Kontrola wiertarek pod względem dokładności geometrycznej i technologicznej

Nowoczesna budowa maszyn stawia wysokie wymagania co do jakości produkowanych części. Temu wyzwaniu technologicznemu można sprostać jedynie poprzez zwiększenie wymagań dotyczących precyzji obrabiarek i ich ciągłe monitorowanie. Dotyczy to również nowoczesnych wytaczarek. Utrzymanie zadanej dokładności urządzeń pozwala na zapewnienie wysokiego poziomu jakości obróbki detali (w tym przypadku wierceniem), zwiększenie możliwości technologicznych, ułatwienie warunków pracy, obniżenie kosztów wyrobów gotowych oraz jakościową zmianę wskaźników wydajności pracy w przedsiębiorstwie w kierunku ich znaczącego wzrostu.

Treść artykułu:

• 1 Rodzaje i zasady działania wiertarek
• 2 Specyfika procesu wiercenia i badania dokładności urządzeń wiertniczych
• 3 Badania poremontowe wiertarek

Rodzaje wiertarek i zasady pracy

W centrum uwagi nowoczesnych maszyn zawsze znajdowała się wszechstronność. Nowoczesne wiertarki do metalu mogą wykonywać więcej niż tylko wiercenie i rozwiercanie, jeśli są wyposażone w dodatkowe urządzenia i narzędzia. Zakres operacji, które mogą wykonywać jest dość szeroki. Obejmuje ona: pogłębianie, rozwiercanie, gwintowanie (gwintownikiem), rozwiercanie (frezem), wygładzanie (trzpieniem rolkowym lub kulkowym).

Przy wyborze różnych typów wiertarek, głównym parametrem jest wielkość otworów (maksymalna średnica nominalna). Inne ważne parametry to ruch wrzeciona (wysięg, maksymalny skok) i prędkość maszyny.

Wszystkie dzielą się na następujące rodzaje w zależności od kierunku wiercenia:

• Wiercenie poziome - służy do uzyskiwania otworów o różnych głębokościach (możliwe jest uzyskanie otworów o średnicy pięciokrotnej lub większej) przy wierceniu w pozycji poziomej;
• wiercenie promieniowe - zasada jego działania polega na wyrównaniu osi wrzeciona z przedmiotem obrabianym, przy czym wrzeciono przesuwane jest na trawersie w kierunku promieniowym względem przedmiotu obrabianego, który jest nieruchomo zamocowany;
• Wiercenie pionowe - zasada działania polega tu na obracaniu się samego wrzeciona z zamocowanym w nim na sztywno narzędziem (sam posuw odbywa się w kierunku pionowym). Obrabiany przedmiot jest umieszczany na stole roboczym, a wyrównanie osi obrotu wrzeciona i przedmiotu uzyskuje się poprzez jego ruch.

Ogólne wskaźniki, które charakteryzują dokładność obrabiarek, są regulowane przez GOST 8-82. To właśnie ten GOST analizuje następujący zakres wskaźników:

• podstawa (na której zamocowane jest narzędzie robocze i obrabiany przedmiot);
• Trajektoria ruchu narzędzia roboczego, które podaje obrabiany przedmiot na samo narzędzie skrawające;
• Położenie osi obrotu i kierunek ruchu elementów roboczych, które bezpośrednio zasilają obrabiany przedmiot i narzędzie;
• Ustawienie i ruchy posuwisto-zwrotne elementów roboczych;
• Skoordynowane ruchy (inne określenie to pozycjonowanie) tych organów, które doprowadzają obrabiany przedmiot do narzędzia skrawającego (wiertła).

Charakterystyka procesu wiercenia i kontrola dokładności urządzeń wiertniczych

Szczególna geometria narzędzia skrawającego (w tym przypadku wiertła) oraz trudniejsze warunki pracy odróżniają proces wiercenia od podobnych procesów obróbki metalu, takich jak frezowanie, toczenie czy struganie. Cechą szczególną jest to, że samo wiertło nie jest narzędziem jednoostrzowym (w przeciwieństwie do frezu). Narzędzie tnące jest wieloostrzowe, a w procesie jego pracy biorą udział dwa ostrza główne, dwa ostrza pomocnicze (umieszczone na taśmach prowadzących samego wiertła) oraz ostrze mostkowe.

