1.5. Изготовление заготовок сварных станин

Сварные станины изготовляют из листовой стали марок Ст3, Ст4, Ст5 и других толщиной 3…12 мм. Целесообразно использовать сталь ВСт3. При этом если масса наплавленного металла не более 2 % массы станины и швы расположены симметрично относительно оси симметрии станины, то можно отказаться от термообработки станин, предотвращающей коробление. Тонкостенные станины из листов толщиной 3...6 мм менее металлоемки по сравнению с толстостенными из листов толщиной 8...12 мм, но сложнее в изготовлении из-за большего числа перегородок и ребер, необходимых для обеспечения требуемой жесткости. В сварных станинах широко используют элементы, изготовленные из профильного проката, в том числе швеллеры, полые профили прямоугольного сечения, а также гнутые и гнуто-сварные профили. Крупногабаритные сварные станины целесообразно изготовлять из отдельных блоков. Унификация сварных конструкций базовых деталей станков позволяет осуществить концентрацию и специализацию сварочного производства и уменьшить трудоемкость изготовления заготовок на 50... 60%.

Процесс изготовления сварных станин состоит из нескольких этапов: подготовки набора деталей, сборки деталей и соединения их сваркой, снятия остаточных напряжений, обработки станины, окраски и отделки.

Подготовка набора деталей для сварки станины включает резку стальных листов и проката, гибку, механическую обработку, разделку кромок под сварку. Стальные листы разрезают на газорезательных машинах, оснащенных копировальными системами или ЧПУ. Одновременно с резкой происходит разделка кромок под сварку.

Перед сваркой детали набора должны быть установлены одна относительно другой с требуемой точностью. Для соединения деталей станин применяют различные методы электросварки: в среде защитных газов, под плюсом, электрошлаковую, стыковую и др. Наиболее распространены сварка в углекислом газе и сварка в среде защитных газов.

Сварные станины металлорежущих станков на 30...40 % более экономичны в изготовлении по сравнению с литыми чугунными и имеют ряд преимуществ: меньшую (на 30...40 %) массу при одинаковой жесткости; меньшую стоимость обработки резанием; более высокую универсальность и гибкость методов и средств изготовления, что позволяет: быстро переналаживать производство станин широкой номенклатуры в условиях единичного и серийного производства, обеспечить в 2—3 раза более короткий цикл подготовки производства и изготовления сварных станин, а также возможность внесения с минимальными затратами изменений в конструкцию сварной станины; более широкие возможности автоматизации изготовления заготовок станин в гибком производстве на базе оборудования с ЧПУ и управления от ЭВМ.

Меньшая (приблизительно в 2 раза) стоимость обработки резанием и отделки сварных станин по сравнению с литыми связана с отсутствием заусенцев, меньшей шероховатостью поверхностей, большей точностью размеров и, как следствие, меньшими (в 2 раза и более) припусками на обработку. Рамы транспортных машин изготовляют преимущественно сварными.

1.6. Изготовление заготовок станин из бетона

Станины и основания некоторых станков могут быть изготовлены из бетона, железобетона и полимербетона. Бетонные конструкции необходимо армировать стальным каркасом и создавать предварительный натяг в конструкции, чтобы противостоять действию растягивающих напряжений. Железобетонные станины находят ограниченное применение, в основном в тяжелых станках.

Полимербетон, например акрилбетон, эпоксидный бетон, полиэфирбетон и др., отличается стабильностью размеров, высокой демпфирующей способностью, почти в 6 раз большей, чем у чугуна, стойкостью к действию различных агрессивных веществ: кислот, масел, СОЖ. Содержание смол в полимербетоне составляет около 7 %, кварцевого наполнителя 6...7%. Станины из полимербетона должны иметь стенки толщиной не менее 100 мм, а углы наклона 12...15°.

Бетонные и полимербетонные станины и основания отливают в деревянных или металлических разъемных формах. После заливки бетонную смесь уплотняют вибратором. К получен- ному бетонному блоку привинчивают с помощью залитых в бетон шпилек стальные или чугунные направляющие и базовые плиты, имеющие припуски под окончательную обработку. К полимербетонному блоку металлические элементы (планки, плиты, направляющие после пескоструйной обработки) приклеивают, тяжелонагруженные детали дополнительно крепят винтами. После монтажа металлических деталей осуществляют окончательную обработку направляющих и других вспомогательных баз.

Трудоемкость изготовления полимербетонных станин в 1,5 — 3 раза меньше, чем чугунных.