Сборка узлов с направляющими.

Узлы с направляющими должны отвечать следующим техниче­ским требованиям:

1. На поверхностях направляющих не должно наблюдаться за­диров.
2. Смазочные канавки на направляющих должны располагать­ся в определенных, указанных в технических условиях местах.
3. Отклонение направляющих от прямолинейности должно на­ходиться в пределах 0,01…0,05 мм на 1000 мм длины.
4. Отклонение направляющих от параллельности в зависимости от назначения механизма должно составлять 0,01…0,05 мм на 1000 мм длины.
5. Отклонение направляющих от перпендикулярности не долж­но превышать 0,01…0,02 мм на 1000 мм длины.
6. Поверхности направляющих после их окончательной обра­ботки должны иметь следующие параметры шероховатости Ra:

• для направляющих общего назначения — 1,25…0,63 мкм;
• для прецизионного оборудования — 0,04 мкм.

7. Плотность прилегания сопряженных деталей при контроле «на краску» должна обеспечивать не менее 25 контактных пятен на площади размером 25×25 мм.

8. При определении плотности прилегания направляющих при помощи щупа толщиной 0,04 мм он должен входить между сопря­гаемыми поверхностями направляющих.

Детали с направляющими и детали, сопрягаемые с ними, посту­пают на сборку, как правило, в обработанном виде и требуют толь­ко окончательной отделки (и то не во всех случаях).

Основной задачей слесаря-сборщика является доводка направ­ляющих до требуемой точности. Кроме того, слесарь должен уста­новить механизм с направляющими в строго определенном поло­жении.

Таким образом, монтаж сборочных единиц с поступательно движущимися частями сводится к отделке поверхностей направ­ляющих, пригонке по ним сопрягаемых деталей и регулированию зазоров в соединении.

Исключение составляют накладные направляющие, которые изготавливают отдельно от базовой детали. При использовании таких направляющих требуется их предварительная установка на станину, и только после этого приступают к выполнению отделоч­ных и пригоночных работ.

Установка накладных направляющих.

Прежде чем приступить к установке накладных направляющих, необходимо проверить со­ответствие присоединительных размеров направляющих и кор­пусной детали требованиям чертежа или технических условий на сборку. После контроля присоединительных размеров на наклад­ных направляющих сверлят отверстия под крепежные винты, предварительно разметив их центры. В верхней части отверстий выполняют зенковку под потайные головки винтов крепления. За­тем накладные направляющие устанавливают на корпусную де­таль, фиксируя их положение при помощи струбцин, и сверлят от­верстия под резьбу в корпусной детали (в этом случае направляю­щие с предварительно просверленными отверстиями используют в качестве кондуктора). Просверлив отверстия в корпусной дета­ли, в них нарезают резьбу. Накладные направляющие устанавли­вают на корпусную деталь, и закрепляют винтами. После установ­ки накладных направляющих проверяют их отклонение от прямо­линейности, параллельности и плоскостности.

Отделка направляющих.

В слесарно-сборочных работах широ­кое применение находит отделка направляющих методом шабре­ния, так как этот метод обеспечивает наиболее высокую точность поверхностей направляющих независимо от их длины и формы. Шабрение коротких направляющих обычно не вызывает сложно­стей, так как осуществляется с использованием традиционных ме­тодов.

При шабрении длинных направляющих применяют плиты и ли­нейки, а шабрение производят по так называемым маякам (рис. 1). Сущность шабрения по маякам заключается в том, что на рабочей поверхности направляющих шабрят, контролируя по плите 2, не­большой участок, размер которого несколько превышает размер контрольной плиты. Контроль шабрения осуществляют методом «на краску». После выполнения шабрения на поверхности плиты 2 устанавливают уровень 3, который не должен показывать откло­нения от горизонтальности ни в продольном, ни в поперечном на­правлении. Маяки шабрят на обоих концах направляющих 1 и 4.

