10.5. Рекомендации по конструированию приводов подачи

Механизм подачи получает движение от отдельного электродвигателя или от шпинделя станка. Если необходимо обеспечить жесткую кинематическую связь между шпинделем и тяговым устройством, что требуется, например, при нарезании резьбы, ременную или цепную передачи в привод встраивать нельзя. Кроме передач, необходимых для редукции и регулирования подачи, в привод включают устройство для реверсирования подачи, предохранительное устройство, цепь передач для быстрых ходов суппорта, устройство для вклю­чения механизма подач.

В качестве устройств для реверсирования подачи применяют механизмы с цилиндрическими или коническими колесами, а также с составным зубча­тым колесом. Предохранительное устройство помещают между коробкой по­дач и тяговым устройством. Цепь передач для быстрых ходов суппорта может иметь привод или от отдельного электродвигателя или от привода подачи. Цепь быстрых ходов соединяют с цепью рабочих подач в самом конце послед­ней. Устройство для включения механизма подач выполняют в виде передвиж­ного колеса, кулачковой или фрикционной муфты и помещают в начале цепи подачи.

Большинство валов, входящих в состав коробок передач, относятся к малонагруженным. Они вращаются медленно. Их диаметр обусловлен требова­ниями жесткости. Такие валы изготовляют из стали 45 и не подвергают упроч­няющей термической обработке.

11. Направляющие скольжения

11.1. Требования к направляющим

Проектирование направляющих включает выбор их типа, разработку конструкции, выбор системы смазывания и защитных устройств. Направляю­щие должны обеспечивать точность перемещения, движения или положения ра­бочего органа станка, быть жесткими, долговечными, обладать хорошими демпфирующими свойствами- При проектировании направляющих выполняют расчеты среднего или максимального давления, скорости изнашивания, крити­ческой скорости движения рабочего органа, жесткости.

Металлорежущие станки оснащают направляющими скольжения, качения и комбинированными. Направляющие скольжения могут быть с полужид­костной, жидкостной и газовой смазкой. Комбинированные объединяют до­стоинства направляющих разных типов.

Применяют направляющие прямолинейного и кругового движения, гори­зонтального, вертикального и наклонного исполнения.

Точность движения по направляющим рабочего узла, несущего заготовку или инструмент, зависит от первоначальной точности изготовления направляю­щих, жесткости и температурных деформаций корпусных деталей, зазоров в направляющих, обусловливающих переориентацию узлов при реверсе. Так, зазор в направляющих скольжения полужидкостного трения, составляющий 0,02...0,03 мм, приводит при реверсах к такому же по величине смещению (переориентации) рабочего органа и еще большему искажению траектории режущего инструмента.

Жесткость направляющих, обусловливающая смещение узлов под нагруз­кой, зависит главным образом от типа направляющих. Из-за наличия регули­ровочных клиньев и прижимных планок, обладающих низкой собственной жесткостью, направляющие скольжения с полужидкостной смазкой имеют более низкую жесткость по сравнению с направляющими качения и ком­бинированными.

Силы трения в направляющих оказывают влияние на тепловыделение и их температурные деформации, мощность привода перемещающегося узла, рассогласование в следящей системе, погрешность позиционирования и зону нечувствительности. Силы трения зависят от типа направляющих (низкие — в аэростатических, гидростатических и направляющих качения, высокие — в направляющих скольжения с полужидкостной смазкой), а также от материа­лов пары трения, качества смазочного материала.

Разность сил трения покоя и движения, зависящая от разности соответствующих коэффициентов трения, обусловливает погрешность по­зиционирования узла:

где j— жесткость привода подачи.

На разность коэффициентов трения покоя и движения оказывают влия­ние тип направляющих, материалы пары трения, вид трения.