У.П.Установка станков. Сергей Александрович Рябов Евгений Борисович Щелкунов установка металлорежущих станков на фундамент и виброизолирующие опоры электронное учебное пособие
 Скачать 2.76 Mb.
|
|
3. УСТАНОВКА СТАНКОВ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ И ВЫСОКОТОЧНЫХ 3.1. Виброизоляция станков При установке станков повышенной точности и высокоточ- ных решающее влияние на выбор способа установки оказывает необходимость виброизоляции станков, т. е. защиты их от вредно- го воздействия колебаний основания. Основными параметрами виброизоляции, определяющими ее эффективность, являются частоты собственных колебаний станка на опорах и характеристики демпфирования системы на этих ча- стотах. В реальных условиях соотношения между частотами соб- ственных колебаний станка на опорах в разных направлениях бо- лее или менее постоянны и степень виброизоляции может условно характеризоваться собственной частотой вертикальных колебаний станка на опорах. Виброизоляция станков может осуществляться установкой станка на упругие опоры, расположенные непосредственно под станком, или на дополнительный упруго-опертый бетонный блок. Выбор способа установки определяется: - параметрами виброизоляции, обеспечивающими получение на данном станке изделий требуемого качества при том уровне колебаний, который имеет место в зоне установки станка; - характером (в частности уровнем) динамических возмуще- ний, действующих в станке; - жесткостью станины и необходимостью работы с точными уровнями; - особенностями помещения, в котором размещаются станки – прочностью бетонного пола, жесткостью крепления, возможно- стью сооружения фундаментов значительных габаритов и т. п. Непосредственно на упругие опоры можно устанавливать станки средних размеров с жесткими станинами (при l/h < 4÷5), не имеющие мощных внутренних источников возмущений, допуска- ющие без ущерба для удобства на станке и качества обработки значительные перекосы, при необходимой степени виброизоля- ции, определяемой собственной частотой вертикальных колеба- ний станков на опорах f z > 10 Гц, в частности соответствующие 27 токарные, координатно-расточные, алмазно-расточные, шлифо- вальные. Упругие опоры – единственное средство виброизоляции станков, устанавливаемых на перекрытиях. Непосредственно под станиной размещают преимуществен- но резинометаллические опоры ОВ-31 и ОВ-30. Для станков, тре- бующих периодической юстировки, применяют упруго-жесткие опоры. При установке станков на перекрытиях следует иметь в виду, что чем выше жесткость перекрытия, тем ниже уровень колебаний в производственном помещении. Поэтому станки можно устанав- ливать на монолитных или сборномонолитных перекрытиях. На жестких монолитных перекрытиях в отдельных случаях можно устанавливать и высокоточные станки при условии, если уровень колебаний перекрытия при работающем оборудовании не превы- шает среднего уровня колебаний на полах первых этажей, или уровня колебаний, допустимого для машин, высокочувствитель- ных к колебаниям: ускорение W 0 = 6,3 мм/с 2 при частотах от 1 до 10 Гц, скорость V 0 = 0,1 мм/c при частотах от 10 до 100 Гц. Инте- ресно отметить, что о допустимости уровня колебаний станков грубо можно судить и на ощупь – колебания высокоточных стан- ков должны быть либо неощутимы совсем, либо слабо ощутимы (табл. 3.1). Таблица 3.1 Характеристика воздействия колебаний на людей Характеристика воздействия колебаний на людей Предельное ускорение колебаний, мм/с 2 (для частот от 1 до 10 кол./с) Предельная ско- рость колебаний, мм/с (для частот от 10 до 100 кол./с) Не ощутимы Слабо ощутимы Хорошо ощутимы Сильно ощутимы (мешают) Вредны при длительном воз- действии Безусловно вредны 10 40 125 400 1000 Более 1000 0,16 0,64 2,0 6,4 16 Более 16 28 При высоком уровне колебаний перекрытия, исключающем жесткую установку точных станков, применение упругих опор в целях пассивной виброизоляции без одновременного снижения интенсивности колебаний перекрытия в результате активной виб- роизоляции соседних машин – источников колебаний, не может дать желаемого