Если для контроля качества шабрения вместо плиты применя­ют поверочную линейку, то маяки выполняют по всей длине на­правляющих таким образом, чтобы расстояние между соседними маяками не превышало длины поверочной линейки. Следует от­метить, что чем ближе друг от друга расположены маяки, тем выше качество отделки направляющих. При шабрении по маякам их положение контролируют относительно соседних, используя поверочную линейку и уровень, что обеспечивает возможность выведения всех маяков на одну прямую, расположенную горизон­тально. В дальнейшем маяки служат базовыми поверхностями при обработке участков направляющих между ними.

Шабрение направляющих по маякам выполняют следующим образом. На поверочную плиту наносят тонкий слой краски и устанавливают на направляющие с одного из их краев, а затем снимают. По полученным отпечаткам краски производят шабре­ние маяков на одной из сторон направляющих, контролируя каче­ство шабрения методом «на краску». Обработка направляющих ведется до тех пор, пока при их контроле не будет наблюдаться 25 контактных пятен, расположенных равномерно в квадрате с раз­мерами сторон 25×25 мм. После выполнения отделки первого мая­ка проверяют его горизонтальность в продольном и поперечном направлениях, устанавливая на маяк поверочную плиту и уро­вень.

После обработки первого маяка переходят к обработке второго на другом краю направляющих, осуществляя эту обработку в той же последовательности. Обработав два базовых маяка, проверяют, используя поверочную линейку и уровень, их взаимное положе­ние (маяки должны находиться в одной горизонтальной плоско­сти). Между двумя пришабренными маяками обрабатывают тре­тий маяк, проверяя его положение относительно двух ранее обра­ботанных. Шабрение маяков продолжают до тех пор, пока поверхность направляющих не будет обработана полностью.

Для снижения трудоемкости работ при отделке направляющих, главным образом накладных, для станков нормальной точности возможно применение шлифования вместо шабрения. Шлифова­ние направляющих выполняют, используя универсальные приспо­собления (рис. 2).

Приспособление устанавливают на направляющие станины 14, по которым оно может перемещаться на роликах 13 и 16, установ­ленных в специальных стойках, которые закреплены в нижней ча­сти рамы 1. В центральной части рамы расположен продольный паз, в котором находится направляющий валик 2. По направляющему валику маховиком 3 перемещается стойка 4 с установлен­ным на ней поворотным суппортом 5. На суппорте расположен электрический двигатель 8 со встроенным шпинделем. На шпин­деле установлен шлифовальный круг 15. Подъем, опускание и по­ворот шпинделя осуществляются при помощи винтовых передач, приводимых в действие от маховиков 6 и 7. С обратной стороны рамы смонтирован электрический двигатель 9 с червячной пере­дачей, которая приводит в движение ролик 13 и обеспечивает пе­ремещение рамы 1 с шлифовальным кругом 15 по направляющим станины 14, производя шлифование направляющих. На верхней части рамы установлен переключатель 10 для регу­лирования скорости перемещения приспособления по обраба­тываемой поверхности направляющих станины. На торцевой сто­роне рамы справа имеется выступ с отверстием, в которое запрес­сован стакан 12 с ходовым винтом, обеспечивающим подъем и опускание рамы при шлифовании. Ходовой винт приводится в движение маховиком 11.

Контроль направляющих.

Направляющие проверяют на соот­ветствие плоскостности, параллельности и перпендикулярности их поверхностей требованиям технических условий на сборку. Кроме того, направляющие проверяют на правильность геометри­ческой формы.

Контроль геометрической формы фасонных направляющих (призматических, типа «ласточкин хвост» и V-образных) произво­дят с помощью угломеров, шаблонов или специальных фасонных плит. При применении для контроля направляющих фасонных плит используется метод «на краску», а при применении шабло­нов — метод «световой щели».

Контроль плоскостности направляющих осуществляется с помощью контрольных плит методом «на краску» или методом «световой щели». В первом случае проверку производят по числу пятен контакта на поверхности размером 25×25 мм. При контроле отклонения от плоскостности по методу «световой щели» пользу­ются щупом для количественной оценки этого отклонения.

Контроль прямолинейности поверхностей направляющих осуществляют методами, которые можно подразделить на две груп­пы: определение угловых отклонений отдельных участков прове­ряемой поверхности от эталонной прямой при помощи уровня и определение линейных отклонений от эталонной прямой.

