Станины и направляющие станин

    Станина. Станина служит для монтажа деталей и узлов станка, отно­сительно нее ориентируются и перемещаются подвижные дета­ли и узлы. Станина, как и другие элементы несущей системы, должна обеспечивать в течение срока службы станка возмож­ность обработки заготовок с заданными режимами и точностью. Это достигается правильным выбором конструкции, материала станины и технологии ее изготовления для обеспечения необ­ходимой жесткости, виброустойчивости и износостойкости на­правляющих.

    Станины делят на горизонтальные и вертикальные (стойки).

    Основным материалом для изготовления служат чугун — для литых станин, сталь — для сварных

 

Рисунок 2 - Сечения горизонтальных (а) и вертикальных (5) станин

    Направляющие.

Требуемое взаимное расположение узлов станка и возможность относительного перемещения инструмен­та и заготовки обеспечивают направляющие.

    По назначению и конструктивному исполнению направляю­щие можно классифицировать по следующим признакам:

    - по виду движения: направляющие главного движения (на­пример, стол-станина продольно-строгального станка); направляющие движения подачи; направляющие перестановки сопря­женных и вспомогательных деталей и узлов, неподвижных в процессе обработки;

    - по траектории движения: направляющие прямолинейного и кругового движения;

    - по направлению траектории перемещения узла в простран­стве: горизонтальные, вертикальные и наклонные;

    - по геометрической форме: призматические, плоские, ци­линдрические, конические (только для кругового движения) и их сочетания.

 

Рисунок 3 - Регулировочные элементы с продольным (а) и поперечным (б) клином, с поджимной (в) и накладной пригоняемой (г) планкой

 

    Наибольшее распространение в станках получили направля­ющие скольжения и качения. Направляющие скольжения (рисунок 4) обычно изготовляют из серого чугуна. Чугун используется в тех случаях, когда направляющие выполняются как одно целое со станиной или под­вижным узлом.

 

Рисунок 4 - Основные формы поперечных сечений направляющих сколь­жения:

а — плоская; б — призматическая; в — в форме ласточкина хвоста; г — ци­линдрическая

 

    По виду трения скольжения различают следующие направля­ющие:

    - гидростатические (рисунок 5) — направляющие главного дви­жения и подачи; в этих направляющих смазочный слой созда­ется подачей масла под высоким давлением в специальные кар­маны необходимых размеров;

    - со смешанной смазкой — большинство направляющих дви­жения подачи;

    - с граничной смазкой — направляющие подачи, работающие при очень малых скоростях скольжения;

    - с воздушной смазкой — аэростатические.

 

Подача масла в карманы

Рисунок.5 - Схема гидростатических направляющих

 

    В станках широко применяют направляющие качения с ис­пользованием в них шариков и роликов как промежуточных тел качения. Достоинством направляющих качения является малое трение, не зависящее от скорости движения. Направля­ющие качения обеспечивают высокую точность перемещений, равномерность медленных движений, они более долговечны, чем направляющие скольжения. Подобно направляющим скольжения направляющие качения могут быть замкнутыми и незамкнутыми.

    Защитные устройства для направляющих обеспечивают их надежную работу и предохраняют рабочие поверхности от по­падания пыли, стружки и грязи. Щитки, прикрепленные к перемещаемому узлу станка (рисунок 6, а) или, реже, к станине, используют при малых перемеще­ниях подвижного узла. Телескопические щитки, состоящие из нескольких подвижных стальных щитков (рисунок 6, б) с уплотнения­ми в подвижных соединениях, применяют в средних и тяжелых станках при значительной длине хода. Стальные ленты (рисунок.6. в — д) используют на различных станках с большой длиной хода подвижного узла. Гармоникообразные меха («гармошки») (рисунок 6, е), изготовленные из различных материалов, в том числе полимерных, обеспечивают высо­кую герметичность, применяются на шлифовальных и других станках.

 

 

 

Рисунок 6 - Защитные устройства для направляющих:

а — щитки; б — телескопические шитки; в, г, д — ленты; е — гармоникообразные меха

 

 

Шпиндель и его опоры

 

    Шпиндель – это вал металлорежущего станка передающий вращение закреплённому в нём инструменту или обрабатываемой заготовке.

    Конструктивная форма шпинделя зависит от способа крепления на нём зажимных приспособления или инструмента, посадок элементов привода и типов применяемых опор. Шпиндели изготавливают пустотелыми для прохода прутка, а так же для уменьшения его массы.

    В качестве опор шпинделей станков применяют подшипники качения и скольжения. Так как от шпинделей требуется высокая точность, то подшипники качения должны быть высоких классов точности. В передней опоре применяют более точные подшипники, чем в задней. Шпиндели и подшипники должны быть надежно защищены от загрязнения и высекания смазочного материала, с этой целью используют различные уплотнения. 

Контрольные вопросы

1. Станина - это?

2. Классификация направляющих.

3. Дайте определение шпинделю.