Рис. 3.2. Станины станков:а — токарно-винторезного; б — токарного с программным управлением; в — плоскошлифовального; 1 — станина; 2 — направляющие

Тема 1.2

Типовые детали и механизмы металлорежущих станков.

 

o Ознакомление с базовыми деталями станков.

o Станины и направляющие.

o Изучение приводов станков.

o Шпиндели и опоры.

o Изучение коробок подач и скоростей.

o Изучение назначения и принципа работы муфт и тормозов.

o Изучение планетарных передач.

o Изучение блокировочных устройств.

o Изучение реверсивных механизмов.

Вопросы: Станины, стойки, столы, поперечины: типовые конструкции, материал, термообработка. Суппорты. Направляющие скольжения и качения. Методы регулировки зазоров в направляющих, смазка и защита. Гидро- и аэростатические направляющие.

Пространственное расположение инструмента и заготовки под воздействием сил резания, собственного веса узлов и температурных воздействий обеспечивается несущей системой станка.

Несущая система -это совокупность базовых деталей и узлов между инструментом и заготовкой. К базовым деталям и узлам относят:

1. корпусные детали (станины, основания, стойки, колонны, корпуса шпиндельных бабок и т.д.);

2. каретки, суппорта;

3. ползуны;

4. траверсы.

Корпусные детали. К корпусным деталям станков относят: станины 1, стойки 3, траверсы, проставочные плиты 2,корпуса силовых головок 4, коробок скоростей, подач, задних бабок, суппортов 5, столов, планшайб и др. (рис. 2.35). Основное требование, предъявляемое к кор­пусным деталям: возможность в процессе работы станка и в течение длительного времени сохранять неизменность относительных положе­ний базовых поверхностей, т.е. неизменность геометрической формы. Данные требования обеспечиваются высокой жесткостью и виброустой­чивостью конструкций, износостойкостью направляющих. Это достигается с помощью как конструктивных способов, так и технологическими методами.

 

Кроме неподвижных базовых деталей в станках применяются узлы для перемещения инструмента и заготовки к ним относятся: шпиндельные и мехатронные узлы, суппорты, салазки, столы (прямоугольной или круглой формы): подвижные, неподвижные. Большинство базовых деталей подвергаются деформациям на растяжение (сжатие), изгиб, кручение и под действием температур, поэтому они рассчитываются на жесткость и температурные деформации.

 

Станиной называется базовая деталь станка, на которой установлены и закреплены все его детали и узлы и относительно которой ориентируются и перемещаются подвижные детали и механизмы.

Основным требованием, предъявляемым к станинам, является длительное обеспечение правильного взаимного положения узлов и частей, смонтированных на ней, при всех предусмотренных режимах работы станка в нормальных эксплуатационных условиях.

Рис. 3.2. Станины станков:а — токарно-винторезного; б — токарного с программным управлением; в — плоскошлифовального; 1 — станина; 2 — направляющие

Для изготовления станин используют следующие основные материалы: для литых станин — чугун; для сварных — сталь, для станин тяжелых станков — железобетон (иногда), для станков высокой точности — искусственный материал синтегран, изготовляемый на основе крошки минеральных материалов и смолы и характеризующийся незначительными температурными деформациями.

Базирующими поверхностями станины являются ее направляющие, на которые устанавливаются детали и узлы станка. Эти детали и узлы могут перемещаться по направляющим станины, либо быть жестко с ней связаны. Направляющие станины имеют различные формы (рис. 9).

 

Направляющие скольжения

 

Направляющие качения

 

Для обеспечения точности работы всех узлов станка необходимо сохранение неизменности формы станины, что возможно при выполнении следующих условий:

1. Станина должна обладать жесткостью, при которой ее деформации под действием усилий в процессе работы станка не выходили бы за пределы, соответствующие допускам на неточность обрабатываемых на станке деталей.

2. Материал станины должен быть термически обработан, и при этом исключаются внутренние напряжения, вызывающие изменение ее формы. После предварительной механической обработки станины подвергают старению, в процессе которого происходит снятие внутренних напряжений.

3. Станина должна быть виброустойчива, так как в противном случае будут иметь место ухудшение класса чистоты обрабатываемой поверхности и снижение стойкости режущего инструмента.

4. Направляющие движения должны обладать большой износостойкостью. Станины в зависимости от их конструкции и размеров изготовляют литые из чугуна СЧ21-40, СЧ35-56, СЧ32-52, СЧ38-60, и сварные — из стали марок Ст. 3 или Ст. 4. Сварные станины легче литых, но жесткость их ниже.