Для определения отклонений от прямолинейности применяют линейки с расстоянием между опорами 250; 500 и 1000 мм и уров­ни с ценой деления 0,04…0,06 мм на 1000 мм длины. Наиболее распространен контроль при помощи поверочных линеек, но ис­пользование в процессе контроля уровня обеспечивает более вы­сокую точность измерений.

Хорошие результаты также дает контроль прямолинейности с использованием струны и инструментального микроскопа. Откло­нение направляющих от прямолинейности в этом случае выполня­ют, закрепляя один конец струны точно по середине направляю­щей на одном её конце. Второй конец струны пропускают через блок кронштейна, установленного точно по середине направляю­щей с другой ее стороны. Натяжение струны обеспечивается за счет груза, который подвешивают к свободному концу струны, пропущенному через блок кронштейна. Микроскоп устанавлива­ют на направляющие так, чтобы струна совпала с осью шкалы оку­ляра, и перемещают его вдоль направляющих. Отклонение направляющей от прямолинейности определяют по шкале окуляра микроскопа по величине смещения струны относительно оси шкалы.

Наиболее сложным методом контроля прямолинейности, обе­спечивающим высокую точность, является коллимационный ме­тод контроля. Применяют этот метод при контроле прямолиней­ности направляющих крупногабаритного оборудования.

Коллимационная установка (рис. 3, а) состоит из коллиматора 2 и зрительной трубы 3. Коллиматор устанавливают на подвижной части узла с направляющими, а зрительную трубу, через которую наблюдают за коллиматором — на неподвижной. Коллиматор по­сылает вдоль направляющей пучок света, несущий изображение шкалы 1, помещенной в фокальной плоскости. Пучок света попа­дает в объектив зрительной трубы, в фокальной плоскости кото­рой помещена визирная сетка 4, наблюдаемая через окуляр. Если оптическая ось коллиматора смещена относительно оптической оси зрительной трубы, то световые лучи входят в линзу зритель­ной трубы под некоторым углом. Смещение, равное отрезку АВ, пропорционально углу отклонения светового луча коллиматора. При перемещении подвижного узла по направляющим в случае их отклонения от прямолинейности будут наблюдаться указанные смещения. По величине смещения оптической оси коллиматора относительно визирной сетки зрительной трубы оценивают отклонение направляющих от прямолинейности. Измерения ведут непрерывно в течение всего времени перемещения подвижного узла.

Если коллиматор закрепить на направляющих станины, а на подвижной части поместить плоское зеркало, то длина оптическо­го рычага удвоится, и, соответственно, увеличится точность изме­рения. Такую установку называют автоколлимационной.

Контроль прямолинейности направляющих с помощью авто­коллиматора осуществляют следующим образом (рис. 3, б). Пло­ское зеркало, укрепленное на перемещающейся части узла с на­правляющими, отражает пучок света, посылаемого автоколлима­тором. В случае углового смещения зеркала происходит смещение изображения. Измерения также ведут непрерывно в процессе перемещения подвижной части узла с направляющими.

Контроль параллельности поверхностей направляющих (рис. 4) осуществляется следующим образом. Каретку 1 специ­ального приспособления устанавливают опорными поверхностя­ми 2 и 3 на направляющие.

Контроль параллельности производится по показаниям отсчет­ных устройств индикаторов, которые касаются своими измери­тельными наконечниками проверяемых направляющих в точках А, Б и В.

Контроль перпендикулярности поверхностей направляю­щих производится, как правило, при помощи угольников, размер и конструкция которых зависят от расположения контролируемых поверхностей.

В тех случаях когда угольник не пригоден для контроля, приме­няют специальные приспособления. Например, перпендикуляр­ность поверхностей направляющих станины проверяют специаль­ной ползушкой с угольником и индикатором. Ползушку плотно прижимают к проверяемой поверхности, а закрепленный на ней индикатор вводят в контакт с полкой контрольного угольника (рис. 5). Угольник 1 помещают на специальную подставку, устанавли­вая одну из его полок параллельно направляющим станины. При перемещении ползушки 3 измерительный наконечник индикатора 2 будет скользить по полке угольника 1, показывая величину от­клонения направляющих от перпендикулярности.

