Основные формы поперечного сечения станины

1. Замкнутые (закрытые): вертикально-сверлильные; универсально-фрезерные; горизонтальные и вертикальные.

2. Открытые (нижние и верхние стенки отсутствуют, однако имеется определённое количество рёбер жесткости, связывающих боковые стенки и обеспечивающих требуемую жёсткость (токарные станки)).

3. Полуоткрытые (имеют стенку, рёбра жёсткости).

4. Большое количество специальных форм: (имеющих наклонную перегородку для схода стружки).

Материал станины:

1. Наибольшее распространение получили станины, выполненные из СЧ-25, 30, позволяющего получить практически любую конфигурацию станин. Кроме того, чугун имеют высокую демпфирующею способность в связи с высоким коэффициентом внутреннего трения.

2. Сварные станины изготовляют из стали Ст 3, 4, Сталь 10 с толщиной стенки 12 мм.

«+» проще изготовить, невысокая стоимость, возможность к модернизации.

«–» ограничения по форме, низкие демпфирующие свойства.

3. Крупные станины тяжёлых станков иногда изготовляют из железобетона.

«+» меньшая теплопроводность, хорошо поглощают вибрации, дешевизна.

4. Последнее время находят применение станины, изготовленные из синтеграна (синтетического гранита).

«+» (по сравнению с чугунными станинами):

масса станины на 30-40% больше при тех же габаритах, большие демпфирующие способности, затраты на изготовление на 20-30% ниже, большая теплоёмкость станины.

Расчёт станины

Основным критерием расчёта является расчёт на жёсткость

Основные этапы расчёта

1. Выбор расчётной схемы (простые станины токарных станков заменяются балкой на двух опорах с расчётной длинной ).

Станины с незамкнутой схемой работы заменяются консольной балкой с расчётными длинами .

2. Определяются силы и моменты, действующие на станину;

Силы резанья .

Силы веса расположенных на ней узлов.

Силы инерции.

3. Определяется деформация станины в первую очередь с наибольшей точностью в тех точках, которые влияют на качество обработки (шероховатость, точность).

4. Получение деформации сравнивается с допустимыми значениями.

Допустимые значения определяются с учётом того, чтобы оно не превышало 5-10% от точного допустимого смещения инструмента относительно заготовки.

35. Направляющие металлообрабатывающего оборудования

Служат для обеспечения точного перемещения подвижных узлов станков.

Классификация направляющих

1. По траектории движения:

   • прямолинейные;

   • круговые.

2. По расположению в пространстве

• горизонтальные;

• вертикальные;

• наклонные.

3. По характеру трения

• смешанного трения (скольжения);

• гидростатическое направление;

• аэростатические направляющие;

• направляющие качения (в станках с ЧПУ).

Основные требования.

1. Технологичность изготовления.

2. Малая шероховатость и однородность рабочих граней.

3. Малый коэффициент трения. Примерное равенство коэффициентов трения покоя и движения и малая зависимость трения от скорости.

4. Высокая износостойкость.

5. Долговечность.

6. Наличие компенсаторов износа.

7. Жёсткость, под которой понимается величина контактных перемещений рабочих граней под действием приложенного к ним давления.

Ряд дополнительных требований предъявляются к направляющим станкам с ЧПУ.

1. Обеспечение требуемой точности позиционирования.

2. Обеспечение медленных плавных перемещений.

3. Исключение скачков при останове и трогании с места.

4. Обеспечение демпфирующих колебаний, возникающих в результате резания, резонансных явлений и при медленных перемещениях.