски формы и расположения поверхностей токарных патронов не должны превышать значений, приведенных в табл.3-6.

Примечание. Для патронов со сборными кулачками проверку проводят только при зажатии кольца внутренними ступенями.

Для патронов с независимым перемещением кулачков проводят только проверки по пп.4.7.1 и 4.7.4.

1.13. Допуски радиального (пп.4.7.2 и 4.7.3) и торцового (п.4.7.4) биений для патронов класса точности Н диаметрами 125, 160, 200, 315 и 400 мм не должны быть более указанных в табл.4-6.

1.14. Минимальная суммарная сила зажима кулачка патрона должна составлять 1/2 минимальной суммарной силы зажима для двухкулачковых патронов и 1/3 — для трехкулачковых (см. обязательное приложение 3).

1.15. Патроны проверяются на допустимую частоту вращения, которая определяется из условия уменьшения минимальной суммарной силы зажима под действием центробежных сил на 2/3 от величин, указанных в обязательном приложении 3, при положении кулачков, соответствующем наружному диаметру.

Читайте также:  Вибратор глубинный калибр вэр 1500

Допустимая частота вращения указывается в эксплуатационной документации на патрон.

1.16. Для патронов классов точности А, В и П установленный срок сохраняемости точности должен быть не менее 2 лет, для патронов класса точности Н — не менее 18 месяцев.

2. КОМПЛЕКТНОСТЬ

2.1. В комплект патрона входят:

а) ключ для патронов с ручным зажимом — 1 шт.;

б) ключ для переналадки кулачков патронов с механизированным зажимом — 1 шт.

По заказу потребителя патроны с цельными кулачками комплектуются прямыми и (или) обратными кулачками, патроны со сборными кулачками — только рейками.

К комплекту патронов прилагается эксплуатационная документация, в которой для патронов классов точности П, В и А должны быть указаны фактические показатели.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Для проверки соответствия качества патронов настоящему стандарту проводят приемосдаточные, периодические и типовые испытания.

3.2. Приемосдаточным испытаниям должны подвергаться все патроны в соответствии с требованиями пп.1.4-1.6, 1.8, 4.7.1-4.7.4.

3.3. Периодические испытания должны проводиться не реже одного раза в год на соответствие всем требованиям.

3.4. Типовые испытания должны проводиться при изменении конструкции, материалов основных деталей или технологии изготовления, если эти изменения могут повлиять на параметры и качество патронов.

3.5. При периодических испытаниях для каждого вида испытаний выбирают не менее двух патронов, прошедших приемосдаточные испытания.

3.6. Контроль допусков формы и расположения поверхностей патронов, укомплектованных рейками, при приемосдаточных испытаниях проводится в соответствии с техническими условиями.

3.7. Установленный срок сохраняемости точности патронов следует подтверждать с периодичностью не реже одного раза в три года по результатам проводимой в установленном порядке подконтрольной эксплуатации изделий.

На подконтрольную эксплуатацию следует ставить по 5 патронов каждого типоразмера и класса точности.

При проведении подконтрольной эксплуатации контроль точности производится в соответствии с пп.4.7.2-4.7.4 настоящего стандарта с периодичностью не реже одного раза в квартал.

Срок сохраняемости точности считается подтвержденным, если все изделия, поставленные на подконтрольную эксплуатацию, сохранили установленную точность.

4. МЕТОДЫ ПРОВЕРКИ

4.1. Измерительные приборы, контрольные оправки и кольца должны подвергаться регулярной проверке в соответствии с действующими стандартами, правилами и инструкциями Госстандарта СССР и дополнительно перед началом и по окончании приемочных и периодических испытаний, а также во всех случаях, когда есть основание предполагать, что прибор неисправный.

4.2. Абсолютная погрешность измерительного прибора при контроле не должна превышать 10% предельных отклонений на изделие.

4.3. Допуски формы и взаимного расположения поверхностей контрольных оправок и колец должны быть не более 3 мкм при проверке с допуском до 30 мкм включительно и не превышать 10% допуска проверки в остальных случаях.

4.4. При проверке точности токарных патронов растачиваются только незакаленные кулачки. Патроны с ручным приводом проверять на точность при зажиме кулачков от нулевой шестерни. Самоцентрирующие патроны с ограниченным ходом кулачков проверять на точность:

а) с незакаленными кулачками (пп.4.7.1-4.7.3) в пределах хода кулачков только до испытаний на прочность. При этом диаметры контрольных оправок и колец не регламентируются.

Количество типоразмеров контрольных оправок или колец для проверки патрона должно быть не более 3.

б) с закаленными кулачками на всем диапазоне зажима деталей.

4.5. При проверке точности патроны крепятся через переходный фланец к шпинделю или непосредственно на шпиндель станка.

4.6. Предельные отклонения шпинделя станка и переходного фланца должны соответствовать нормам, приведенным в справочном приложении 1.

4.7. Соответствие токарных патронов требованиям пп.1.11-1.13 контролируется по пп.4.7.1-4.7.5.

4.7.1. Радиальное биение наружного диаметра патрона или контрольного пояска в самоцентрирующих патронах

Наружный диаметр патрона, мм

Допуски радиального биения наружного диаметра, мкм,
для патронов классов точности

Ссылка на основную публикацию
Бетон на гранитном щебне
Основные составляющие бетона – песок, щебень, цемент, вода. Заполнитель бетона – одна из важнейших составляющих, так как от его качества...
Бездрожжевое тесто для пирога с ягодами
Ингредиенты Тесто слоеное бездрожжевое - 500 г Ягода замороженная - 400 г Крахмал картофельный - 1-2 ст.л. + 0,5 ч....
Безмен электронный irit ir 7450
Irit IR-7450 продается в 5-ти магазинах. Выберите подходящий Вам интернет-магазин и перейдите по ссылке «Купить». На сайте магазина Вы сможете...
Бетонная лестница на металлических косоурах
Коровин Сергей Дмитриевич Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства. В малоэтажном...
Adblock detector