VDI 3212-2014 Acceptance test requirements of deep hole drilling machines with one or more spindles.pdf

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1、ICS 25.080.40 VDI-RICHTLINIEN Juli 2014 July 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Abnahmebedingungen fr einspindlige und mehrspindlige Tiefbohrmaschinen Acceptance test requirements of deep hole drilling machines with one or more spindles VDI 3212 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche

2、 Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Prod

3、uktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:09.12 Entwurf,deutschFormeredition:09/12Draft,in German onlyZu beziehen durch / Available atBeuth Verlag GmbH,10772

4、BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Komponenten von Tiefbohrmaschinen. 3 3 Gegenstand der Messung und Prfverfahren 5 4 Prfliste 6 Schrifttum 12 Preliminary no

5、te . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Components of deep-drilling machines . 3 3 Object of measurement and test procedure 5 4 Testing list . 9 Bibliography 12 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 2 VDI 3212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dssel

6、dorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbeha

7、lten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Prelimina

8、ry note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, e

9、ither of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Diese

10、 Richtlinie beschreibt die Grundlagen zur Prfung der geometrischen Genauigkeit von Tief-bohrmaschinen. Soll sie bei der Abnahme neuer Tiefbohrmaschinen zugrunde gelegt werden, so ist dies zwischen Hersteller und Besteller zu vereinba-ren. Die Prfergebnisse derartiger Untersuchungen sind ferner fr di

11、e Arbeitsvorbereitung eine gute Unterlage zur Planung der Fertigungssicherheit. Die beschriebenen Prfverfahren sind in gleicher Weise geeignet zum berprfen von Tiefbohrma-schinen nach lngerem Einsatz oder gezielt zur Schwachstellenanalyse beim Auftreten von fehler-haften Teilen. Die Genauigkeit eine

12、r Werkzeugmaschine wird im Allgemeinen nach DIN-Normen beurteilt. Die Prfung nach diesen Abnahmebedingungen dient vorwiegend dem Nachweis der geometrischen Genauigkeitseigenschaften von Tiefbohrmaschi-nen, die im unbelasteten Zustand erfasst werden. Die Einflsse, z. B. Schnittkrfte, Lagerspiele, Un-

13、wuchten, die beim Bearbeiten von Werkstcken auftreten, sind dabei nicht erfasst. Allgemeine Bestimmungen fr die Abnahmebe-dingungen von Werkzeugmaschinen enthlt DIN ISO 230-1. Introduction This standard describes the fundamentals of testing the geometric precision of deep-drilling machines. Whether

14、it is to be used as a basis in the accep-tance of new deep-drilling machines should be a matter of agreement between the manufacturer and the purchaser. Furthermore the test results of this kind of inspection form a good basis for work preparation for planning production reliability. The test method

15、s described are similarly suitable for checking deep-drilling machines after long periods in service or selectively for weak-point analysis when non-conforming parts are found. The precision of a machine tool is generally as-sessed on the basis of DIN Standards. Testing on the basis of these accepta

16、nce requirements is pre-dominantly used for providing documented evi-dence of conformity as regards the geometric pre-cision properties of deep-drilling machines, which are recorded with the machine in the unloaded state. The influences, e.g. cutting forces, bearing play and imbalances, which occur

17、when work-pieces are not covered. General provisions relating to the acceptance re-quirements for machine tools may be found in DIN ISO 230-1. 1 Anwendungsbereich In dieser Richtlinie werden die Komponenten, Verfahren und Methoden zur Prfung geometri-scher Genauigkeitsmerkmale von Tiefbohrmaschi-nen

18、 grundstzlich definiert und beschrieben. Die Richtlinie benennt die zu messenden Kenngren und gibt zugleich Empfehlungen ber die einheitli-che Form ihrer Darstellung. Bei der Durchfhrung der Prfung ist zwischen sogenannten Wellenbohrmaschinen und anderen 1 Scope The present standard will essentially

19、 define and describe the components, procedures and methods for testing the geometric precision characteristics of deep-drilling machines. The standard enumer-ates the characteristics to be measured and also makes recommendations regarding a uniform way of representing them. In carrying out testing

20、a distinction is to be drawn between so-called shaft-drilling machines and B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3212 3 Tiefbohranlagen zu unterscheiden. Bei Wellen-bohrmaschinen wird die gesamte M

21、aschine einer Prfung unterzogen, whrend bei anderen Maschi-nen nur die eigentliche Tiefbohreinheit geprft wird. other deep-drilling equipment. With shaft-drilling machines the entire machine is subjected to testing while with other machines only the deep-drilling unit itself is tested. 2 Komponenten

