Напрямні ковзання та кочення

Станини верстатів, основи, консолі

Станини, основи, консолі служать для монтажу всіх основних вузлів верстату. Вони бувають горизонтальні, вертикальні та нахилені. Основна вимога до станин це довге забезпечення правильного взаємного розміщення і переміщення вузлів верстату, змонтованих на ній, при всіх режимах роботи верстата в нормальних експлуатаційних умовах. Базою станини є направляючі, на які встановлюються вузли верстата.

Окрім цього до станин пред’являють наступні вимоги:

- Жорсткість. Для її збільшення станини виготовляють коробчатої форми з ребрами жорсткості.

- Вібростійкість.

- Забезпеченні гарного відводу стружки і ЗОР.

В залежності від вимог до станин вони виготовляються з сірого чавуну СЧ20, СЧ30, СЧ35, СЧ40 модифікованого, сорбітно-перлитового чавуну, що піддається закалці, а зварні станини – з сталі Ст3 або Ст5.

Направляючі станин забезпечують заданий рух робочих органів з інструментом або заготовкою відносно інших вузлів верстата. По виду руху розрізняють направляючі для прямолінійного руху і для обертального.

Напрямні верстатів з ПК повинні мати високу зносостійкість, необхідну жорсткість і невелику силу тертя, щоб забезпечити точність переміщення і стабільність положення вузлів, а також стійке положення і демпфування коливань вузлів за відсутності самогальмування в приводних механізмах. Зменшення сили тертя в напрямних дозволяє понизити розузгодження в стежачій системі, пов'язане з деформаціями в елементах приводу під дією сил тертя, зменшити зону нечутливості і погрішність позиціонування вузла.

По виду тертя у верстатах застосовують напрямні з тертям ковзання і з тертям кочення, комбіновані, гідростатичні і аеростатичні напрямні. Вибір виду напрямних залежить від умов роботи робочого органу верстата, типу і розмірів верстата. Основні профілі напрямних показані на рис. 10.

Напрямні для прямолінійного руху - це опори призматичної, прямокутної або циліндрової форми.

Розрізняють напрямні з силовим замиканням (рис. 10, а) і без силового замикання (рис. 10, б). Охоплювані напрямні (рис. 10, г-и) застосовують при малих швидкостях переміщення, оскільки на них погано утримується змащувальний матеріал, але вони прості у виготовленні і на них не затримується стружка. Охоплюючи напрямні (рис. 10, г, д, е, ж) більш придатні для високих швидкостей ковзання, оскільки добре утримують змащувальний матеріал, проте їх потрібно захищати від стружки і бруду. Переміщатися може як охоплювана, так і охоплююча деталь.

Рис. 10

Такі, яких охвачують

Такі, що охвачують

Плоскі прямокутні напрямні (рис. 10, а) мають найпростішу форму. Робочий орган 3 спирається на поверхні 1 і 2 напрямних станини 6. Планки 5 і 7 обмежують його переміщення у вертикальному напрямі. Для регулюванні зазора в горизонтальній площині використовують планку або клин 4. Плоскі направляючі застосовують для станини агрегатних, важких токарних і продольно-фрезерних верстатів, а також для поперечини, стійки, консолей.

У верстатах часто використовують комбіновані напрямні, коли одна з них виконана, наприклад, плоскої, а друга - призматичної (рис. 10, б); або одна - плоска, а друга виконана у вигляді половини «ластівчиного хвоста» (рис. 10, в), при цьому зазор регулюють клином 4.

Комбіновані напрямні з тертям кочення і ковзання (рис. 10, к) застосовують в сучасних верстатах з ЧПК.

Комбіновані напрямні з тертям кочення і ковзання додатково містять підшипники кочення 8 і застосовуються майже у всіх групах верстатів опір руху в комбінованих напрямних в 10-15 разів нижчий, ніж в напрямних ковзання чавун-чавун.

Призматичні напрямні коритоподібні або опуклі (рис. 10, д) мають переваги перед плоскими, оскільки вони виключають появу зазора при зношуванні, а коритоподібні (рис. 10, г), крім того, добре утримують змащувальний матеріал. Вони часто використовуються для переміщення столів продольно-строгальних і шліфувальних верстатів.

Напрямні типа ластівчина хвоста (рис. 10, е) широко застосовують в приводах верстатів, вони відрізняються компактністю і простотою регулювання за допомогою клину 1. Ці напрямні служать для переміщення кареток супортів, столів консольно-фрезерних верстатів і інших робочих органів.

Круглі напрямні (рис. 10, ж) мають форму циліндрової поверхні і використовуються для вертикального переміщення шпиндельних гільз свердлувальних і фрезерних верстатів, супортів токарних автоматів, промислових роботів і штанг автооператорів багатогранні замкнуті напрямні (рис.10, з, и) застосовують для переміщення повзунів, що мають невеликий поперечний перетин при невеликій довжині ходу.

Напрямні з тертям кочення (мал. 11) все ширше застосовують у верстатах з ПК, в яких для переміщення вузлів верстата використовують тіла кочення - кульки і ролики. Напрямні кочення подібно напрямним ковзання можуть бути відкритими (рис. 11, а) і закритими (рис. 11, б).

Для спрямовуючих прямолінійного руху з великою довжиною ходу рухомих вузлів при швидкостях руху до 10 м/хв застосовують роликові опори кочення типу РОД (рис. 11, в). Опора 1 являє собою жорстку точну напрямну 2, навкруги якої обкочуються тіла кочення 5 (ролики) по замкнутій траєкторії. Робочий орган верстата 3 перміщується по роликам 5. Від випадіння ролики утримуються обоймами і пружинами 4. Опори кріпляться на вузлі верстата гвинтами і штифтами. Шорсткість робочих поверхонь напрямних, по яким переміщаються ролики опор, не нижча Rа = 0,32 мкм, твердість НRС 58-62 (приведений коефіцієнт тертя 0,002-0,004).

Рис. 11

Напрямні ковзання відливають,заодно із станиною або виконують накладними у вигляді планок або призм, що прикріплюються гвинтами до литих деталей верстата. Напрямні у вигляді накладних планок виготовляють з вуглецевих сталей 15 і 20, а також з легованих сталей 40Х і ШХI5. У важких верстатах напрямні виготовляють з текстоліта або антіфрикційних сплавів (бронза, бабіт).

Змазування напрямних проводять при повільних переміщеннях салазок для запобігання стрибкам слід застосовувати індустріальні масла з присадками.

Дата добавления: 2014-12-16