125198 (Определение норм точности и методов испытаний металлорежущих станков (колесотокарный станок))

Кафедра

«Технология машиностроения»

Контрольная работа

по дисциплине «Эксплуатация и обслуживание машин»

Тема: Определение норм точности и методов испытаний металлорежущих станков (колесотокарный станок).

Донецк 2010 год

Содержание.

1.Назначение и область применения колесотокарного станка.

2. Конструктивная компоновка и основные узлы колесотокарного станка (на примере станка UDA-112N).

3. Основные виды испытаний станков.

3.1 Испытание станков на холостом ходу

3.2 Испытание в работе под нагрузкой

3.3 Испытание станков на производительность

3.4 Испытание станков на частоту обработки

4. Основные инструменты, применяемые при испытании станков

4.1 Индикаторы

4.2 Контрольные оправки

4.3 Поверочные линейки

4.4 Поверочные угольники

4.5 Щупы

4.6 Поверочные уровни

5.Нормы точности и методы испытаний колесотокарного станка

Вывод

Литература

1.Назначение и область применения колесотокарного станка

Колесотокарный станок, специализированный металлорежущий станок для обточки колес сформированных колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта. На колесотокарных станках производят обточку цельнокатаных и бандажированных колес по профилю катания, гребню и внутреннему торцу при изготовлении новых и восстановлении (обточкой) изношенных в процессе эксплуатации колёсных пар. Строят колесотокарные станки для вагонных колёсных пар и для локомотивных пар.

2. Конструктивная компоновка и основные узлы колесотокарного станка (на примере станка UDA-112N).

Станок работает в автоматическом цикле, основными элементами которого являются крепление колесной пары, позиционирование суппортов, измерение профиля и определение оптимальных параметров обработки, собственно обработка, высвобождение колесной пары.

Главный привод. Станок имеет два независимых, но электрически связанных и совместно управляемых главных привода, каждый из которых оснащен электродвигателем постоянного тока, регулируемым с помощью тиристорной схемы и редуктора. Двигатели установлены снаружи соответствующей шпиндельной бабки, редукторы встроены в бабки. Предусмотрено рекуперативное торможение привода.

Шпиндельные бабки и кулачки Шпиндельные бабки с корпусами, изготовленными из чугуна, смонтированы на стойках станка. Каждая бабка оснащена вращающимся на двух радиальных двухрядных и одном упорном роликоподшипниках шпинделем, на котором посажена планшайба. В цилиндрических отверстиях шпинделей расположены выдвижные пиноли с центрами, перемещающиеся от отдельных двигателей через редуктор и пару винт - гайка. Перемещение бабок по направляющим стоек также происходит от отдельных двигателей через пару винт - гайка. Имеются устройства ограничения крутящего момента и усилия прижима центров, предотвращающие перегрузку приводов.

Сцентрированная колесная пара крепится для обработки колес при помощи трех кулачков, расположенных через 120° на планшайбах шпиндельных бабок. Кулачки зажимают колесную пару, радиально раздвигаясь под действием гидравлического цилиндра. Ход кулачков составляет 100 м. Установка диапазона перемещений кулачков выполняется индивидуально по шкале на планшайбе. Механизм перемещения кулачков приспособлен к работе, как в автоматическом, так и в ручном режимах.

Подъемник и центрирующее устройство. Колесная пара, вкатываемая на станок спереди, останавливается на оси станка и поднимается подъемником за борты ободов колес. Центрирующее устройство прекращает подъем, когда ось центровых отверстий оси колесной пары находится примерно на 5 мм ниже оси центров станка независимо от диаметра колес по кругу катания. Это предусмотрено для того, чтобы после входа центров в центровые отверстия колесная пара могла быть свободно поднята с подъемника. После центрирования колесной пары в центрах высвободившиеся подъемник и центрирующее устройство возвращаются в исходное положение. Подъемник и центрирующее устройство также могут работать в автоматическом режиме или с управлением вне цикла. Привод подъемника - гидравлический.

Суппорты Станок оснащен двумя суппортами. Каждый суппорт состоит из основания и верхнего корпуса, к которому прикреплен резцедержатель. Основание суппорта перемещается по направляющим поперечной балки перпендикулярно оси станка при помощи двигателя с бесступенчатым регулированием частоты вращения через зубчато-ременную передачу и шариково-винтовую пару. Аналогичен по устройству привод перемещения верхнего корпуса по направляющим основания суппорта. В резцедержателе закреплен составной резец с двумя режущими пластинами.

3. Основные виды испытаний станков

3.1 Испытание станков на холостом ходу

1. Перед испытанием станка на холостом ходу должно быть произведено опробование всех органов управления его путем последовательного включения всех запроектированных циклов, всех скоростей главного движения, всех скоростей подач на одной из скоростей главного движения, и быстрых перемещений. При опробовании станка должна быть проверена правильность взаимодействия механизмов станка и установлена возможность безаварийного проведения дальнейших испытаний.

2. Испытание станка на холостом ходу производится последовательным включением всех его рабочих скоростей — от наименьшей до наибольшей. На наибольшей скорости станок должен работать беспрерывно не менее двух часов. Механизм подач следует испытывать на холостом ходу при включении всех рабочих подач, а также при быстрой подаче, если она имеется.

3. Температура подшипников шпинделя при наибольшем числе его оборотов не должна превышать 60.° С для подшипников скольжения и 70° С для подшипников качения во всех станках. В шлифовальных станках со шпинделями, смонтированными на подшипниках скольжения, допускается нагрев до 70° С. В других механизмах (передачи в коробках скоростей, коробках подач, механизме фартука и т. п.) температура подшипников не должна подниматься выше 50° С.

4. Испытание станка на холостом ходу должно заключаться в следующем:

а) проверка всех включений, переключений и передач органов Управления для определения правильности их действия, взаимной блокировки, надежности фиксирования и отсутствия самопроизвольных смещений, отсутствия заедания и провертывания, постоянства величины. Усилия на органах ручного управления на всем пути перемещения

Узлов и деталей станка;

б) проверка безотказности действий и точности работы автоматических устройств, 8шупоров, делительных механизмов (повторяемость размеров при выключении подачи, при делении и т. п.);

в) проверка величины мертвых ходов подающих винтов ручного управления;

г) проверка устройств для зажима изделия и инструмента: нет ли в них заеданий, ослабления зажимающих элементов при многократном включении, при перегрузке и т. п.;

д) проверка, с точки зрения безопасности работы станка, запасной части хода после автоматического выключения механического перемещения стола, суппорта, головки;

е) проверка исправности работы системы смазки после пуска масляных насосов и заполнения масленок: обеспечена ли подача смазки к механизмам станка в момент его пуска, поступает ли масло непрерывно и в достаточном количестве ко всем трущимся поверхностям, надежно ли функционирует система очистки масла, нет ли утечек в насосе, из-под фланцев, крышек, в маслопроводе и из других мест соединения;

ж) проверка работы системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости: поступает ли жидкость непрерывно и в достаточном количестве к требуемому месту (или местам), достаточна ли зона обслуживания рабочих участков, удобно ли регулировать подачу жидкости и направление струи, нет ли утечек в системе;

з) проверка равномерности механических и гидравлических подач;(не наблюдается ли скачкообразная подача каких-либо узлов станка);

и) проверка работы электрооборудования: пуска, останова, реверсирования (если оно предусмотрено) и торможения электродвигателей, плавности регулирования оборотов электродвигателей постоянного тока, действия защитных и аварийных блокировок, надежности работы конечных выключателей;

к) проверка мощности, затрачиваемой электродвигателем на холостой ход станка;

л) проверка наличия и надежности действия защитных устройств по технике безопасности и охране труда.

5. Механизмы станка должны работать плавно, без точков, повышенного шума, стука и сотрясений, вызывающих вибрацию станка. Шум зубчатых колес коробок скоростей и подач, а также других передач станка при работе на всех ступенях скорости должен быть

ровным и еле слышным на расстоянии 4—5 мм от станка при отсутствии других работающих станков в помещении, где производится испытание. Измерение уровня шума производится шумомером (в децибелах) или фонометром (в фонах).Допустимый уровень шума в станках в районе рабочего места 70—80 децибелов. Пуск и реверсирование механизмов станка должны происходить безрывков и ударов.

6. Станки, имеющие механизмы для осуществления быстрых (ускоренных) холостых ходов и медленных рабочих перемещений (быстрый ход — рабочая подача — реверсирование), должны быть проверены:

а) на точность действия автоматических устройств при переключении с одного цикла на другой;

б) на отсутствие задержек при переходе на новый цикл;

в) на плавность работы механизмов в моменты переходов.

7. Органы ручного управления, смонтированные на перемещающихся узлах станка, должны иметь линейную скорость движения не более 10 м/мин или должны отключаться при быстром перемещении рабочих органов (узлов) станка.

8. При испытании станка на холостом ходу должно быть проверено соответствие данным паспорта (а при отсутствии его — каталога) и чертежам:

а) основных размеров и характеристик станка, характеристик электродвигателей, гидронасосов, гидромоторов и пневмооборудования;

б) наименьшего и наибольшего габаритов изделий, которые могут быть обработаны на станке;

в) величин и количества скоростей и подач;

г) кинематической, гидравлической и электрической схем станка, схем смазки и охлаждения;

д) величин перебегов в механизмах прямолинейного движения (главного движения, рабочих подач, быстрых ходов);

е) давления в гидравлических механизмах;

ж) спецификации принадлежностей станка;

з) наладок станка (для специальных станков).