эффекта. Станки устанавливают на дополнительный упруго-опертый бетонный блок в следующих случаях: - требуемая (низкая) частота собственных колебаний станка на опорах не может быть обеспечена с помощью упругих опор, размещаемых непосредственно под станиной; - необходимо увеличить массу (и соответственно жесткость опор) изолируемой системы для уменьшения амплитуд вынуж- денных колебаний, вызываемых динамическими нагрузками, дей- ствующими в станке, или для ограничения перекосов станка от статических нагрузок (при установке тяжелых деталей, переме- щении узлов станка и т. п.); - станина станка имеет недостаточную жесткость; - требующий изоляции станок жестко связан с рядом стоя- щими агрегатами и необходима их совместная установка на об- щем фундаменте; - прочность бетонного пола цеха не позволяет устанавливать станки данного веса на опоры. При виброизоляции, обеспечиваемой установкой на бетонный блок, используются обычные фундаменты на естественном основа- нии) или свайные и специальные виброизолированные фундамен- ты, состоящие из блока, на который устанавливается станок, упру- гих опорных элементов и наружной коробки. Как правило, высоко- точные станки устанавливают на отдельные блоки. На общий блок допустимо устанавливать станки повышен- ной точности, работающие без значительных динамических нагрузок. В качестве упругих опорных элементов, устанавливаемых под бетонные блоки виброизолированных фундаментов, чаще всего используют стальные пружины или выпускаемые серийно специальные резиновые коврики КВ. Способ установки и параметры виброизоляции, параметры опорных элементов и размеры фундамента для станков средних 29 размеров (за исключением особо точных), работающих в услови- ях среднего уровня колебаний основания, типичного для механи- ческих цехов машиностроительных предприятий, можно опреде- лить на основе общего анализа особенностей станка и условий его работы и с помощью простейших расчетов. Для особо точных станков (класса С) и крупных станков особо высокой точности (класса А), а также для высокоточных станков при вынужденной их установке в зоне интенсивных ко- лебаний основания и в некоторых других случаях способ уста- новки целесообразно выбирать на основе анализа работоспособ- ности конкретного станка в конкретных условиях. При установке станков на перекрытиях способ установки рационально опреде- лять на основе общих соображений, подбирая параметры опор. В общем случае способ установки станка назначают следу- ющим образом: - выбирают рациональное размещение станков и оценивают уровень колебаний основания, при котором будут работать рас- сматриваемые станки; - выбирают параметры виброизоляции; - оценивают возможность виброизоляции с помощью упру- гих опор, устанавливаемых непосредственно под станину; - при необходимости выбирают массу дополнительного бе- тонного блока и способ его опирания. 3.2. Размещение станков и оценка уровня колебаний основания Правильное размещение станков позволяет избежать недо- пустимых колебаний станка, вызываемых колебаниями основа- ния, наиболее простыми средствами при минимальных затратах. При достаточно низком уровне колебаний основания (при отсут- ствии в цехе тяжелых мостовых кранов, тяжелых станков, заня- тых на обдирочных операциях, при расположении цеха на значи- тельном расстоянии от источников интенсивных возмуще- ний и т. п.) станки повышенной точности могут устанавливаться так же, как станки нормальной точности, без виброизоляции. В общем случае станки следует размещать так, чтобы рас- стояние между ними и источниками интенсивных колебаний ос- нования было максимально возможным. 