книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения

Нарастающая ощибка шага может возникнуть вследствие уд­ линения ходового винта из-за его тепловой деформации. Нара­ стающий прогрессивная ошибка шага ходового винта может быть также вызвана погрешностью угла подъема винтовой линии.

Шаг маточной гайки имеет тот же характер ошибок, что и шаг ходового винта, но вследствие меньшей длины гайки при ее изготовлении возникают значительно меньшие трудности. Ходо­

вой винт и гайка являются взаимооблегающей парой. Суммиро­ вание их ошибок нельзя производить обычным способом. Ошиб­ ки этой пары вскрываются непосредственно в собранном виде, при измерениях на станке.

Ошибки профиля резьбы могут быть сведены к отклонениям

величины угла профиля. При переменной ошибке угла профиля

ность по среднему диаметру обусловливает периодическую ошибку

шага в пределах половины оборота ходового винта. Биение в сече­ нии по среднему диаметру относительно наружной поверхности вы­ зывает периодическую ошибку шага в пределах одного оборота.

Ошибки при изготовлении ходового винта зависят от первичных погрешностей системы станок — инструмент — деталь и погрешно­ стей изготовленного ходового винта в результате деформаций, возникших в материале ходового винта при термической и механи­ ческой обработке.

Измерение точности обработки ходового винта сложно и трудо­

емко. Ряд точностных параметров винта (наружный, средний и

внутренний диаметры, угол профиля резьбы) измеряют не­

посредственно с помощью несложных измерительных устройств

(табл. 52 и фиг. 192).

При измерении шага ходового винта могут быть обнаружены

отклонения и по некоторым другим точностным параметрам, как

например, непостоянство по длине витка поверхности среднего ди­ аметра и угла резьбы.

Современные устройства для измерения точности ш,ага ходо­ вого винта можно разделить на три группы для контроля: а) ша­ га по оси ходового винта; б) шага при непрерывном вращении ходового винта и в) шага измерением перемещения гайки вдоль оси ходового винта при его вращении.

К устройствам первой группы относят универсальный мик­ роскоп. Измеряемый ходовой винт устанавливают в центрах.

Шаг ходового винта измеряют ножами по правой и левой сторо­

нам резьбы в двух осевых сечениях.

Измерения периодической ошибки каждого витка от шага к ша­ гу производят с помощью ножей перемещением стола микроскопа.

Величину перемещения отсчитывают по измерительному микроско-

пу. Разность теоретического и фактического шагов и является

ошибкой шага. Накопленная ошибка шага подсчитывается сумми­ рованием единичных ошибок.

Для контроля шага в нескольких осевых сечениях применяют

оптическую делительную головку.

Этот метод измерения ошибки не является совершенным. На одном и том же ходовом (винте всегда можно найти отдельные

Фиг. 192. Приборы для контроля ходовых винтов:

а — для проверки внутреннего диаметра; б — для проверки профиля резьбы 2-го класса точности; в — для проверки среднего диаметра; г — для проверки профиля резьбы 3-го класса точности; д — для проверки шага винтов 4-го класса точности; 1 и 2 индикаторы для измерения шага по левой и по правой сторонам профиля резьбы; 3 — гайки; 4 — су­ харь для предотвращения поворота гайки; 5 — рукоятка для закрепления прибора в рез-

цедержке станка.

шаги с различными величинами отклонений от номинального

значения. Поэтому измерение шага ходового винта целесообраз­

универсального шагомера через целое число шагов в одном осе­ вом сечении. Основной базой измерения является поверхность,

соответствующая наружному диаметру резьбы. Шаровые нако­ нечники шагомера вводят во впадины резьбы до касания с про­

филем резьбы. Один из шаровых наконечников неподвижен, а

другой установлен на рычаге, действующем на индикатор. Раз­ ность между установленным на шагомере, заданным по чертежу размером L и фактическим, отсчитанным по шкале индикатора,

292

дает ошибку шага. Установка шагомера на заданный размер про­ изводится по специальному приспособлению.

лучает поступательное перемещение. Одновременно вращение и поступательное перемещение получает и проверяемый ходовой

Фиг. 194. Схема измерения ходового винта с помощью эталонного ходового винта:

1 — проверяемый ходовой винт; 2 — эталонный ходовой винт; 3 — втулка; 4 — червячная передача; 5 — гайка; 6 — люнет.

винт, устанавливаемый на люнетах. Величины несовпадения пере­

мещения проверяемого ходового 1винта с эталонным записывают­

ся на диаграмму.

Этот способ измерения имеет много преимуществ и пригоден для измерения ходовых винтов 1—4-го класса точности: он дает возможность получить полную картину ошибок шага ходового винта.

Устройства третьей группы основаны на том, что ходовые винты работают в паре с гайками, и поэтому наибольшее значе­ ние имеет точность перемещения гайки по ходовому винту.

Взаимодействие ходового винта и гайки характеризуется сле­ дующим: контакт ходового винта и гайки происходит по одной

293

не компенсируются.

Фиг. 195. Схема измерения шага ходового винта по перемещению гайки.

Схема работы устройства третьей группы, на котором измеря­ ется величина перемещения гайки на один оборот ходового винта,

показана на фиг. 195.

Проверяемый ходовой винт 1 устанавливают в центрах стан­ ка. На ходовой винт устанавливают хорошо пригнанные гайки 2 и 3, соединенные подвижной планкой 4, параллельной оси хо­ дового винта. На гайке 2 устанавливают микроскоп 5 и наводят его на штрих, сделанный на гайке 3. Гайки не имеют возможности

поворачиваться, но могут перемещаться по всей длине ходового винта. Неравенство шагов, характеризуемое относительным сме­ щением гаек, отсчитывается по шкале микроскопа.

