Направляющие качения

Все большее распространение находят направляющие качения. Основным их преимуществом является малая сила сопротивления движению, в 15—20 раз меньше, чем в направляющих скольжения (коэффициенте трения 0,005), отсутствие скачков при скоростях движения менее 12 мм/мин, высокая точность установочных перемещений, беззазорность и долговечность. Это обеспечивает повторяемость с высокой точностью выхода на позицию, снижает мощность двигателей привода подач, обеспечивает стабильную повышенную точность и долговечность.

Однако при изготовлении они требуют значительных затрат, качественной и точной обработки рабочих поверхностей и надежной их защиты.

О порными поверхностями служат стальные накладки, закалённые до 59 – 61 HRC, которые механически крепятся к основанию станины (рис. 3.6). Наибольшее распространение получили закаленные направляющие из цементируемой стали 20Х и хромистых шарикоподшипниковых сталей ШХ9, ШХ15, ШХ15СГ, с твердостью 60—62 HRC и из чугуна СЧ21 с твердостью 200-250 НВ.

Роликовые опоры, которые носят название "танкетки", имеют регулирующие устройства для создания предварительного натяга в узле. Конструкции регулирующих устройств бывают клиновые, винтовые, с использованием элементов гидравлики. Благодаря замене трения скольжения трением качения возможно снижение мощности привода. Конструкция роликовой опоры приведена на рис. 3.7.

Преимущества: хорошие характеристики трения, равномерность и плавность перемещения при малых скоростях, работа без зазоров, высокая жесткость, малое тепловыделение, длительное сохранение точности.

Недостатки: удорожание конструкции, пониженная демпфирующая способность в направлении перемещения. Последний недостаток устраняется применением комбинированных направляющих.

Для защиты направляющих от механических повреждений и попадания на рабочую поверхность загрязнений применяют защитные устройства, выполненные в виде щитков, стальных лент, гофр.

К омбинированные направляющие, как правило, представляют комбинацию направляющих скольжения и качения.

Рисунок 3.7 - Конструкция роликовой опоры

Р исунок 3.8 - Схема установки роиковых опор на станке

Роликовые опоры (их иногда называют танкетками) монтируют на станине 11 с помощью различных регулирующих устройств (рис. 3.8). Опора 1 закреплена на клине 2, который может смещаться в продольном направлении с помощью двух винтов 15. Вторая опора 6, расположенная с другой стороны станины, может перемещаться с помощью винта 8, связанного с клиновой опорой 5. Клинья 2 и 5 опираются на клиновые опоры 3 и 7, которые с боковых сторон ограничены планками 14 и 9I и опираются на штифты 10, 13 со сферической головкой. Между опорами размещена прокладка 4.

После окончательной выверки узла в сборе (регулирования положения всех опор) полости 12 заливают жидкой быстротвердеюшей пластмассой. Когда она затвердеет, путем перемещения клиньев 2 и 5 создается предварительный натяг, обеспечивающий жесткость узла.

К недостаткам направляющих качения можно отнести некоторое удорожание конструкции, а также пониженную демпфирующую способность в направлении перемещений. Для устранения последнего недостатка в станках используют комбинированные направляющие.

Р исунок 3.9 - Комбинированные направляющие (качения-скольжения):

1 — трубки; 2 — планки; 3 — подвижный стол; 4 — направляющая скольжения стола; 5 — роликовая опора; 6 — прижимная планка; 7 — накладная направляющая станины; 8 — станина

При обработке деталей перемещающиеся элементы станков в ряде случаев необходимо закреплять. Это осуществляется различными зажимными устройствами. Достаточно оригинальным является трубчатый зажим (рис. 3.9), используемый в станке 2623ПМФ4. Под действием давления масла трубки 1 деформируются и через планки 2 создают натяг, фиксирующий исполнительный орган станка 3 относительно направляющих 7. Трубчатый зажим обеспечивает быстродействие, жесткость фиксации, надежность, исключает задиры.