4. Базовые детали станков

Несущие системы металлорежущих станков. Несущие или базовые детали металлорежущих станков служат для создания требуемого про­странственного размещения узлов, несущих инструмент или обраба­тываемую заготовку, и обеспечивают точность их взаимного расположения под нагрузкой. Совокупность базовых деталей между инструментом и заготовкой образуют несущую систему станка.

К базовым деталям относят станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суппорты, планшай­бы, корпуса шпиндельных бабок и т. п.

По форме базовые детали металлорежущих станков могут быть условно разделены на три группы: брусья-детали, у которых один габаритный размер больше двух других; пластины — у которых один зо размер значительно меньше двух других; коробки — габаритные раз­меры одного порядка.

Направляющие обеспечивают правильность траектории движения заготовки или инструмента и точность узлов станка. Во многих случаях направляющие выполняют как одно целое с базовыми деталями. Базовые детали и направляющие должны иметь:

— высокую первоначальную точность изготовления всех ответст­венных поверхностей для обеспечения требуемой геометрической точ­ности станка;

— высокие демпфирующие свойства, т. е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций;

— высокую жесткость, определяемую конкретными деформация­ми подвижных и неподвижных стыков, местными деформациями и деформациями самих базовых деталей;

— долговечность, которая выражается в стабильности формы ба­зовых деталей и, способности направляющих сохранять первоначаль­ную точность в течение заданного срока эксплуатации.

Кроме того, базовые детали должны иметь малые температурные деформации, из-за которых могут происходить относительные смеще­ния заготовки и инструмента, а направляющие должны обладать малой величиной и постоянством сил трения, так как от этого зависит точность позиционирования узлов станка. Перечисленные основные требования, предъявляемые к базовым деталям и направляющим стан­ков, могут быть удовлетворены правильным выбором материала, а также конструктивными принципами, которые являются общими, несмотря на многообразие форм базовых деталей.

Конструирование базовых деталей — это поиск компромиссного решения между противоречивыми требованиями: создание конструк­ций жестких, но имеющих малую массу; простых по конфигурации, но обеспечивающих высокую точность и дающих экономию материала, учитывающих при проектировании литых конструкций возможности технологии сварных конструкций.

5. Направляющие станков.

Направляющие находятся НА СТАНИНЕ!!!

СТАНИНЫ И НАПРАВЛЯЮЩИЕ Станина служит для монтажа всех основных узлов станка. Она должна на протяжении длительного времени обеспечивать правильное взаимное положение и перемещение узлов станка при всех предусмотренных режимах работы. К станинам станков предъявляют требования прочности, малой металлоемкости, тех­нологичности и достаточно низкой стоимости. Но важнейшим требованием, предъявляемым к станинам, является требование неизменности их формы. Этого достигают правильным выбором материала станины и технологии изготовления, соответствующей статической и динамической жесткостью станины, а также высокой износостойкостью ее направляющих. Станины подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Форма станины, т. е. ее конструкция, определяется многими фак­торами, в частности видом направляющих (горизонтальные, вер­тикальные, наклонные), необходимостью установки на ней соот­ветствующих неподвижных и подвижных частей и узлов, различ­ных по размерам и весу, размещением внутри станины ряда узлов а механизмов, осуществляющих смазку и охлаждение, отвод стружкии т. д. Станина должна быть удобной для быстрого проведения профилактических и ремонтных работ механизмов, расположенных внутри нее. Для обеспечения жесткости всей упругой системы станка стремятся связывать основные части станка так, чтобы они обра­зовывали замкнутую раму. Желательно также станину отливать заодно с корпусом передней бабки. Для повышения, жесткости станины применяют ребра (перегородки), соединяющие ее стенки. Рис. 14. Основные профили горизонтальных станин На рис. 14 показаны основные профили горизонтальных ста­нин, применяемые: а) при необходимости отвода вниз стружки и охлаждающей жидкости; обладает пониженной жесткостью по сравнению со станинами, имеющими замкнутый профиль (рис. 14, а); б) при отсутствии необходимости отвода стружки вниз (рис. 14, б); в) при необходимости использования станины как резервуара для масла, необходимости значительного места для расположе­ния механизмов привода (рис. 14, в); г) в тяжелых, в частности, многосуппортных станках (рис. 14,г). Основным материалом для изготовления литых станин является чугун. Сварные станины изготов­ляют из прокатной стали. Неко­торое применение для изготов­ления станин тяжелых станков получил железобетон. Литые станины обычно применяют при крупносерийном масштабе произ­водства станков, сварные — в случае необходимости быстрого изготовления одного или несколь­ких станков. Направляющие являются наиболее ответственной частью ста­нины и служат для обеспечения прямолинейного или кругового перемещения инструмента либо обрабатываемой заготовки и свя­занных с ними узлов станка. Направляющие скольжения и направ­ляющие качения с использованием промежуточных тел качения (шариков или роликов) получили значительное распространение в станках. Направляющие бывают закрытыми (рис. 15, а), когда подвиж­ный узел станка имеет одну степень свободы, и открытыми (рис. 15, б). Основные формы направляющих скольжения пока­заны на рис. 16. Рис. 15. Направляющие сколь­жения: а — закрытые; б — открытые В станках очень часто используют комбинированные направ­ляющие, когда одна из них выполнена как плоская, а вторая — как призматическая, V-образная или в виде половины ласточкина хвоста. Рис. 16. Основные формы направляющих сколь­жения: а — плоские; б — призматические; в — в форме ласточкина хвоста; г — цилиндрические (штанговые) Направляющие, выполненные в виде планок, закрепляемых винтами к литой чугунной станине или привариваемых к стальной сварной станине, называются накладными. Направляющие, предусматривающие подвод масла к сопря­женным поверхностям под давлением и обеспечивающие создание масляной подушки по 'всей площади контакта, носят название гидростатических направляющих. Иногда в станках применяются аэростатические направляющие, предусматривающие создание воздушной подушки в зазоре между сопряженными поверхно­стями направляющих. Рис. 17. Схемы наиболее распространенных направляющих качения: а — открытые; б — закрытые В последнее время в станках все шире применяют направляю­щие качения, в которых для перемещения узлов станка исполь­зуют тела качения — шарики или ролики. Направляющие каче­ния подобно направляющим скольжения могут быть открытыми (рис. 17, а) и закрытыми (рис. 17, б).