Verificarea mașinilor-unelte (XVI). Efectuarea măsurărilor și interpretarea rezultatelor

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Verificarea mașinilor-unelte (XVI). Efectuarea măsurărilor și interpretarea rezultatelor

În interiorul companiilor „disciplina tehnologică” se materializează prin proceduri şi instrucţiuni de lucru, procedee/procese tehnologice și reguli, regulamente, etc. Ele se aplică nu numai pe teritoriul firmei, ci oriunde îşi desfăşoară activitatea specifică angajaţii acesteia. Măsurarea şi interpretarea rezultatelor măsurării reprezintă fazele de evaluare (cantitativă) a calităţii pieselor prelucrate, a ansamblurilor şi a maşinii-unelte, ca întreg.

C. Câteva particularități la verificarea unor abateri geometrice

  • Verificarea bătăii radiale/axiale/frontale

Înainte de începerea acestor verificări trebuie să se cunoască exact precizările producătorului cu privire la condiţiile preliminare de efectuare a acestor tipuri de verificări. Sunt maşini-unelte ai căror arbori principali au rulmenţii montaţi cu joc „la rece”. Jocul din montajul iniţial se anulează în timpul funcţionării şi, de aceea, performanţele maşinii trebuie verificate după o perioadă de funcţionare şi în condiţiile specificate de către producător. După parcurgerea indicaţiilor producătorului maşinii-unelte, se verifică parametrii de mai sus astfel:

  • Bătaia radială

La această verificare trebuie respectate următoarele reguli:

  • verificarea se face la turaţia minimă, sau la o valoare cât mai apropiată de valoarea minimă;
  • tija comparatorului trebuie să fie perpendiculară, în două planuri, pe suprafaţa de verificat;
  • se fac minimum 3(trei) rotaţii complete ale arborelui principal;
  • se reţine diferenţa dintre valorile maximă şi minimă ale indicaţiilor comparatorului;
  • se recomandă efectuarea mai multor verificări(citiri). Dacă valorile diferenţelor se repetă, înseamnă că verificarea a fost corectă. Dacă nu, înseamnă că montajul de verificare, aparatul nu sunt corecte;
  • verificările se fac în conformitate cu documentaţia maşinii:

   - pe flanşa arborelui principal, dacă acest lucru este specificat în documentaţia de verificare (flanşa arborelui principal este suprafaţă de centrare pentru diverse dispozitive);

   - pe dornul de verificare, lângă arborele principal şi la o distanţă (indicată în documentaţia de verificare) de capătul arborelui principal;

   - se repetă verificarea după repoziţionarea dornului în alezajul arborelui principal, prin rotirea dornului cu 180⁰(rar se face verificarea cu rotirea dornului din 90⁰în 90⁰);

   - se face media rezultatelor celor două/patru verificări; valoarea obţinută se compară cu valoarea admisă.

b -    Bătaia axială

Verificarea se face cu ajutorul unui dorn de verificare, nu pe flanşa arborelui principal! De obicei, dornul de verificare are o gaură de centrare plasată pe axa de simetrie proprie. În ea se pune puţină vaselină şi apoi „se fixează” bila pe capătul dornului de verificare (se aşază pur şi simplu bila în gaura de centrare, ea fiind „susţinută” de vaselină). Bila trebuie să aibă diametrul puţin mai mare decât cel al teşiturii găurii de centrare.

Se palpează bila cu un comparator cu palpator plan (taler) sau se scoate vârful palpatorului (sferic) şi se atinge bila din dornul de verificare cu partea frontală a palpatorului(axa palpatorului trebuie să fie paralelă şi coaxială cu axa arborelui de verificat). Se procedează ca la verificarea bătăii radiale, fără a fi necesară rotirea dornului în alezajul arborelui principal.

c -   Bătaia frontală

Verificarea se poate face numai la arbori principali care au o suprafaţă frontală suficient de mare, prelucrată corespunzător, accesibilă. Această verificare este diferită de verificarea bătăii axiale, deoarece ea include şi eroarea de perpendicularitate a acestei suprafeţe frontale faţă de axa de rotire a arborelui principal. Palparea cu tija comparatorului trebuie făcută la diametrul maxim accesibil. Se procedează ca la verificarea bătăii radiale.