Specyfika technologiczna procesu wiercenia wymaga szczególnej weryfikacji dokładności maszyny wiercącej. Procedura ta jest regulowana przez GOST 370-93 i obejmuje badanie dokładności, biorąc pod uwagę następujące niuanse:

• wymagania ogólne - zgodnie z GOST 8-82;
• parametry geometryczne - zgodnie z GOST 22267-76 metody i schematy pomiarów są regulowane;
• ustawić elementy ruchome w pozycji środkowej i zamocować je;
• zbadać bicie promieniowe powierzchni otworu centrującego;
• Mierzone jest bicie promieniowe samego stożka wrzeciona. Rozpatrywane są tu następujące rodzaje bicia:
  • bicie wewnętrzne;
  • bicie zewnętrzne;
• Zbadać bicie osiowe samego wrzeciona;
• Sprawdzić bicie końcowe powierzchni roboczej gramofonu;
• Zbadać prostopadłość powierzchni roboczej stołu w stosunku do osi obrotu wrzeciona;
• Sprawdzić prostopadłość trajektorii ruchu samego wrzeciona do powierzchni stołu;
• W przypadku stołów mocowanych zaciskowo, przeprowadzana jest kontrola na zewnątrz stołu.

Za porozumieniem z producentem, klient ma prawo wybrać tylko te rodzaje kontroli funkcjonalnych (zgodność z GOST wskaźników bicia i prostopadłości), które go najbardziej interesują i spełniają wymagania technologiczne. Musi to być udokumentowane przy zamawianiu maszyny.

Wszystkie nowo wyprodukowane maszyny są sprawdzane w zakładzie produkcyjnym pod kątem zgodności z normami dokładności GOST.

Testowanie wiertarek po naprawach

Jest absolutnie jasne, że maszyny, które zostały poddane remontowi lub przeglądowi muszą być koniecznie sprawdzone pod względem zgodności z normami dokładności GOST.

Po zakończeniu remontu maszyny są kontrolowane z zewnątrz, a następnie sprawdzane pod kątem dokładności i sztywności. Ostatnim etapem jest przeprowadzenie jazdy próbnej, zarówno na biegu jałowym, jak i pod obciążeniem roboczym.

Działania te przeprowadzane są w warsztacie mechaniczno-naprawczym na specjalistycznych stanowiskach badawczych w kilku etapach:

1. Kontrola zewnętrzna;
2. Testowanie bez obciążenia (na biegu jałowym) - tutaj główne ruchy są testowane sekwencyjnie przy wszystkich prędkościach wrzeciona (sprawdzanie bicia). Maszyna pracuje na górnej granicy prędkości przez półtorej do dwóch godzin, aż wszystkie elementy osiągną temperaturę roboczą.

Teraz badane jest zachowanie temperatury odpowiadające następującym wartościom podstawowym:

• łożyska: ˂ 70° C (ślizgowe)
• ˂ 80 °C (walcowanie)
• Smary: ˂ 60 °C
• mechanizmy zasilające: ˂ 50° C.

Następnie dokładnie sprawdzane są układy chłodzenia i smarowania. Przez cały czas trwania badania działanie maszyny powinno być płynne, bez wstrząsów, bicia, hałasu i drgań. Pod tym względem działanie uważa się za zadowalające, jeżeli hałas wytwarzany w stanie nieobciążonym (bieg jałowy) jest prawie nie do odróżnienia w odległości ponad pięciu metrów od źródła hałasu.

Podczas kompleksowej kontroli wiertarki sprawdzana jest również karta danych dostarczona przez producenta wiertarki. Dopuszczalne odchylenie wyników od arkusza danych wynosi 5 %.

Próba obciążeniowa - ten etap pozwala określić zarówno jakość pracy maszyny, jak i jej możliwości technologiczne. Zaleca się przeprowadzenie tego testu w warunkach produkcyjnych (dopuszczalne są nawet krótkotrwałe przeciążenia do 25% mocy znamionowej).

W takich warunkach maszyna może być testowana przez okres czasu, nie krótszy niż 0,5 godziny.

Badanie dokładności i sztywności - przeprowadzane przez brygadzistę, przy obowiązkowej obecności pracowników warsztatu, którzy bezpośrednio wykonywali naprawy. Test ten obejmuje sprawdzenie dokładności geometrycznej i sztywności (zgodnie z GOST) samej maszyny, jak również próbek części, które są na niej obrabiane.

Jeżeli w procesie testowania wiertarki po naprawie lub remoncie ujawnią się błędy i usterki, to lista usterek zostaje zapisana w specjalnym wykazie usterek technologicznych, który następnie zostaje przekazany ekipie remontowej w celu usunięcia usterek.

Po zakończeniu wszystkich kontroli, maszyna musi zostać odtłuszczona, dokładnie zagruntowana i pomalowana. Następnie jest on przekazywany do warsztatu w celu dalszego użytkowania. W tym celu musi zostać sporządzone sprawozdanie.

Opisane powyżej skrupulatne metody kontroli wiertarek są niezbędne do zapewnienia płynnej i jakościowej pracy, zgodnej z wymaganiami GOST, przez cały okres użytkowania maszyny.