Комплексные методы контроля применяют для одновремен­ной проверки прямолинейности, параллельности и спиральной изогнутости поверхностей направляющих, используя универсаль­ное приспособление — мостики.

Универсальный мостик (рис. 6) состоит из основания 1 Т-образной формы с четырьмя опорами 5 и дополнительной опо­рой 3. Две из четырех опор 5 можно перемещать в вертикальном направлении по направляющим колонкам 7, закрепляя их в нуж­ном положении гайкой 6. Две другие опоры 5 перемещаются в го­ризонтальном направлении вдоль направляющих по пазам и фик­сируются в заданном положении гайками 4. В зависимости от рас­стояния между направляющими опоры 5 могут раздвигаться. Опора 3 может перемещаться в двух направлениях: горизонталь­ном и вертикальном. На колодке 8, закрепленной на основании, устанавливают рам­ный уровень 9 и закрепляют его винтами 10. В специальных устройствах 11 устанавливают индикаторы 2, положение которых регулируется.

После контроля параметров направляющих приступают к вы­полнению пригоночных работ.

Пригонка направляющих и сопряженных с ними частей.

При­гонка — операция весьма трудоемкая. Поэтому для облегчения этой операции и упрощения регулирования зазоров между сопря­гаемыми поверхностями направляющих применяют различные регулировочные устройства — компенсаторы, изготавливаемые в виде планок прямоугольного или косоугольного сечения и клиньев с уклоном от 1:100 до 1:40. В процессе регулирования планки и клинья перемещают в продольном направлении и закрепляют в установленном (для обеспечения заданного зазора) месте с помо­щью винтов. Регулировочные планки и клинья устанавливают, как правило, с незагруженной стороны направляющих. Необходимо, чтобы после регулирования узлы, сопрягаемые с направляющими, перемещались свободно, но в то же время должна быть полностью исключена возможность опрокидывания узла или его отрыва oт направляющих. Эти условия обеспечиваются при использование компенсаторов.

Сборка узлов с плоскими направляющими.

Прежде чем приступить к сборке узлов с плоскими направляющими (рис. 7), проверяют их соответствие техническим условиям на сборку. После проверки на направляющие устанавливают ползун 1 таким обра­зом, чтобы он мог свободно перемещаться по ним, опираясь на поверхности А и Б, которые направляют ползун в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости ползун направляется поверхностями В и Г. В целях предупреждения опрокидывания ползуна в конструкции предусмотрены планки 2, которые опираются на поверхности Д и Е. Для того чтобы обеспечить свободное перемещение ползуна в сопряжениях по поверхностям В, Г, Д и Е, не­обходимо создать зазоры. Эти зазоры не должны быть большими так как это может привести к опрокидыванию ползуна при его движении по направляющим (размер зазоров указывается в сбо­рочных чертежах или в технических условиях на сборку). Задан­ную точность зазоров можно выдержать только в том случае, если; отклонение от параллельности поверхностей А и Д или Б и Е со­ставляет не более 0,02 мм на 1000 мм длины направляющих.

Заданный зазор может быть получен за счет установки прокла­док 3 (узел I, вариант 1). Удобнее при сборке этого узла использо­вать регулируемую прокладку 4 (вариант 2). Прокладку прижима­ют до отказа при помощи винта 5, после чего винт отпускают в зависимости от шага резьбы и требуемой величины зазора на 1 /4—1/2 оборота и стопорят контргайкой.

Регулирование зазора по плоскостям В и Г соединения осущест­вляется при помощи клина (узел II). Зазор регулируют при помо­щи винта 7.

При сборке узла с направляющими необходимо вначале при­шабрить поверхности направляющих, обеспечивая параллельность нижних (Д и Е) поверхностей верхним (А и Б), а затем пришабрить боковые поверхности В и Г, обеспечивая их перпендикулярность верхним (А и Б) и нижним (Д и Е) поверхностям направляющих. После обработки поверхностей направляющих на них устанавливают ползун 1, закрепляя на нем планки 2, разместив предвари­тельно между направляющими и планками прокладки и клинья. После сборки проверяют плавность перемещения ползуна относи­тельно направляющих.