NOTE: 1- Aceste verificări se fac la turaţii mici din cauza inerţiei mecanice a tijei (palpatorului) comparatorului şi a inerţiei imaginii pe retina oculară;

  • Se fac minimum trei rotiri ale arborelui principal, deoarece elementele de rostogolire ale rulmenţilor, împreună cu colivia acestora, execută o rotaţie completă după cca. trei rotiri ale arborelui principal;
  • La lagărele hidrodinamice nu se pot aplica metodele de verificare de mai sus, din următoarele motive:

a. fenomenul de sustentaţie hidrodinamică se manifestă doar la turaţia calculată; el nu există la turaţii mici;

b. la turaţia la care apare sustentaţia hidrodinamică apare şi inerţia mecanică a palpatorului comparatorului, iar inerţia imaginii pe retină este şi ea un obstacol.

Procedura de verificare, în acest caz, necesită o aparatură şi un montaj cu totul deosebit, care nu se prezintă aici[8].

  1. Precizări în cazul verificării abaterilor de paralelism și de perpendicularitate

De multe ori, la efectuare acestor două tipuri de verificări apar dispute, divergenţe între cel care „predă” verificarea (de obicei producătorul maşinii-unelte) şi cel care „preia, recepţionează” verificarea (de obicei utilizatorul maşinii-unelte).

La deplasarea unui ansamblu mobil între oricare două puncte de pe traiectoria sa apar cel puţin două tipuri de erori:

  • Erori de rectilinitate în planul respectiv (abateri de formă);
  • Erori de paralelism sau de perpendicularitate (abateri de poziţie).

În conformitate cu precizările din standardul SR ISO 230-1[1] (capitolele 2.321.4; 5.211.1; 5.4; 5.5), ,,atunci când se determină abaterile de poziţie a două suprafeţe sau a două linii (cum este şi cazul direcţiilor de deplasare), citirile instrumentelor de măsurare includ automat unele abateri de formă. Trebuie stabilit, ca principiu, că verificarea trebuie aplicată numai abaterii totale, incluzând abaterile de formă ale celor două suprafeţe sau ale celor două linii. Ca urmare, toleranţa trebuie să ia în considerare toleranţa de formă a suprafeţei sau liniei implicate. Atunci când diferitele citiri ale instrumentului de măsurare se reprezintă grafic şi rezultă o curbă, în general, în locul acestei curbe (conform cap.5.211.1) se acceptă ca abaterea să fie determinată prin utilizarea direcţiei generale a liniei sau linia reprezentativă(sublinierea autorului articolului). Aceasta poate fi  definită prin două puncte alese corespunzător în apropierea capetelor liniei de verificat”(sau a lungimii de referinţă).

Tinând cont de cele de mai sus, la verificarea abaterilor de paralelism sau de perpendicularitate a două direcţii de deplasare, sau a unei direcţii de deplasare faţă de o referinţă fixă (plan sau dreaptă/axă) abaterile se evaluează după erorile citite la extremităţile lungimii de referinţă.

Pentru a face mai clară procedura de verificare a paralelismului direcţiei de deplasare a unui ansamblu mobil faţă de o suprafaţă voi prezenta, comparativ, procedura de verificare a rectilinităţii deplasării acelui ansamblu mobil pe aceeaşi direcţie, folosind aproape acelaşi montaj, dar cu reglaje diferite.

În fig.1 este montajul pentru verificarea abaterii de paralelism a direcţiei de deplasare a unui ansamblu mobil faţă de o suprafaţă. Pe suprafaţa de referinţă se aşază, rezemată pe două blocuri de cale plan-paralele de egală înălţime, în punctele Airy, o riglă de verificare. Pe ansamblul mobil se fixează un comparator cu cadran, a cărui tijă este adusă în contact cu suprafaţa activă a riglei de verificare, perpendiculară pe aceasta. Se deplasează ansamblul mobil pe întrega cursă de referinţă. Diferenţele indicaţiilor comparatorului la cele două extremităţi ale lungimii de referinţă (care poate fi egală sau mai mică decât lungimea riglei de verificare) reprezintă abaterea de paralelism a direcţiei de deplasare a ansamblului mobil faţă de suprafaţa de referinţă.

Figura 1: 1 - suprafaţa de referinţă; 2- cale planparalele de egală înălţime; 3 - riglă de verificare; 4 - comparator cu cadran; 5 - ansamblu mobil 

 

În fig. 2 este montajul pentru verificarea abaterii de rectilinitate a deplasării ansamblului mobil, folosind ca reazem aceeaşi suprafaţă şi ca referinţă tot o riglă de verificare.