30 Поскольку точные станки, как правило, работают в цехах заводов, в которых расположено и другое металлообрабатываю- щее оборудование, исходным при разработке настоящих реко- мендаций принят некоторый средний уровень колебаний основа- ний, типичный для механических цехов машиностроительных предприятий. Условно этот уровень можно охарактеризовать средними амплитудами регулярных колебаний основания поряд- ка 2,5–3 мкм на частотах до 20–25 Гц, уменьшающимися на более высоких частотах примерно пропорционально отношению квад- рата, и максимальными амплитудами импульсных возмущений порядка 10–12 мкм в области частот до 40 Гц, соответствующих собственным частотам оснований наиболее распространенных видов. Уровень колебаний основания в зоне установки станка мо- жет быть измерен или оценен ориентировочно в зависимости от расположения источников колебаний. Для расчетной оценки ам- плитуд колебаний грунта, вызываемых колебаниями фундамен- тов других машин, следует пользоваться указаниями, приведен- ными в СНиП П-19-79. Можно считать, что уровень колебаний оснований будет примерно соответствовать принятому среднему в том случае, ко- гда расстояния от источников возмущения до рассматриваемого участка будут не менее указанных в табл. 3.2 и 3.3. При расположении высокоточных станков в одном помеще- нии со станками, работающими со значительными динамически- ми нагрузками (долбежные, строгальные), расстояния между ни- ми не должны быть меньше 15–25 м. При этом станки целесооб- разно располагать так, чтобы направление наиболее интенсивных колебаний основания (распространяющихся по радиусу от источ- ников возмущений) примерно соответствовало направлению ка- сательных к наиболее распространенным поверхностям, обраба- тываемым на точном станке. Для уменьшения качательных коле- баний станки на перекрытиях следует размещать так, чтобы раз- ность вертикальных смещений опор была минимальной. 31 Таблица 3.2 Средний уровень колебаний оснований в зависимости от расстояния от источника колебаний Источник колебаний Расстояние, м Для площадок, сложенных пла- стичными гли- нами, суглинка- ми и супесями Для площадок, сложенных по- лутвердыми и твердыми супе- сями Транспорт: Железнодорожный Трамвайный Кузнечные молоты с весом падающих частей, т: 6–10 3–6 1–3 Менее 1 Машины с периодическими нагрузками 70–100 35–50 350–500 200–350 120–150 25–30 75–100 50–65 25–35 150–250 80–100 60–75 15–20 30–50 Таблица 3.3 Средний уровень колебаний оснований в зависимости от скорости движения составов и расстояния до источника колебаний Скорость движения составов, км/ч Расстояние, м Скорость движения составов, км/ч Расстояние, м 5 10 15 20 5–6 9–11 12–15 14–18 30 40 50 16–22 18–26 20–30 32 3.3. Определение параметров виброизоляции Для станков, работающих в условиях среднего уровня коле- баний основания, параметры виброизоляции ориентировочно можно выбирать так, чтобы самая высокая частота собственных колебаний станка на опорах была в 3–4 раза ниже самой низкой из собственных частот верхних узлов станка. Ориентировочные значения собственных частот колебаний верхних узлов станков средних размеров приведены в табл. 3.4. Таблица 3.4 Ориентировочные значения собственных частот колебаний верхних узлов станков средних размеров Типы станков Узел, колебания которо- го определяют чувстви- тельность станка к коле- баниям основания Частота коле- баний узла, Гц 1 2 3 Круглошлифовальные С направляющими качения С направляющими скольжения Вальцешлифовальные (при массе обрабатываемой де- тали 20 т) Шлифовальная бабка Шлифовальная бабка, деталь Шлифовальная головка Стол-салазки 30–40 50–60 20–30 60–80 Внутришлифовальные Плоскошлифовальные: С крестовым столом С подвижной колонной Колонна 30–40 Зубошлифовальные, ра- ботающие коническим кругом по методу обката Резьбошлифовальные с подвижным столом Отделочные токарные Координатно-расточные Алмазно-расточные Головка круга Шлифовальная бабка Суппорт Станина, стол-салазки Мост со шпиндельной головкой, приспособле- ние, стол 50–60 35–45 30–40 60–100 20; 40–50 50–300 33 Частоты собственных колебаний станка на опорах должны отличаться на 30–40 % от частот, определяемых частотой враще- ния двигателя, числом двойных ходов перемещающихся узлов станка и т. п. Методика экспериментального определения этих частот из- ложена в книге «Фундаменты и установка металлорежущих стан- ков» (М. : Машиностроение, 1975). 3.4. Оценка возможности виброизоляции с помощью упругих опор, устанавливаемых непосредственно под станину Установка станка на виброизолирующие опоры – самое де- шевое средство виброизоляции. Поэтому для станков, требуемая степень виброизоляции которых определяется частотой соб- ственных колебаний станка на опорах f z > 10 Гц, прежде всего оценивается возможность виброизоляции с помощью упругих опор, устанавливаемых непосредственно под станиной, в зависи- мости от жесткости станины (по величине l/h), ожидаемого уров- ня колебаний, возникающих в станке под действием внутренних источников возмущений (по характеру обрабатываемых деталей, по плавности реверсирования и т. п.), и ожидаемых углов накло- на, возникающего под действием веса перемещающихся узлов. Если виброизоляция станка может быть осуществлена уста- новкой его на опоры, то следует проверять прочность пола и в за- висимости от требуемой частоты собственных колебаний станка на опорах и нагрузок на последние подбирать сами опоры. Некоторое расширение области применения упругих опор может быть достигнуто путем специального уменьшения дина- мических нагрузок – регулировкой плавности реверса, баланси- ровкой неуравновешенных деталей и т. п., а также путем уста- новки станка на промежуточную плиту и увеличения расстояния между опорами. Станки особо высокой точности, допускающие установку на упругие опоры, целесообразно размещать в помещениях с жест- кими полами, средняя интенсивность импульсных колебаний ко- торых обычно значительно ниже. Выбор массы дополнительного бетонного блока и способа его опирания. 34 Обычно масса дополнительного блока может быть в 2–3 ра- за больше массы станка, иногда (при низких значениях f z ) – в 4–5 раз. В ответственных случаях массу блока следует рассчитывать. Способ опирания блока выбирают с учетом следующих со- ображений: 1. Наиболее простым и дешевым является обычный фунда- мент. Поэтому для станков повышенной точности, предназначен- ных для работы в условиях среднего уровня колебаний основа- ния, при требуемой эффективности виброизоляции, определяе- мой частотой собственных колебаний системы порядка 12–18 Гц, целесообразно использовать фундаменты, опирающиеся на есте- ственное основание. На такие фундаменты можно устанавливать тяжелые токарные станки с длинными станинами, координатно- расточные и алмазно-расточные станки с нежесткими станинами при относительно невысоком уровне колебаний основания, шли- фовальные станки повышенной точности средних размеров с не- жесткими станинами или при резких реверсах возвратно- поступательно перемещающихся узлов, зубофрезерные станки повышенной точности с нежесткими станинами и т. п. Следует, однако, иметь в виду, что указанные частоты обес- печиваются при размещении фундаментов на онованиях малой и средней жесткости – пластичных глинах, суглинках и супесях, на песках и т. п. Собственные частоты фундаментов, устанавливае- мых на жестких основаниях – полутвердых и твердых глинах и суглинках, твердых супесях и т. п., как правило, оказываются выше 20 Гц. Поэтому при размещении цехов с прецизионным оборудованием на жестких грунтах обычные фундаменты могут быть использованы только в том случае, если виброизоляция станков не требуется, – при низком уровне колебаний основания. Так как увеличение размеров фундамента с точки зрения его виброзащитных свойств всегда играет положительную роль, для станков, работающих без значительных динамических нагрузок, целесообразно использовать общие фундаменты. 2. При жестких ограничениях, накладываемых на углы наклона станка, стесненных габаритах фундаментов, и в случае, когда изготовление свайных фундаментов не представляет суще- ственных трудностей, для установки высокоточных станков, ра- ботающих в условиях среднего уровня колебаний основания, мо- 35 гут быть использованы свайные фундаменты. Собственные ча- стоты горизонтальных колебаний свайных фундаментов обычно не превышают 5–10 Гц. 3. При необходимой степени виброизоляции, определяемой частотой собственных колебаний 5 Гц < f z < 10 Гц, используются фундаменты на резиновых ковриках, а при f z < 5 Гц – на пружи- нах. Коврики подбирают в зависимости от требуемой частоты собственных колебаний и удельной нагрузки. Для получения ча- стоты собственных колебаний f z < 10 Гц можно укладывать ков- рики в несколько слоев. На фундаменты на пружинах устанавли- вают тяжелые зубофрезерные, мастер-станки, тяжелые круг- лошлифовальные, в частности, вальцешлифовальные станки, внутришлифовальные особо точные крупные станки и т. п. Расчет и проектирование пружинных виброизоляторов про- изводится в соответствии с указаниями, приведенными в Руко- водстве по проектированию виброизоляции машин и оборудова- ния (М., Стройиздат, 1972). При проектировании фундаментов на пружинах во избежание чрезмерных колебаний от случайных причин следует предусматривать демпферы. Для станков, требующих периодической юстировки, целе- сообразно использовать упруго-жесткие опорные элементы, ко- торые позволяют быстро переходить от упругой установки блока, обеспечивающей его виброизоляцию, к жесткой (СНиП П-19-79). В случае, если техническим требованиям удовлетворяют различные типы фундаментов (например, свайные и фундаменты на резиновых ковриках), выбирается наиболее дешевый. Станки, устанавливаемые на пол с помощью резинометал- лических опор, болтами не крепятся. При установке на фунда- ментные блоки, как правило, производится крепление болтами. Установка станков на фундаментные блоки, на упругие или жесткие опоры без крепления болтами без подливки опорной по- верхности станины цементным раствором нерациональна, так как при этом собственные частоты колебаний системы, определяе- мые податливостью опор станины, обычно близки к собственным частотам колебаний узлов станка. Такой способ установки требу- ет специальных расчетов. При любом способе виброизоляции подводки к изолирован- ному станку должны быть достаточно гибкими, чтобы жесткость 36 их была значительно ниже жесткости виброизоляторов. Жесткие подводки могут существенно снизить эффективность виброизо- ляции. В заключение следует отметить, что в условиях обычной установки станков без виброизоляции при среднем уровне коле- баний основания относительные перемещения инструмента и за- готовки в результате регулярных колебаний основания не пре- вышают нескольких микрометров, а в результате импульсных ко- лебаний основания 10–15 мкм. Поэтому станки, предназначенные для обработки деталей с шероховатостью R a = 2,5 при сравни- тельно грубых (порядка 10–20 мкм) допусках на погрешности формы обрабатываемого изделия, виброизолирующей установки не требуют. Также не требуют защиты от колебаний основания станки с ударным характером процесса резания (фрезерные, строгальные, долбежные и т. п.), поскольку значительные ампли- туды относительных колебаний определяются самим процессом резания. 3.5. Выбор способа установки высокоточных станков Как уже указывалось, наиболее надежным с точки зрения обеспечения паспортной работоспособности станка явился бы та- кой порядок, при котором способ установки станка регламенти- ровался заводом-изготовителем. Однако условия, в которых бу- дет работать станок (уровень колебаний основания, грунты, кото- рыми сложена площадка, и т. п.), в большинстве случаев для из- готовителей станка не известны. Не всегда жестко заданы также требования к точности и определен уровень динамических нагру- зок, действующих в станке (например, неуравновешенность вра- щающихся оправок с инструментом). В то же время на заводе- изготовителе при сдаточных испытаниях станка можно экспери- ментально определить его чувствительность к колебаниям осно- вания, оценить уровень колебаний, вызываемых возмущениями, действующими в станке (например, при реверсах), и т. п. Таким образом, очевидно, что хотя окончательно способ установки станка выбирается на месте, в ответственных случаях этот выбор необходимо производить на основе результатов предварительных 37 исследований, проведенных на заводе-изготовителе, и с учетом полученных там рекомендаций. Рекомендуется следующий общий подход к выбору способа установки высокоточных станков. На заводе-изготовителе производят пробную обработку ти- повых деталей при жесткой и упругой (на резинометаллических опорах ОВ-31) установке