

Это такой небольшой лекторий-ликбез по качеству обработки седел на станках. Особое внимание тут сделано на вертикальное положение шпинделя станка при центрировании и последующем точении. И не просто так...

Тут давеча "друзья"-продаваны клеймили нас позором, обвиняли в обмане (всей России, разумеется - меньшее не про нас!



Стало понятно, что случай реально тяжелый, обычное лечение уже бесполезно, хирургия может быть бессильна, впору применять химиотерапию





Но мы такие - мы обязательно поймаем всех на удочку. И начнем с того, что было, когда Земля была еще тепленькая, и по ней бегали мамонты и динозавры. То есть, с ответа на вопрос...
Нахрена нужна эта вертикаль у шпинделя?
Да и вообще - что это за хрень такая?
Надо сказать, что хрень эта весьма примечательна тем, что... про нее нигде ничего нет






Но даже в этом коротеньком видео отлично видно, что чел не понимает, чего делает - станок точит совершенно криво, седло выходит кособоко на одну сторону. Даже видно момент, когда при центрировании изгибается пилот! И хотя для наших "друзей" это все как пыль для морского летчика, мы возразим - так точить нельзя! Точнее даже не так. Точить-то можно, только ничего сцентрировать перед обработкой не получится. А то, что получится, будет так же криво, как на видео.
Почему?
Потому что - а папаша SERDI с продаванами этому не учат - центрирование перед обработкой возможно только в случае, если шпиндель находится в свободном, можно даже сказать - в расслабленном состоянии, висящим на многочисленных воздушных подушках. Примерно вот так


А может ли шпиндель станка так расслабиться под наклоном? Однозначно нет. Для этого даже не придется наклонять кота по кличке "Шпиндель"

Вот здесь хорошо видно - на шпинделе висят не только мотор сверху и держатели пилота с резцом снизу. Сбоку в нему привинчен тяжеленный штурвал, сверху еще всякие линейки с демпферами и индикаторы со всякими упорами и держателями. И все тянут в свою сторону - как лебедь, рак и щука


И все было бы у них хорошо, но пришла беда откуда не ждали. Проблема в том, что где-то в середине у шпинделя шарнир - сферическая воздушная подушка, в которой он наклоняется свободно во все стороны. А еще этот наклон сильно зависит от положения центра масс относительно центра сферы - чем выше центр масс и ближе к центру вращения, тем больше будет угол наклона шпинделя в состоянии равновесия. А он обязательно будет большой, потому что тяжеленный штурвал утянет всех в свою сторону.
Кто виноват, что все криво?
Короче, если вот как-то так теперь попытаться чего-то там сцентрировать и проточить, то будет так же криво, как на видео выше. Плохо, короче - надо как-то по-другому. А как? Очень просто - надо шпиндель сбалансировать, чтобы он расположился вертикально. Для этого применяется противовес - он на фото шпинделя сверху справа, он уравновешивает все боковые массы так, чтобы ось шпинделя стала строго вертикально.
Почему это так важно? Потому что при изменении положения шпинделя он будет стремиться именно к равновесному положению. Это называется балансировка шпинделя - найти и регулировкой добиться его строго вертикального положения. Это и делает тот самый противовес - его можно подкрутить и отрегулировать эту самую балансировку.
А это кто там? Это... продаваны уже бегут и кричат - "не верьте им, это аферисты, они против Путена! Цилиндрический пилот работает наоборот!"




Уловили фишку? Шпиндель висит свободно на подушках безо всяких усилий, пилот расположен строго вертикально как и шпиндель, втулка точно также, никто никого не касается - и соосность втулки и шпинделя практически гарантирована в пределах зазора пилота во втулке - около 0,010 мм

Но стоит только шпинделю или втулке хотя бы немного отклониться от вертикали (справа на рисунке) - все, у станка начинаются проблемы (Хьюстон-Хьюстон...). Во-первых, даже с самым малым зазором во втулке появится перекос пилота в ней. Кроме того, и это самое важное - тонкий пилот диаметром 7 мм и меньше легко гнется под любой боковой силой. А поскольку шпиндель тяжелый, а штурвал еще тяжелее




Чтобы всего этого не случилось, видится простой и очевидный путь - загнать все нахрен в вертикаль, и шпиндель, и втулку