22、 von Tiefbohrmaschinen Im Folgenden sind die mageblichen Komponen-ten einer Tiefbohreinheit (Bild 1), einer Tief-bohrmaschine mit Tisch (Bild 2) sowie einer Wellentiefbohrmaschine (Bild 3) beschrieben: Die Komponenten a bis d beschreiben die Tief-bohreinheit. Diese kann als Einzelmaschine mit den Ko

23、mponenten e oder f ausgerstet werden. a) Bett (1) Funktion: Aufnahme der Baueinheiten (ein- oder mehrteilig) b) Werkzeugspindelkasten/Bohrspindeleinheit (2) Funktion: Werkzeugspannung, Werkzeugan-trieb, Werkzeugvorschub c) Bohrrohruntersttzungslager/Werkzeuglnette (3) Funktion: Fhrung und Absttzung

24、des Werk-zeugs oder Bohrrohrs d) Fhrungsschlitten mit Fhrungslager (beweg-lich)/Bohrbuchsentrger (fest) (4) Funktion: Aufnahme der Werkzeugfhrung Anmerkung 1: Die Funktionen der Werkzeugfhrung sind wie folgt: Fhrung des Werkzeugs an der Schnittstel-le zum Werkstck durch Bohrbuchsen oder Bohrlzufhr-a

25、pparat, Einspannung des Werkstcks und Khlmittelzu- oder -abfhrung. Anmerkung 2: Unabhngig vom konstruktiven Aufbau wird die Aufnahme der Werkzeugfhrung als eine Einheit betrachtet und geprft. e) Tisch (5) Funktion: direkte Aufspannung von Werk-stcken oder Vorrichtungen zur Aufnahme der Werkstcke f)

26、Werkstckspindelkasten/Festspindelkasten/ Gegenhalter/Reitstock (6) Funktion: Werkstckaufnahme ohne oder mit Antrieb des Werkstcks (Gegenlauf) 2 Components of deep-drilling machines The principle components of a deep-drilling unit (Figure 1), a deep-drilling machine with a table (Figure 2) and a shaf

27、t-drilling machine (Fig-ure 3) will now be described: Components a to d describe the deep-drilling unit. As a stand-alone machine it can be equipped with components e or f. a) bed (1) function: (single- or multi-part) units are mounted onto this b) headstock/drilling spindle unit (2) function: holds

28、, drives and advances the tool c) boring bar support/tool steady rest (3) function: guides and supports the tool or boring bar d) guide carriage with guide bearing (moving)/ drill-bushing holder (fixed) (4) function: mounting for the tool guide Note 1: The tool guide has the following functions: gui

29、des the tool at the interface with the workpiece via drill bushings or cooling lubricant supply unit, chucks the workpiece and provides cooling lubricant feed-in and feed-out. Note 2: Irrespective of the construction of the machine the tool guide holder is regarded as an unit and inspected as one! e

30、) table (5) function: direct clamping of workpieces or devices for holding workpieces f) workhead/fixed head-stock/counterholder/tailstock (6) function: holds workpiece with or without workpiece being driven (reverse rotation) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 4 VD

31、I 3212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Bild 1. Komponenten einer Tiefbohreinheit 1 Bett 2 Werkzeugspindelkasten/Bohrspindeleinheit 3 Bohrrohruntersttzungslager/Werkzeuglnette 4 Fhrungsschlitten mit Fhrungslager/ Bohrbuchsentrger Figure 1. Components of a deep

32、-drilling unit 1 bed 2 headstock/drilling spindle unit 3 boring bar support/tool steady rest 4 guide carriage with guide bearing/ drill-bushing holder Bild 2. Tiefbohrmaschine mit Tisch 1 Bett 2 Werkzeugspindelkasten/Bohrspindeleinheit 3 Bohrrohruntersttzungslager/Werkzeuglnette 4 Fhrungsschlitten m

33、it Fhrungslager/ Bohrbuchsentrger 5 Tisch Figure 2. Deep-drilling machine with table 1 bed 2 headstock/drilling spindle unit 3 boring bar support/tool steady rest 4 guide carriage with guide bearing/drill-bushing holder 5 table Bild 3. Wellentiefbohrmaschine mit angetriebenem Werkstck 1 Bett 2 Werkz

34、eugspindelkasten/Bohrspindeleinheit 3 Bohrrohruntersttzungslager/Werkzeuglnette 4 Fhrungsschlitten mit Fhrungslager/ Bohrbuchsentrger 5 Tisch 6 Werkstckspindelkasten Figure 3. Shaft-drilling machine with driven work-piece 1 bed 2 headstock/drilling spindle unit 3 boring bar support/tool steady rest