станка. Обработка ведется в условиях спокойного фона при минимально возможном уровне колебаний основания (например, в ночную смену) на режимах, предназна- ченных для финишных операций. Обработанные детали аттесту- ются по шероховатости поверхности к погрешностям формы и размеров. Результаты, полученные при разных способах установ- ки, сравниваются. Кроме того, экспериментально оценивается чувствитель- ность станка к колебаниям основания, которая характеризуется коэффициентами z и y x, передачи колебаний станины в зону резания. При экспериментальном определении коэффициентов передачи на станине, на уровне направляющих, устанавливают датчики для измерения амплитуд вертикальных d z и горизонталь- ных d x,y абсолютных колебаний станины и датчик для измерения амплитуды d отн относительных колебаний инструмента и детали по нормали к обрабатываемой поверхности. Возбуждая свобод- ные колебания станка на опорах, определяют коэффициент d d z zo отн на частоте f zo вертикальных колебаний станка на опо- рах и коэффициенты d d yo xo yo xo , отн , на частотах f xo , f yo горизон- тальных колебаний станка на опорах. Так как при установке станка на бетонный блок размеры блока выбирают в зависимости от уровня колебаний, вызывае- мых возмущениями, действующими в станке, при испытаниях станка на заводе-изготовителе фиксируют также максимальный уровень относительных колебаний станины, вызываемых рабо- тающим приводом, в частности при реверсах. Если качество обработанных деталей при жесткой установке оказалось выше, чем при установке на резинометаллические опо- 38 ры, то это значит, что при установке на податливые опоры коле- бания от возмущений, действующих в станке, интенсифицируют- ся. Поэтому при необходимости виброизоляции (например, при работе станка в условиях интенсивных колебаний основания) установка на опоры, которая даже при спокойном фоне не дает хороших результатов, применена быть не может, и целесообразно использовать установку на упруго-опертый бетонный блок. Если качество обработанных деталей при установке станка непосредственно на виброизолирующие опоры оказалось выше или таким же, как при жесткой установке, это говорит о том, что такая виброизоляция при данном уровне колебаний основания возможна. Предельный уровень колебаний основания, при котором для данного станка возможна виброизоляция с помощью упругих опор, ориентировочно оценивается по значениям коэффициентов передачи zo на частоте f zo с помощью приближенной зависимости f f d d z zo zo 2 2 отн.о , где d – амплитуда колебаний основания в диапазоне частот до 20– 25 Гц; отн.о d – допустимые амплитуды относительных колебаний ин- струмента и заготовки в результате регулярных колебаний осно- вания; f z – минимальная из возможных частот колебаний станка на виброизолирующих опорах; – логарифмический декремент колебаний опор. При назначении величин отн.о d принимается, что высота волн на поверхности детали, обрабатываемой на станках каждого типоразмера данного класса, не должна превышать некоторой до- ли (например, половины) допуска на отклонение формы (напри- мер, на круглость) деталей, обрабатываемых на станах меньших размеров из данной размерной группы. Известно, что между точ- ностью обработки и шероховатостью поверхности существует определенная зависимость: чем выше качество поверхности, кото- 39 рое можно получить на данном станке, тем меньше должна быть допустимая высота волн независимо от метода обработки. Исходя из этого, допустимые амплитуды относительных колебаний ин- струмента и заготовки, обусловленные регулярными колебаниями оснований, принимаются численно равными половине среднего арифметического отклонения R a профиля для самой низкой шеро- ховатости поверхности, которую можно получить при обработке на данном станке в условиях эксплуатации. В паспорте станка должны быть приведены: - заключение завода-изготовителя о возможных способах виброизоляции станка – возможна ли и при каком предельном уровне колебаний основания (a) установка производится непо- средственно на виброизолирующие опоры, или станок должен