Как померить вертикаль?
И действительно, для того, чтобы установить шпиндель строго в вертикали при балансировке, есть только один более-менее пригодный прибор - например, вот такой вот рамный уровень (он используется для выравнивания самого станка):

Прибор хороший и цена у него тоже хорошая - тыщ под 20. Но самое главное - теперь нужна сноровка-закалка-тренировка, чтобы с его помощью отрегулировать положение шпинделя, прикладывая его с разных сторон к пилоту, торчащему вниз из шпинделя, и проверяя его "напросвет". Не забываем, что это требуется в 2-х перпендикулярных плоскостях, а любое изменение положения противовеса шпинделя будет влиять сразу на оба направления.
Кроме того, сразу встает вопрос с технологической базой, относительно которой надо искать вертикаль - она у вас есть или у вас ее нет? Скорее всего, ее может и не быть, потому что стол вашего станка не факт что строго горизонтален. А тогда вам и рамный уровень не поможет, даже если он самого точного класса 0,01 мм. Кстати, а он у вас еще не падал со станка? А то чего-то странно кажет...

С положением направляющей втулки все еще хуже. Кто это там опять бежит? А-а-а, это наши "друзья"-продаваны бегут с пузырьковыми уровнями наперевес





Чтобы высокая точность пузырька не сгубила головку блока, некоторые мастеровые применяют еще более точный способ


Короче, картина Репина "Приплыли"...



Что же делать, чтобы все исправить?
На сегодняшний день единственный производитель, который реально решил проблему обработки на малых диаметрах пилотов - это Provalve. И дело здесь не в том, что какой-то кулик решил похвалить свое болотце - дело-то совсем в другом. И оно гораздо хуже, чем может показаться на первый взгляд.

Что же такого военного придумали инженеры Provalve? Они по нашему наущению и по предложению нашего партнера из ближнего беларуского зарубежья (МеталлПромТехно) взяли и установили... электронный датчик наклона

Ха-ха-ха... Это кто же там ржет из-за угла? А-а-а, это наши "друзья"-продаваны опять подбежали

Огорчим - никто и никому. Куда был установлен электронный датчик уровня в станке Provalve? Совсем не туда, куда он устанавливается в шарнирных станках - не на пилот, вставленный в направляющую стулку. А прямо туда, куда Макар телят не гонял





Операция "Балансировка шпинделя". Измерение делается примерно за пару секунд - опустили шпиндель пониже (чтобы центр его масс оказался ниже центра сферы), включили сферическую воздушную подушку шпинделя, теперь смотрите на стрелки на мониторе "телевизора" станка. Точность? А сколько хотите? 0,05 мм хватит? Уверены, что нет? ОК, тогда 0,02 мм - именно столько дает датчик на длине 100 мм. А сколько сможете сделать рамным уровнем? А он у вас есть? И что - жив еще, курилка? Сколько-сколько?

Операция "Определение положения направляющей втулки". Теперь подводим шпиндель кончиком пилота ко втулке и подаем шпиндель вниз, пилотом во втулку. Далее включаем сферическую и плоскую подушки шпинделя. Что получилось? На экране установится искомое отклонения оси втулки от вертикали - по оси Х и У. Ровно 1 секунда на измерение

На проверку и выравнивание станка, действительно, уйдет некоторое время - минут 15-20. А что делать, кому сейчас легко? Зато это только 1 раз, и потом на регулировку положения головки цилиндров потребуется не более минуты - и это гарантия, что втулка встала строго по вертикали.

Теперь вы имеете строго вертикальный шпиндель и строго вертикально расположенную втулку - точите, Шура, они же уже золотые!


И это не только гарантия качества обработки на малых пилотах. Самое важное - оператор на станке Provalve теперь все видит на всех этапах работы - и при центрировании, и при обработке. И всегда может вмешаться и поправить положение головки, если втулка вдруг отъехала от вертикали. А что видят операторы других станков? Ничего. Ровным счетом 0. Они работают полностью вслепую, наобум и по наитию, и им остается надеяться на русское "авось" - вдруг прокатит?

Если станок хороший, то чаще, конечно, прокатывает. Но если станок кетайский так себе, да еще и пилотик тоненький, то мы сочувствуем



Так-то вот