Figura 2

a) şi  b) – puncte extreme ale lungimii de referinţă

1 - suprafaţa de reazem; 2 - blocuri de cale plan-paralele de grosimi diferite; 3 - rigla de verificare; 4 - comparator cu cadran; 5 - ansamblu mobil

 

Faţă de verificarea anterioară există două diferenţe:

  • Rigla de verificare se aşază pe aceeaşi suprafaţă, rezemată în punctele Airy, dar pe două blocuri de cale plan-paralele astfel încât indicaţiile comparatorului la cele două extremităţi ale lungimii de referinţă să fie identice (de aceea înălţimile blocurilor de cale pot fi diferite).

Se generează astfel linia reprezentativă.

  • Se fac citiri la diferite intervale ale deplasării ansamblului mobil (de obicei, la curse până la 1m lungime, se fac măsurări din 100 în 100mm; la curse mai mari şi intervalele sunt mai mari). Rezultatele se reprezintă grafic, respectând sensul abaterilor. Diferenţa dintre valorile maximă şi minimă ale abaterilor măsurate reprezintă abaterea de rectilinitate.

Atenție:

  1. La verificarea abaterilor de perpendicularitate a direcţiei de deplasare a unui ansamblu faţă de o suprafaţă (de exemplu deplasarea verticală a păpuşii unei maşini orizontale de alezat şi frezat faţă de masa maşinii), verificarea se face în două planuri verticale (specificate în documentaţia de verificare a maşinii).
  2. La verificarea abaterii de paralelism a axelor unor alezaje dintr-o carcasă, verificarea se face, de asemenea, în două planuri perpendiculare (sau conform celor specificate de către proiectant). Dacă trebuie verificat paralelismul unor axe ale unor alezaje amplasate în pereţii unei carcase, se determină individual paralelismul fiecărei axe faţă de suprafeţele de referinţă, se reprezintă grafic vectorul abaterii pentru fiecare axă şi apoi se determină abaterea de paralelism a celor două axe (problema nu este simplă deloc şi se rezolvă prin proceduri detaliate de verificare şi interpretare a rezultatelor).
  3. Nu se admit surse de căldură concentrate (lumină solară directă, aeroterme sau alte mijloace de încălzire directă etc) în zona de funcţionare a maşinii-unelte;
  4. Nu se admit curenţi de aer în zona maşinii-unelte. În caz contrar, zona maşinii-unelte trebuie protejată cu perdele, suficient de înalte pentru a proteja întrega structură a maşinii unelte;
  5. Este recomandabil ca toate aparatele de măsurare şi control utilizate la evaluarea (verificarea) maşinii-unelte să aibă aceeaşi temperatură cu aceasta. Metoda cea mai sigură de a respecta această condiţie este de a le păstra în aceeaşi incintă peste noapte(min imum 12 ore).

Corneliu Gornic este inginer, Director Ştiinţific Profex Consult


BIBLIOGRAFIE

1. SR ISO 230-1 COD DE VERIFICARE PENTRU MASINI UNELTE-Partea 1: Precizia geometrică a maşinilor funcţionând în gol sau în condiţii de finisare

2. ISO 3070-3 Test conditions for boring and milling machines with horizontal spindle-Testing of the accuracy-Part 3: Floor type machines with detached, stationary work-holding table

3. ASME B5.57-1998 Methods for performance evaluation of computer numerically controlled lathes and machining centers

4. ASME B5.54-2005 Methods for performance evaluation of computer numerically controlled machining centers



Corneliu Gornic

Inginer, specialitatea Maşini-Unelte şi Scule, promoţia 1968

Activitate:

  • cercetare maşini-unelte din 1968 până în 1992, de la simplu inginer la cercetător ştiinţific principal gr. I şi director ştiinţific, în cadrul Institutului de Cercetări şi Proiectări Maşini-Unelte (ICPMUA, ICSIT-TITAN, acum SIMTEX);
  • marketing, AQ, CTC, proiectare (fostul ARMUS);
  • dezvoltare, tehnologii de montaj şi reglaj, încercări şi diagnoză, tehnologii de prelucrare (PROFEX CONSULT).

Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord