CC BY
72
УДК 621.924.5
Л. В. ТИГНИБИДИН
Омский государственный технический университет
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЧНОСТЬ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ ДЛЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ__________________________________________
Проведён анализ технологической точности круглошлифовальных станков, выпускаемых в России, странах СНГ и за рубежом. Достигнутая точность обработки цилиндрических деталей на выпускаемых станках соответствует: отклонение профиля продольного сечения 1...8 мкм на длине до 300 мм. отклонение от круглости 0,2...1,6 мкм. Дальнейшее повышение точности и производительности зависит от улучшения технологических особенностей, оснащения станков приборами активного контроля и системами числового программного управления.
Ключевые слова: точность круглошлифовальных станков, инструментальное
производство,
Как известно, приборы активного контроля обеспечивают повышение точности и производительности изготовления деталей на круглошлифовальных станках. В настоящее время широко используются двухконтактные приборы активною контроля линейных размеров деталей с прерывистыми поверхностями с минимальным диаметром от 10 мм и более (1, 2). Но изделия на кругло-шлифовальных станках обрабатывают с диаметром от 0,5 мм. Одноконтактный прибор активного контроля (3) обеспечивает возможность контроля с указанным выше диапазоном, но обработка деталей на станках с его использованием позволяет изготовлять детали с суммарной погрешностью 8... 10 мкм. Это вызвано, прежде всего, неточностью позиционирования деталей в центрах станков, в которых задний центр установлен на цилиндрической н-аправляющей с трением скольжения, имеющий радиальный зазор 10...20 мкм. С целью увеличения точности обработки деталей с одиоконтактным прибором активного контроля до 1...2 мкм необходимо обеспечить высокую точность позиционирования деталей в пределах 0,5... 1,0 мкм. Это обеспечивается на круглошлифовальных станках, в которых задняя пиноль установлена на роликовой или гидростатической направляющей.
Точность позиционирования деталей в центрах станков, в которых используется цилиндрические направляющие с трением скольжения, можно повысить до 0,5...1,0 мкм использованием конструктивных элементов для выбора радиального зазора (4|.
Для того чтобы получить представление о техническом уровне круглошлифовальных станков на мировом и отечественном рынках, был проведен анализ периодических изданий с 2001 по 2009 гг. На протяжении последнего десятилетия лидирующими производителями станочного оборудовать являются германские, японские, швейцарские и американские фирмы. Крупнейшая десятка станкостроительных фирм мира выглядит так: Yama/.aki Макак, Trumpf, Gildemeister, Amada, Mori Seiki, Okuma, Agie Charmilles, Toyoda, Makino, Dalian. В рейтинге ст ран
контроля.
по импорту и экспорту станков лидирует Япония, далее за ней идут Германия, Италия. США, КНР, Швейцария. Россия в этом рейтинге находится на 22 месте. На протяжении последних лет был заметен небольшой спад в производстве станков на 4,4% в среднем по всем странам. Количество зарубежных станкостроительных фирм представлено в мировом рейтинге тремя китайскими, 18 германскими. 14 японскими, двумя корейскими, рядом испанских, и по одной французской, великобританской и бразильской.
Анализ станкостроительных заводов России, стран СНГ и за рубежом проводился из открытых источников и их официальных сайтов в Интернете.
Россия. Российские производители круглошлифовальных станков представлены двумя крупными станкозаводами. «Башстанкоцентр» находится в г. Уфа, производит большой ряд круглошлифовальных станков: ЗЕ183ВМ— обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения б мкм, отклонение от круглости 1 мкм; ЗЕ185ВМ — обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 8 мкм, отклонение от круглости 1,6 мкм; ЗЕ180В и ЗЕ184АМ - обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 5 мкм, отклонение от круглости 0,8 мкм; ЗЕ184ШВ — обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 5 мкм, отклонение от круглости 1,6 мкм. Владимирский станкозавод выпускает прецизионные круглошлифовальные станки класса «С» КШ-ЗМ и KLLJ-3 CNC, оснащенные системой ЧПУ, прибором активного контроля «Консор-07АК» и имеющие гидростатические направляющие с точностью перемещения 0,1 мкм. Обработанная деталь на таких станках имеет отклонение профиля продольного сечения 1...2 мкм, отклонение от круглости 0,2...0,3 мкм.
Нормы точности на круглошлифовальные станки, указанные в ГОСТ 11654-90, имеют следующие показатели для станков класса «С»: круглость обработанной детали в центрах длиной до 200 мм —0,4 мкм; постоянство диаметра в продольном сечении детали . длиной до 160 мм — 1,0 мкм; шероховатость поверх- №11
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТНИК N>2 (901 2010 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНО»ЕД£НИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ вЕСТНИК М 2 (90) 2010
j ности 0,04 мкм; прямолинейность направляющих WL станины в горизонтальной плоскости в направлении ™ продольного перемещения имеет допуск 0,02 мм на длине 1000 мм, а местный допуск не должен превышать 0,006 мм на длине 300 мм. Усилие зажима детали в центах станка, к сожалению, в этом стандарте не предусмотрено, что очень важно для длинных деталей малого сечения.
