О снования, плиты

Плиты предназначены для повышения устойчивости и надежности установки станков с вертикальными станинами, для установки неподвижных узлов станка; их применяют в станках с неподвижной заготовкой (тяжелые расточные станки, радиально- и вертикально сверлильные и другие).

Конструктивно плиты выполняют в виде пластины с системой стенок и ребер. С точки зрения литейной технологичности высота плит, определяющая их жесткость, не должна быть меньше 1/10 длины плиты.

Основаниями обычно называют станины с кольцевыми направляющими. Они представляют собой цилиндрические тонкостенные отливки. Для уменьшения температурных деформаций предусматривают специальные ребра, улучшающие отвод тепла от направляющих к наружным стенкам.

ДЕТАЛИ УЗЛОВ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА И ЗАГОТОВКИ

Поперечины, рукава

П оперечины и рукава имеют две системы направляющих и служат для поддержки и перемещения инструмента в двух взаимно перпендикулярных направлениях (обычно в вертикальном и горизонтальном) при относительно большой протяженности перемещений¹.

Поперечины портальных станков (карусельных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных) опираются на стойки на участках относительно небольшой длины и могут рассматриваться как двухопорные балки, нагруженные сложной пространственной нагрузкой и испытывающие изгиб в двух плоскостях и кручение. Жесткость поперечины в значительной степени определяет жесткость несущей системы в направлении, перпендикулярном к плоскости портала. Поперечное сечение поперечин портальных станков замкнутое в виде одного (продольно-фрезерные, некоторые карусельные станки) или двух (карусельные, продольно-строгальные станки) полых прямоугольников (рис. 9).

Р укава одностоечных станков по форме приближаются к балкам равного сопротивления и могут рассматриваться как консольные балки, нагруженные сложной пространственной нагрузкой и испытывающие кручение и изгиб в одной (рукава радиально-сверлильных станков) или двух плоскостях.

Рукава (поперечины) одностоечных продольно-строгальных станков обычно опираются на стойку по направляющим, расположенным в двух взаимно перпендикулярных плоскостях – спереди и сбоку.

Поперечные сечения рукавов радиально-сверлильных станков имеют форму, близкую к форме полого прямоугольника или эллипса (рис. 10). Оптимальными в отношении жесткости являются сечения, близкие по форме к эллипсу при отношении габаритных размеров h/b≈2÷3 (при том же весе жесткость рукавов эллиптического сечения на 15-20% выше, чем прямоугольного).

Расстояние от плоскости приложения нагрузки до центра тяжести сечения рукава должно выполняться минимально возможным. Так же, как и другие корпусные детали, для обеспечения достаточной жесткости контура сечения рукава выполняются с перегородками – поперечными или диагональными.

Ползуны, хоботы

Ползуны имеют одну систему направляющих и служат для поддержки и перемещения инструмента в станках с возвратно-поступательным рабочим движением инструмента (поперечно-строгальные, долбежные, зубошлифовальные и т. п.) и в станках для обработки поверхностей, расположенных на разных, значительно отстоящих друг от друга, уровнях (карусельные, расточные станки).

Хоботы служат для поддержки инструмента (консольно-фрезерные станки) и также могут перемещаться только в одном направлении. Ползуны и хоботы опираются на основание на значительной длине и могут рассматриваться как балки на упругом основании, нагруженные сложной пространственной нагрузкой и испытывающие изгиб в двух плоскостях и кручение.

Наиболее распространенные формы сечений ползунов приведены на рис. 11.

Упругие перемещения в результате деформаций ползунов (хоботов) определяются собственной их жесткостью на изгиб и кручение, вычисляемой как для балок постоянного поперечного сечения, и контактными деформациями в направляющих.

С точки зрения жесткости направляющих особенное значение имеет расположение граней, воспринимающих крутящий момент, действующий на ползун со стороны направляющих – контактная жесткость при кручении примерно пропорциональна квадрату плеча реактивного крутящего момента. Главным образом повышенной контактной жесткостью и объясняется тот факт, что из ползунов, применяемых в карусельных станках, наиболее жесткими оказываются ползуны с сечениями в виде восьмиугольника с удлиненными фланцами (рис. 11, в) по типу применяемых в карусельном станке мод. 1570. Несколько меньшую жесткость имеют ползуны с квадратным сечением и с сечением в виде неправильного восьмиугольника (рис. 11 г, б). Наименее жесткими оказываются ползуны в виде правильного восьмиугольника (рис. 11, а); при типичных соотношениях размеров жесткость их на 35-40% ниже, чем ползунов таврового (рис. 11, д) и квадратного сечения.

1 В большинстве радиально-сверлильных станков рукава, кроме двух взаимно перпендикулярных перемещений, могут проворачиваться относительно вертикальной оси.