9. Приступая к проверке скоростей главного движения (чисел оборотов, чисел ходов, скоростей перемещений столов, кареток, суппортов и пр.), необходимо убедиться, прежде всего, в том, что станок находится в исправном состоянии. В частности, следует установить, что натяжение ремней и приводных цепей нормально, подшипники шпинделя и других ответственных валов и клинья направляющих отрегулированы правильно, все трущиеся во время работы поверхности хорошо смазаны и т. п. Проверку скоростей главного движения надо начинать с наименьшей скорости, последовательно переходя к скоростям на дальнейших ступенях вплоть до наибольшей.

Проверка производится на каждой ступени не менее двух раз.

10. Проверка величин подач производится следующим образом. Если подачи исчисляются в мм/об шпинделя, проверка осуществляется путем измерения перемещения суппорта, стола или шпинделя за определенное число оборотов последнего. Частное от деления измеренного перемещения (в мм) на данное число оборотов шпинделя является искомой величиной подачи в мм/об. Величины перемещения измеряются индикатором и мерами длины, штанген-рейсмасом или штанген-глубиномером (в зависимости от того, какие инструменты наиболее подходят в том или ином случае). До начала измерений суппорту, столу или шпинделю необходимо пройти некоторый путь самоходом, чтобы исключить влияние мертвого хода. Число оборотов шпинделя измеряют подсчетом на глаз при медленном ходе станка или провертывании шпинделя от руки. Для более точного подсчета числа оборотов на шпиндель и на неподвижную часть станка наносят гонкую риску или, сделав на шпинделе тонкую риску с помощью штанг штанген-рейсмаса, дают шпинделю точно определенное число оборотов.В случае исчисления подач в мм/мин проверка производится измерением перемещения стола, суппорта, головки и т. д. за определенный промежуток времени, фиксируемый по секундомеру; путь перемещения измеряется точной масштабной линейкой. Частное от деления измеренного перемещения в миллиметрах на время, зафиксированное секундомером в минутах, дает искомую величину подачи в мм/мин. Подачи в мм на один двойной ход проверяют аналогично подачам в мм на один оборот шпинделя.

3.2 Испытание в работе под нагрузкой

1. Испытание станка в работе под нагрузкой должно выявить качество его работы в нормальных условиях, а также правильность функционирования и согласованность действия всех его элементов.Указанные испытания производятся обработкой образцов на средних ступенях скорости, в соответствии с производственной характеристикой станка, при нагрузке его до номинальной мощности привода путем подбора величины сечения стружки. В этих условиях станок должен показать нормальную мощность (по паспорту или каталогу) и работоспособность при полной нагрузке в течение не менее 30 минут.В процессе испытания допускается кратковременная перегрузка приводного электродвигателя на 25% сверх номинальной мощности.

2. Испытание в работе универсальных станков производится, в зависимости от их назначения, на обдирочном или чистовом режиме. Если станок предназначен для обдирочных и для чистовых работ,он должен испытываться на обоих режимах.

3. При испытании станка в работе под нагрузкой все механизмы его должны работать исправно. При этом не допускаются вибрации станка, неравномерность (скачкообразность) движений, резкие шумы, перегрев подшипников, заедание шпинделя и валов в опорах, заедание ползуна, кулисных камней и тому подобные явления, а тем более какие бы то ни было повреждения деталей станка. Устройства, предназначенные для защиты станка от перегрузок, должны работать исправно и надежно. Передача движения от главного привода должна быть плавной, без шума, толчков и сотрясений, вызывающих вибрацию. При испытании станка под нагрузкой проверяют работу муфт включения, а также надежность и безотказность действия тормозов. Главная фрикционная муфта станка должна включаться легко и плавно как при нагрузке, отвечающей номинальной мощности привода, так и при перегрузке станка до 25%, эта муфта не должна самовыключаться или буксовать. Кроме того, проверяют безотказность работы всех переключений, блокировок, механизмов автоматических перемещений и перестановок. Суппорты, салазки, столы и тому подобные узлы должны перемещаться при нагрузке станка достаточно легко, без заедания и перекосов. Неравномерность хода, заедание или провертывание органов ручного управления не допускаются. Движение их должно осуществляться одним и тем же усилием в течение всего времени перемещения или вращения соответствующего узла станка. Положения рукояток управления должны фиксироваться настолько надежно, чтобы не происходило самопроизвольного переключения или перемещения их во время работы станка под нагрузкой. Электроаппаратура, системы смазки и охлаждения должны функционировать в течение всего времени испытания без перебоев. Не допускается никаких перебоев в работе электроаппаратуры —рубильников, выключателей, реостатов, автоматов и пр.: отказ в действии (даже случайный), недостаточно быстрое включение или выключение, чрезмерный нагрев пускового реостата, гудение реле и т. п.

4. Скорости главного движения станка (числа оборотов шпинделя, скорости перемещения стола, суппорта, каретки, головки, числа двойных ходов ползуна и долбяка в минуту) при номинальной нагрузке станка, оговоренной паспортом или заказом, для каждой ступени не должны отклоняться более чем на 5% от скоростей главного движения при работе станка на холостом ходу.