Этот метод контроля в наибольшей степени соответствует ус­ ловиям эксплуатации ходового винта и применяется для контро­ ля винтов 1—4-го класса точности.

При измерении точности ходового винта в паре с гайкой следует иметь в виду, что действительные ошибки пары могут быть выявлены лишь в том случае, если проверяется перемеще­

ние той гайки, с которой винт в дальнейшем будет работать. Про­ верка нескольких ходовых винтов на одной эталонной гайке дает искаженные результаты. Для исключения ошибок шага гайки и выявления только ошибок шага ходового винта применяют одно­ зубую гайку, т. е. втулку с запрессованным зубом, точно соответст­ вующим трапецеидальному профилю резьбы ходового винта.

Контроль прецизионных ходовых винтов производят на компа­

раторах. На фиг. 196 показан разработанный Одесским заводом фрезерных станков компаратор мод. ММ2 для контроля погрешно­ стей шага прецизионных ходовых винтов непрерывным индуктивным методом.

294

На направляющих станины 1 установлена передняя бабка 2,

две задние бабки 3 и салазки 4, несущие индуктивные датчики 5 и 6. Между центрами бабок устанавливают эталонный ходовой винт 7 и проверяемый ходовой винт 8. Эти винты соединены при

помощи специальных хомутов и шпинделя 9. От шпинделя 9 полу­ чают вращение ходовые винты 7 и 8, а также винт 10, переме­

щающий салазки 4. За один оборот ходовых винтов 7 и 8 салазки перемещаются синхронно на величину шага. Вращение шпинделя 9

можно производить вручную или от электропривода.

После установки проверяемого ходового винта 8 датчик 5 вклю­ чают в электрическую схему. При вращении рукоятки 11 салазки 4

с датчиком 5 медленно перемещаются до нулевого показания элек­ трического индикатора 12. Затем в электрическую схему включают датчик 6, а датчик 5 выключают. Медленным вращением рукоятки 13 перемещают салазки с датчиком 6 до нулевого показания элек­ трического индикатора.

После выверки компаратора к работе в электрическую схему

включают датчики 5 и 6. Шпиндель 9 приводят во вращение; при этом ходовые винты 7 и 8 получают движение, а салазки с дат­ чиком синхронно перемещаются по направляющим станины. Стрелка электрического индикатора фиксирует отклонения, соот­ ветствующие шаговым и внутришаговым ошибкам винта 8.

Шкалы электрического индикатора градуированы в микронах

или долях микрона. Для автоматизации непрерывного контроля в электрическую схему подключают осциллограф.

Для контроля ходового винта с гайкой, датчик 6 снимается, и

вместо него на салазки 4 устанавливают гайку, в которую ввернут проверяемый ходовой винт, закрепленный в центрах бабок 2 и 3.

Контроль производят сравнением проверяемого ходового винта с

эталонным.

Компаратор ММ2 может быть использован также для конт-

рляо шага ходовых винтов без сопоставления с эталонным. Для этого на нем необходимо смонтировать микроскоп с нониусом и оптической линейкой и устройство для поворота ходового винта.

Компаратор (фиг. 197) другого типа, предназначенный для

измерения шага ходового винта, состоит из станины 1 и стола 2, на котором по одной оси устанавливают проверяемый ходовой винт 3 и эталонный ходовой винт 4. Проверяемый ходовой винт 3 устанавливают в центрах. Центровая бабка 5 снабжена враща­

ющимся шпинделем и делительным устройством для точного по­ ворота ходового винта на часть оборота или на полный оборот при проверке периодической ошибки шага. Измерения ходового винта 3 и эталонного производят с помощью микроскопов 6 и 7. На проверяемый ходовой винт 3 надевают гайку 8, представляю­ щую собой сегмент, отлитый из легкоплавкого сплава на самом вин­

те. Чтобы можно было производить измерение, к гайке при­

крепляют пластинку 9, на которую наносят тонкую риску 10. Для точной установки гайки используют уровень, устанавливае­

мый перпендикулярно оси ходового винта.

295

a.)

Фиг. 197. Измерение точного ходового винта на компараторе:

а— установка измеряемого винта на компара­ торе; б — схема измерения шага.

Фиг. 198, Измерение на компараторе при па­ раллельном расположении проверяемого и эталонного винтов:

1 — салазки микроскопа; 2 и 3 — микроскопы с из­ мерительным окуляром; 4 — проверяемый ходовой винт; 5 — контрольная линейка; 6 — гайка-сегмент с риской; 7—направляющая для салазок микроскопа.

297

ГЛАВА VI

ОБРАБОТКА СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Ступенчатые валы широко применяются в различных механиз­ мах станков. Трудоемкость обработки ступенчатых валов доволь­

ют со шлицами прямобочными и эвольвент-

ными; при этом шлицы могут быть сквозные и несквозные. Наи­

большее распространение имеют шестишлицевые прямобочные валы, центрируемые по поверхности даметром D или по поверхности диа­ метром d (фиг. 200). Валы с эвольвентными шлицами применяют

реже, хотя эвольвентные шлицы могут быть получены высокопро­ изводительным методом обработки—накатыванием и их поверх­ ностные слои в этом случае обладают большей прочностью и изно­ состойкостью, чем прямобочные.

Валы металлорежущих станков изготовляют из конструкцион­

ных сталей, обладающих высокой прочностью, малой чувстви­ тельностью к концентрации напряжений, хорошей обрабатывае­ мостью и способностью подвергаться термической обработке. Примерно до 80—90% общего количества валов изготовляется из

сталей 45 и 40Х.

299