3.2 Системы смазки и охлаждения

Система смазки станка должна обеспечивать непрерывную или периодическую подачу к трущимся поверхностям смазочного материала в количестве, достаточном для того, чтобы между этими поверхностями сохранялась по возможности непрерывная пленка смазки и чтобы температура этих поверхностей была в установленных пределах. Смазка способствует уменьшению трения, потерь энергии, износа и нагрева трущихся поверхностей, увеличению долговечности станка, плавности и бесшумности работы передач, повышению к. п. д., длительному сохранению точности.

Системы смазки в станках подразделяются на индивидуальные, когда смазка отдельных узлов или механизмов производится от независимых друг от друга точек, и централизованные, когда точки смазки объединены. Централизованную смазку применяют в тех случаях, когда узлы станка не изменяют относительного рас­положения и можно использовать один смазочный материал.

Смазка может осуществляться самотеком, циркуляционным спо­собом или под давлением. Для централизованной смазки приме­няют шестеренные и лопастные насосы постоянной производитель­ности. Очищают масло от мельчайших твердых частиц и грязи пластинчатыми, войлочными, сет­чатыми или магнитными фильтрами.

На рис. 47 показана масленка с игольчатым дросселем, которая применяется для смазки под­шипников шпинделей быстроходных и точных станков, когда требуется дозированная подача смазки. Схема смазки при помощи кольца показана на рис. 48. Масло из резервуара переносится кольцами на верхнюю часть шейки, подается в зазоры подшипника и возвращается в резервуар. На рис. 49 показаны примеры смазки центробежным способом.

Рис. 47. Масленка с игольчатым дроссе­лем:

1 — регулирующая гай­ка; 2 — рычаг включе­ния и выключения пода­чи масла;

3 — фильтрую­щая сетка

Рис. 48. Кольцевая смазка

Рис. 49. Смазка центробежным способом при помощи: а — конусных роликов; б — конусного шпинделя со спиральной канавкой

Система охлаждения применяется для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к режущим кромкам инструмента в процессе резания, что способствует повышению производительности при работе на станке. Система охлаждения металлорежущих станков состоит обычно из насоса, резервуара-отстойника, фильтра, тру­бопровода, направляющих и отводящих устройств.

3.3 Коэффициент полезного действия привода станка

Коэффициент полезного действия (к. п. д.) привода станка определяется отношением эффективной мощности резания, необ­ходимой на обработку детали, к общей потребляемой станком мощности при установившемся режиме работы:

или

где N_эф— эффективная мощность резания;

N_с — мощность, затрачиваемая на преодоление вредных сопротивлений в механизмах станка.

Величина к. п. д. зависит от полезной нагрузки, частоты вра­щения, кинематической схемы привода, конструкции его элемен­тов и качества их изготовления. Так как исполнительные меха­низмы в большинстве случаев приводятся от электродвигателя с помощью промежуточных звеньев передаточного механизма, то полный к. п. д. станка зависит от к. п. д. промежуточных звеньев станка. Для станков с вращательным главным движением при однодвигательном приводе общей к. п. д. станка находится в пределах 0,75—0,85. Величина к. п. д. отдельных кинематиче­ских цепей определяется как произведение к. п. д. промежуточ­ных кинематических пар:

Таким путем подсчитывается к. п. д. привода передачи, когда осуществляется передача полной мощности (если N_эф = 0, то и η = 0, так как никакой полезной работы не совершается). Подсчет к. п. д. отдельных кинематических пар ведется для того же диа­пазона мощностей, что и для всего привода передачи. Величина к. п. д. привода зависит от частоты вращения передачи. При ее увеличении к. п. д. обычно сначала растет, а затем начинает падать. Это связано с тем, что при увеличении скорости увеличи­ваются потери на трение, могут появляться удары в передачах, вибрации, повышение деформации и т. д. Тогда к. п. д. можно определить экспериментально или по эмпирическим формулам. Главным средством повышения к. п. д. привода станка является улучшение смазки передач, применение точных передач, сокра­щение длины кинематических цепей и др.

Величина к. п. д. для цепей подач у станков (где привод глав­ного движения и движение подачи осуществляются от общего электродвигателя) не имеет существенного значения. Это связано с тем, что мощность, используемая на движение подачи по срав­нению с мощностью, затрачиваемой на привод главного движения, невелика и составляет в универсальных станках 2—3%.