Способ обкатки шпиндельного устройства металлорежущего станка

(088,8)етельство СССМ 13/04, 1981. ностроери обкатповыше- а прираамма ра- ответстфиг.2 и оса пода от вреотки стаожек воля- плуаество подГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОбКАТКИ ШПИНДЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обкатке шпиндельных устройств. Цель изобретения - повышение точности определения моИзобретение относится к маши нию и может быть использовано и ке шпиндельных устройств. Целью изобретения является ние точности определения момен ботки шпиндельного устройства. На фиг.1 представлена циклогр боты шпиндельного устройства в с вии с предлагаемым способом; н 3 - типовые графики изменения из шипников шпиндельного устройст мени работы.В результате процесса прираб шпиндельного устройства достигается билизация поверхностного слоя дор качения подшипниковых опор. Это поз ет обеспечить наилучшие условия экс тации шпиндельного устройства. Кач поверхностного слоя дорожек качения 1682851 А 5)5 6 01 М 13/04, В 23 В 25/06 мента приработки шпиндель ва. На заданной частоте вра вают шпиндельное устро заданные интервалы врем контролируемую величину. ступления стабилизации ко величины прекращают обкат изводят охлаждение шпинде ства до начальной температу производится второй цикл.о рением контролируемой вел дением. Сравнивают кон параметр в момент окончани чением параметра в конце цикла обкатки и при уменьш до второго порогового значе ют обкатку. 3 ил., 1 табл. ного устроистщения обкатыйство. Через ени измеряют В момент нантролируемой ку. Далее прольного устройры, после чего бкатки с измеичины и охлажтролируемый я цикла со знапредыдущего ении разности ния прекращашипников характеризуется целым рядом показателей, главными среди которых являются: шероховатость, характер микрорельефа, отклонения формы, волнистость, микротвердость. В процессе обкатки шпиндель- ного устройства зти показатели меняются, Их изменения комплексно оцениваются температурой опор или моментом трения шпинделя. Однако выделяющееся тепло изза трения во время обкатки приводит к изменению натяга в подшипниках и, как следствие, к изменению силы трения в них, которая вызывает изменения момента трения и самой температуры опор. Данная обратная связь отрицательно сказывается на определении степени приработки дорожек качения. Это приводит к преждевременному завершению обкатки шпиндельного устройства, т.е. в момент времени, когдадорожки качения еще не приработаны. В предлагаемом способе влияние тепловых деформаций шпиндельного устройства устраняется за счет создания одинаковых начальных тепловых условий каждого цикла обкатки, что создает единую базу для адекватной оценки степени приработки дорожек качения в разные периоды времени по косвенным показателям состояния шпиндельного устройства, В конечном счете, это позволяет производитыобкатку до достижения полной приработки поверхностей дорожек качения подшипников и тем самым обеспечить высокое качество шпиндельного устройства, поступающего в эксплуатацию,Способ реализубт следующим образом.На заданной частоте вращения обкатывают шпиндельное устройство. При этом через заданные интервалы времени или непрерывно) измеряют контролируемую величину, например температуру нагрева или момент трения. В момент наступления стабилизации контролируемой величины прекращают обкатку. Этот этап, например при контроле момента трения М, представлен на фиг,1 в интервале времени Ьо; тст, где Ь - время начала очередного 1-го цикла обкатки; тст - время выключения вращения шпинделя в 1-м цикле обкатки.Далее производят охлаждение шпиндел ьного устройства до начальной температуры, т.е, температуры, которую имело шпиндельное устройство в момент времени тп, причем охлаждение може производиться естественным или искусственным путем,Как только температура шпиндельного устройства достигнет начального значения, производится второй цикл обкатки с измерением контролируемой величины, причем условия обкатки не должны отличаться от условий предыдущего цикла обкатки, Второй этап обкатки характеризуется интервалов времени Ьлстт На основании сравнения значений контролируемой величины в момент ее стабилизации Мст для двух этапов обкатки определяется их разность ЬМпо общей формуле4 М; - Мст - 1 - МспШпиндельное устройство при достижении момента времени %;тт останавливается и охлаждается до начальной температуры, Далее осуществляется следующий цикл обкатки. После каждого цикла обкатки сравнивают Ь М с пороговым значением Л М или сотносительным коэффициентом д:ЛМ 1ЛМгМомент окончания приработки шпиндельного устройства определяется по значению, которое принимает д. В первомслучае, если градиент д =1, то приработка10 шпиндельного устройства произошла и следует прекратить обкатку (фиг,2), Дальнейшая работа шпиндельного устройства будетхарактеризоваться практически отсутствием износа поверхностей качения,Во втором случае, когда д1, следуетосуществить следующий цикл обкатки. Еслид = дну+1, тогда приработку шпиндельногоустройства можно считать законченной иего обкатку следует прекратить. Этот случайсоответствует постоянному износу поверхностей качения после приработки фиг.З).Если же д. др+1, то приработка шпиндельного устройства не произошла и необходимо продолжить проведение цикловобкатки до достижения указанных условий.П р и м е р, Способ реализуют при обкатке шпиндельного устройства с подшипниками 5-3182124: б= 120 мм, О = 180 мм,В = 45 мм (двухрядные роликовые цилиндрические),На приборе "Импульс" осуществляютконтроль комплексного показателя шероховатости поверхности дорожек качения колец подшипников наружного и внутреннего), а также тел качения.В таблице приведены примеры осуществления способа.Из таблицы видно, что при стабилизации температуры в конце циклов (28 С) шероховатость поверхностей также стабилизируется Кн = 213).Формула изобретенияСпособ обкатки шпиндельного устройства металлорежущего станка при котором задают вращение шпиндельному устройству на рабочей частоте, измеряют контрольный параметр в опорах, определяют первую производную контролируемого параметра через заданный интервал времени в процессе обкатки и при уменьшении производной до порогового значения прекращают цикл обкатки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества обкатки, допблнительно после охлаждения шпиндельного устройства до исходной температуры не менее одного раза повторяют упомянутый168285 цикл обкатки и охлаждения, сравнивают контролируемый параметр в момент окончания цикла со значением параметра в конПоказателиг г:-:т т1 тГ Ъ-,.Г0 15 25 30 35 45 Ь) 70 85 45 230 31 С 325 340 355 370 390 Параметр Время, мии Температура о нагрева, С24 30 40 45 50 70 75 75 7 С 46 30 24 26 28 30 335 335 202 206 209 211 212 157 167 175 182 188 о 193 198 202 Обкатка Прололкеиие таблиь Показатели122 2222121 Параметр . 22231 Время, мин 415 435 450 475 495 510 525 535 565 6 СС 615 625 635 640 2524 26 ТемпературанагревС ЗО 28 27 28 28 25,5 27 28 28 26,5 24 213 213 213 23 212 213 213 Оклаклеиие Обкатка Обкатка г ст ет Комплексныйпоказательвероховатости кяСостояниевпиядельногоустройства комплексный показатель вероховатостн, кСостояние впинлельного устРойства це предыдущего цикла обкатки и при уменьшении разности до второго порогового значений прекращают обкатку.г гфф Оиент ПРИРАБОТКИ Физ. 2ВРЕМЯ Составитель Ю.СтепановТехред М,Моргентал Корректор М.Шароши Редактор С,Пекарь Заказ 3405 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производстве но-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 101