быть установлен на дополнительный бетонный блок; - данные, необходимые для проектирования виброизолиро- ванного фундамента, в частности: a) коэффициенты передачи yo xo zo , , колебаний от станины в зону резания на частотах f zo , f yo xo, собственных колебаний станка на опорах при такой его установке, при которой проводи- лись испытания; по этим данным определяются допустимые зна- чения амплитуд колебательных ускорений станины C ст в плоско- сти направляющих zo zo z f d С 2 отн ст и yo xo yo xo y x f d С , 2 , отн , ст , где d отн – допустимые амплитуды относительных колебаний ин- струмента и заготовки; б) амплитуды колебаний станины, вызываемые работающим приводом, главным образом при реверсах; по этим данным ориен- тировочно может быть оценена минимально необходимая масса станка вместе с фундаментом, исходя из того, что уменьшение ам- плитуд колебаний примерно пропорционально увеличению массы. 40 Кроме того, поскольку возможности виброизолирующей уста- новки в ряде случаев ограничиваются чрезмерными наклонами станка при перемещении тяжелых узлов с обрабатываемыми деталями, в паспорте должна быть указана допустимая величина угла наклона. Естественно, что если необходимость установки на бетонный блок диктуется требованием обеспечить соответствующую жесткость станины за счет фундамента, это обстоятельство также оговаривается. При окончательном выборе способа установки станка следует руководствоваться сведениями, которые должны быть приведены в паспорте. Если указано, что установка станка непосредственно на упругие опоры возможна, и условия, в которых при этом может работать ста- нок, не отличаются от оговоренных, то станок устанавливают на рези- нометаллические опоры на пол цеха. Качество такой виброизоляции может быть проверено с помощью специального эксперимента. При этом во время обработки на станке возбуждаются импульсные коле- бания основания броском болванки весом 200 Н с высоты 1 м на рас- стоянии 0,5 м от передней поверхности и на расстоянии 0,5 м от боко- вой поверхности станка. Обработанная поверхность аттестуется. При правильной виброизоляции на поверхности детали не должно быть каких-либо дефектов, вызванных импульсными колебаниями основания. При необходимости установки станка на дополнительный бе- тонный блок расчет и проектирование виброизоляции производят в соответствии с указаниями, содержащимися в Руководстве по проек- тированию виброизоляции машин и оборудования (М. : Стройиздат, 1972) по допустимым значениям ускорений станины, определяемым в зависимости от допустимых амплитуд относительных колебаний ин- струмента и заготовки. При этом первоначально назначают массу и способ опирания блока в соответствии с общими соображениями и проводят проверочный расчет. Если расчетные значения амплитуд превысят допустимые, то уменьшают жесткость виброизоляторов или увеличивают массу (момент инерции) блока и расчет повторяют. При окончательно выбранном способе и параметрах вибро- изоляции для особо точных станков дополнительно оценивается уровень колебаний от возмущений, действующих в станке (от вращения неуравновешенных деталей или оправок с инструмен- том, от импульсных возмущений при реверсах и т. п.). Для этого 41 используются общие методы расчета колебательных систем стан- ков на вынужденные колебания под действием периодических, импульсных или случайных возмущений. Суммарный уровень колебаний в зоне резания от всех источни- ков вынужденных колебаний не должен превышать допустимого. Допустимые амплитуды относительных колебаний инструмента и заготовки назначаются в зависимости от допуска на отклонение формы поверхности детали, обрабатываемой на станке данного класса точности и размера. Отклонения формы поверхностей деталей, обрабатываемых на станках, регламентируются ГОСТ 24643–81. С уменьшением номи- нального размера обрабатываемой поверхности значения предельных отклонений формы уменьшаются, поэтому при определении допусти- мых значений амплитуд относительных колебаний инструмента и за- готовки следует исходить из допуска на отклонение формы обрабаты- ваемых