35、4 guide carriage with guide bearing/drill-bushing holder 5 table 6 workhead B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3212 5 3 Gegenstand der Messung und Prfverfahren Entsprechend der beschriebenen Str

36、ukturierung sollen Punkt 5 und Punkt 6 der Tabelle 1 als Anlagebltter zu den Abnahmebedingungen der Tiefbohreinheit gestaltet werden. 3 Object of measurement and test procedure In accordance with the structural organization de-scribed point 5 and point 6 of Table 1 should take the form of sheets ann

37、exed to the acceptance re-quirements for the deep-drilling unit. Tabelle 1. Messung Gegenstand und Messgerte (WZ Werkzeug) Nr. Gegenstand der Messung Messgerte 1 Ausrichten der Maschine (Bett) a) in Lngsrichtung b) in Querrichtung Neigungsmessgert 1.1 Geradlinigkeit der Richtungsfhrung Drahtmessung,

38、 Lasermessung 1.2 Parallelitt der Fhrungen bei linearen Wlzfhrungen Messvorrichtung 2 Plan- und Rundlauf der WZ-Spindel Messuhr (Messbasis Kurzkegel) 2.1 Richtung der Spindel zu den Fhrungen Messuhr 3 Konzentrizitt der WZ-Lnetten Messuhr (Messbasis WZ-Spindel) 4 Konzentrizitt Aufnahme WZ-Fhrung Mess

39、uhr (Messbasis WZ-Spindel) 4.1 Durchmesser der WZ-Aufnahme (bei Halbschalen ist der Durchmesser nur bei der Fertigung zu messen) Innenmessgert 4.2 Planlauf der Aufnahme (nur bei der Verwendung geschlossene Bohrbuchsen) Messuhr (Messbasis WZ-Spindel) Anlagen je nach Ausfhrung 5 Lage der Tischoberflch

40、e zu den Fhrungen Neigungsmessgert 6 Plan- und Rundlauf der Werkstckspindel Messuhr (Messbasis Kurzkegel) 6.1 Richtung der Spindel zu den Fhrungen Messuhr 6.2 Konzentrizitt der Werkstckspindel zur Aufnahme der WZ-Fhrung Messuhr (Messbasis WZ-Spindel) Table 1. Measurement: object and measuring instru

41、ments No. Object of measurement Measuring instruments 1 Alignment of the machine (bed) a) longitudinal b) transverse inclinometer 1.1 Straightness of the directional guide alignment tester, laser interferometer with measurement wire 1.2 Parallelism of the guides in the case of linear roller guides m

42、easurement equipment 2 Axial and radial runout of the tool spindle dial gauge (measurement basis: short taper) 2.1 Orientation of the spindle with respect to the guides dial gauge 3 Concentricity of the tool steady rests dial gauge (measurement basis: tool spindle) 4 Concentricity of holder of tool

43、guide dial gauge (measurement basis: tool spindle) 4.1 Diameter of the tool holder (in the case of half-shells the diameter should only be measured during production) bore gauge 4.2 Axial runout of the holder (only when closed drill bushings are being used) dial gauge (measurement basis: tool spindl

44、e) Units depending on type 5 Position of table surface with respect to the guides inclinometer 6 Axial and radial runout of the workpiece spindle dial gauge (measurement basis: short taper) 6.1 Orientation of the spindle with respect to the guides dial gauge 6.2 Concentricity of the workpiece spindl

45、e with respect to the tool guide holder dial gauge (measurement basis: tool spindle) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 6 VDI 3212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 4 Prfliste Tabelle 2. Prfliste B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB3

46、0F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3212 7 Tabelle 2. Prfliste (Fortsetzung) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 8 VDI 3212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2

47、014 Tabelle 2. Prfliste (Fortsetzung) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3212 9 4 Testing list Table 2. Testing list B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 10 VDI 3

48、212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Table 2. Testing list (continued) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3212 11 Table 2. Testing list (continued) B55EB1

49、B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF89D9NormCD - Stand 2014-07 12 VDI 3212 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Schrifttum / Bibliography Technische Regeln / Technical rules DIN ISO 230-1:1999-07 Werkzeugmaschinen; Prfregeln fr Werkzeugmaschinen; Teil 1: Geometrische Genauigkeit von Maschinen, die ohne Last oder unter Schlichtbedingungen arbeiten (ISO 230-1:1996) (Machi