2.2 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).