деталей меньших размеров. Для зубообрабатывающих станков допустимые амплитуды от- носительных колебаний определяются величинами допусков на про- филь и направление зуба (ГОСТ 1643–81) в зависимости от степени точности и минимального размера зубчатых колес, обрабатываемых на станке. Для данных расчетов допустимая величина амплитуды от- носительных колебаний может приниматься равной половине соот- ветствующего допуска. В тех случаях, когда предельные отклонения формы деталей не оговариваются, или если величина этих отклонений существенно больше высоты R z = (4÷5)R a микронеровностей для этого класса чи- стоты, который должен быть получен на станке, допустимые ампли- туды импульсных относительных колебаний инструмента и заготовки целесообразно принимать примерно равными половине величины R z Если в паспорте станка рекомендуемый способ виброизоля- ции не указан и перечисленные выше данные, характеризующие станок, не приведены, либо проводят соответствующие измерения дополнительно, либо используют известные общие данные по аналогичным станкам. Естественно, что при этом качество вибро- изоляции гарантировано быть не может. Общие рекомендации по установке прецизионных станков приведены в табл. 3.5. 42 Таблица 3.5 Общие рекомендации по установке прецизионных станков Типы станков Средства виброизоляции Виброизолирующие опоры Фундаменты обычного типа и свайные Фундаменты на резиновых ковриках Фундаменты на пружинах 1 2 3 4 5 Токарные Средних размеров с короткими станинами или сплошными осно- ваниями, если на них не производится обра- ботка неуравновешен- ных деталей Тяжелые; с длинными нежесткими станинами; станки, на которых производится обработка неуравно- вешенных деталей – – Координатно- расточные Средних размеров с жесткими станинами С нежесткими станинами при от- носительно невысоком уровне ко- лебаний основания; при среднем уровне колебаний основания и ограниченных габаритах в плане могут использоваться свайные фундаменты С нежесткими станинами при уровне колеба- ний выше сред- него – Алмазно- расточные Средних размеров с жесткими станинами С нежесткими станинами – – 4 2 43 Продолжение табл. 3.5 1 2 3 4 5 Зубофрезерные Средних размеров с жесткими станинами Средних размеров повышенной точности с нежесткими станинами; на свайных фундаментах могут устанавливаться высокоточные станки, в том числе тяжелые, при относительно невысоком уровне колебаний основания Средних разме- ров высокоточ- ные с нежестки- ми станинами; крупные станки Тяжелые вы- сокоточные станки; ма- стер-станки Круглошлифо- вальные Средних размеров с жесткими станинами при плавном реверсе пе- ремещающихся узлов Средних размеров повышенной точности с нежесткими станинами или при резких реверсах; на свай- ных фундаментах могут устанав- ливаться высокоточные станки, в том числе тяжелые, при относи- тельно невысоком уровне колеба- ний основания Средних разме- ров высокоточ- ные с нежестки- ми станинами или при резких реверсах, круп- ные станки Тяжелые, в частности, вальцешли- фовальные Плоскошлифо- вальные Средних размеров с жесткими станинами при плавном реверсе пе- ремещающихся узлов С недостаточно жесткими стани- нами или при резких реверсах Особо точные – Внутришлифо- вальные Средних размеров при плавном реверсе пере- мещающихся узлов С тяжелыми подвижными узлами, недостаточно жесткими станинами, при резких реверсах при среднем уровне колебаний основания С тяжелыми по- движными узлами при резких ревер- сах при уровне ко- лебаний основания выше среднего Особо точные крупные 4 3 44 Продолжение табл. 3.5 1 2 3 4 5 Резьбошлифо- вальные Средних размеров с жесткими станинами С длинными нежесткими станина- ми при относительно невысоком уровне колебаний основания Высокоточные с длинными не- жесткими стани- нами при уровне колебаний осно- вания выше сред- него – Зубошлифо- вальные С жесткими станинами при плавном реверсе, в частности, станки, ра- ботающие абразивным червяком Повышенной точности с нежест- кими станинами или при резких реверсах Высокоточные с нежесткими ста- нинами или при резких реверсах – 4 4 |