Направляющие скольжения

Направляю­щие должны обеспечивать точность перемещения, движения или положения ра­бочего органа станка, быть жесткими, долговечными, обладать хорошими демпфирующими свойствами.

Металлорежущие станки оснащают направляющими скольжения, качения и комбинированными. Направляющие скольжения могут быть с полужид­костной, жидкостной и газовой смазкой. Комбинированные объединяют до­стоинства направляющих разных типов.

Применяют направляющие прямолинейного и кругового движения, гори­зонтального, вертикального и наклонного исполнения.

Точность движения по направляющим рабочего узла, несущего заготовку или инструмент, зависит от первоначальной точности изготовления направляю­щих, жесткости и температурных деформаций корпусных деталей, зазоров в направляющих, обусловливающих переориентацию узлов при реверсе. Так, зазор в направляющих скольжения полужидкостного трения, составляющий 0,02...0,03 мм, приводит при реверсах к такому же по величине смещению (переориентации) рабочего органа и еще большему искажению траектории режущего инструмента.

Жесткость направляющих, обусловливающая смещение узлов под нагруз­кой, зависит главным образом от типа направляющих. Из-за наличия регули­ровочных клиньев и прижимных планок, обладающих низкой собственной жесткостью, направляющие скольжения с полужидкостной смазкой имеют более низкую жесткость по сравнению с направляющими качения и ком­бинированными.

Силы трения в направляющих оказывают влияние на тепловыделение и их температурные деформации, мощность привода перемещающегося узла, рассогласование в следящей системе, погрешность позиционирования и зону нечувствительности. Силы трения зависят от типа направляющих (низкие — в аэростатических, гидростатических и направляющих качения, высокие - в направляющих скольжения с полужидкостной смазкой), а также от материа­лов пары трения, качества смазочного материала.

1. НАПРАВЛЯЮЩИЕ С ПОЛУЖИДКОСТНОЙ СМАЗКОЙ

Формы направляющих. Прямоугольные (плоские) направляющие (рис. 11.1, а) просты по форме, технологичны при из­готовлении и сборке. На горизонтальной несущей грани хорошо удерживается смазочный материал, но для удаления с нее стружки необходимы дополни­тельные устройства. Для регулирования зазоров требуются планки или клинья. Прямоугольные охватываемые направляющие применяются для поперечин, стоек, консолей станков разных ти­пов, в протяжных, тяжелых токарных и аг­регатных станках (для силовых головок и столов).

Треугольные (призматичес­кие) направляющие (рис. 11.1,б) в изготовлении сложнее прямоугольных. Охватываемые направляю­щие плохо удерживают смазочный материал. Благодаря автоматическому устранению за­зоров под действием силы тяжести подвиж­ного узла точность его положения повы­шается. При одинаковом нагружении обеих граней направляющие делают симметричны­ми с углом 90°. В случае разной нагрузки на грани более нагруженную из них делают шире. Область применения охватываемых направляющих — станины токарных, ре­вольверных, координатно-расточных стан­ков, направляющие плиты силовых столов повышенной точности агрегатных станков. Охватывающими направляющими (V-образными) снабжают станины продольно-строгальных станков. Трапециевидные направляющие (типа "ласточкин хвост") имеют малые габариты по высоте (рис. 11.1,в), регулируются од­ним клином или планкой. Направляющие сложны в изготовлении, плохо рабо­тают при большом опрокидывающем моменте, в них возникают большие силы трения. Охватываемые направляющие применяют при проектировании сала­зок суппорта токарных станков, охватывающие — для столов фрезерных стан­ков, станин поперечно-строгальных станков.

Цилиндрические направляющие охватываемого типа (рис. 11.1, г) имеют низкую жесткость, требуют сложных устройств для регулиро­вания зазоров, применяются при небольших ходах рабочих органов.

Направляющие комбинированного типа сохраняют пре­имущества направляющих тех форм, из которых они состоят. Например, ох­ватывающие направляющие, в которые входят одна прямоугольная и одна тре­угольная (рис. 11.1, д), применяют для станин шлифовальных, координатно-расточных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных и токарных стан­ков; такие же направляющие охватываемой формы— для станин токарных станков. Направляющие, которые представляют собой комбинацию прямо­угольной и половины трапециевидной (рис. 11.1,е), используют, когда на суппорт действует опрокидывающий момент, когда требуется обеспечить повышенную жесткость регулировочных планок или клиньев, расположенных со стороны отрыва.

Накладные направляющие. Применение накладных направляющих позво­ляет повысить износостойкость и точность станка, улучшить его ремонтопри­годность.

Закаленные планки, изготовленные из стали или легированного чугуна, к чугунной станине прикрепляют винтами (рис. 11.2,а, б, д), а к стальной приваривают (рис. 11.2, в, г). Чтобы не повредить рабочую поверхность направ­ляющей, крепление производят с противоположной ей стороны (рис. 112. а, б). Если планки крепят со стороны рабочей поверхности, то после завинчивания винты закрывают пробками, изготовленными из бронзы или из того же материала, что и планка (рис. 11.2, д). С помощью бурта или паза на станине винты разгружают от поперечной силы.

Закаленную стальную ленту толщиной 0,25 мм к направляющим станины приклеивают или прижимают продольными планками или винтами. Пластины из бронзы или ленты из наполненного фторопласта приклеивают к направляющим подвижного узла (стола, салазок, бабки).