Украина. Харьковский станкостроительный завод выпускает круглошлифовальные станки с настольным переналаживаемым прибором активного контроля, а также с прибором визуального контроля. Модели станков ЗМ152МВ, ЗМ162В и их модификации. Обработанная на этих станках деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 3 мкм, отклонение от круглости 1 мкм.
Беларусь. Витебский станкостроительный завод «Вистан» выпускает круглошлифовальные станки ВШ-152УВИ и ВШ-152РВИ, на которых обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 6 мкм на длине 630 мм, а отклонение от круглости 1 мкм.
За рубежом довольно много фирм, выпускающих круглошлифовальные станки. Литовская фирма « Vin-griai» (бывший станкозавод «Комунарас») выпускает круглошлифовальные станки: ЗУ 12РА —обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 2 мкм, отклонение от круглости 0,6 мкм; ЗУ 12АФ11 — обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 2 мкм, отклонение от круглости 0,6 мкм (оснащается прибором активного контроля); ЗУ10МС — обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 1 мкм, отклонение от круглости 0,4 мкм (оснащается прибором активного контроля); ЭТ135Ф1 и ЗМ135АФ1 - обработанная деталь имеет отклонение профиля продольного сечения 3 мкм, отклонение от круглости 0,6 мкм (оснащается прибором активного контроля). Немецкая фирма Knuth имеет в выпускаемой продукции ряд круглошлифовальных станков для инструментального и мелкосерийного производства RSM500, RSM750, RSM1000 и RSM1500. Обработанная на этих станках деталь имеет отклонение от цилиндричности 5 мкм, 6 мкм (на RSM1000), 8 мкм (на RSM1500). Радиальное биение детали в центрах станка не более 3 мкм. Другие зарубежные производители круглошлифовальных станков: Paragon (Тайвань), Danobat (Испания), АМС-Schou (Дания), APT International (Бельгия), Voumard (Швейцария).
Обзор характеристик станков, выпускаемых крупными станкостроительными заводами, показал, что точность обработки цилиндрических деталей на
Книжная полка
УДК 620.1
выпускаемых станках зависит от класса точности станка: отклонение профиля продольного сечения 1...8мкм на длине до 300 мм, отклонение от круглости 0,2... 1,6 мкм.
Для повышения точности и производительности некоторые станки оснащаются прибором активного кон троля в виде скобы либо прибором визуального контроля. На некоторых моделях встречается регулировка усилия зажима в центрах. Позиционирование узлов станка достигает от 0,1 мкм до 1 мкм.
Отсутствуют приборы активного контроля к круглошлифовальным станкам для измерения диаметров от 0,5 мм и более. Это подтверждает необходимость развития одноконтактных приборов активного контроля и конструктивную доработку элементов базирования деталей на станке.
Необходимо нормировать усилие зажима деталей в центрах круглошлифовальных станков для того, чтобы уменьшить погрешности профиля продольного сечения, особенно длинных деталей и инструментов с малым диаметром поперечного сечения.
Многие фирмы по-своему воспринимают показатели точности станка, что усложняет сравнительный анализ.
Библиографический список
1. СайтОАО «НИИизмеренин». — 11111: ЬПр.У/www.mlcron.ru (дата обращения: 26.02.2010 г.).
2. Сайт итальянской фирмы «Мариосс». — 1Жи Ы1р:// www.marposs.com (дата обращения: 26.02.2010 г.).
3. Леун, В.И Новые принципы построения приборов активного контроля для изделий инструментальных производств и машиностроения / В.И. Леун, А.В. Тигнибидин // Омский научный вестник. — 2009. — N«1(77). — С. 165— 167.
4. Тигиибндин, А.В. Повышение точности обработки режущего инструмента на крутлошлифопальных станках одноко-нтактным средством управляющего контроля / АВ. Тигнибидин, В.И. Леун, Е.В. Николаева // Россия молодая: передовые технологии — в промышленность : материалы Всерос. науч.-техн. коиф. 12-13 ноября 2008 г. — Омск. 2008. — Кн. 1. — С. 137— 142.
5. ГОСТ 11654-90 «Ставки круглошлифовальные. Основные параметры и размеры. Нормы точности*. — М. : Госстандарт, 1990.
ТИГНИБИДИН Александр Васильевич, ассистент кафедры «Метрология и приборостроение».
Адрес для переписки: E-mail: tig@mail.ru
Статья поступила в редакцию 1S.03.2010 г. © А. В. Тигнибидин
Быков, С. Ю. Испытания материалов [Текст]: учеб. пособие для вузов по специальности «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» / С. Ю. Быков, С. А. Схиртладзе. -Старый Оскол: ТИТ, 2009. - 135 с.: рис., табл. - (Тонкие наукоемкие технологии). - Библиогр.: с. 135. -ІЗДМ 978-5-94178-213-0.
В пособии в полном объеме изложены способы, методы, машины и устройства для испытания материалов, используемых в промышленном производстве.
Рассмотрены вопросы определения параметров свойств проведения технологических испытаний, исследования структур, контроля деталей на наличие дефектов.
