11. Требования к корпусным деталям. Проектирование корпусных деталей. Особенности проектирования станин. Материалы корпусных деталей. Жесткость, виброустойчивость корпусных деталей. Основы расчета.

К базовым деталям относят станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суп­порты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т. п.

Требования:

• первоначальную точность изготовления всех ответственных по­верхностей для обеспечения требуемой геометрической точности станка;

• высокую жесткость;

• высокие демпфирующие свойства, т. е. способность гасить ко­лебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций;

• долговечность, которая выражается в стабильности формы ба­зовых деталей и способности направляющих сохранять первоначаль­ную точность в течение заданного срока эксплуатации.

• базовые детали должны иметь малые температурные деформации, из-за которых могут произойти относительные смещения между инструментом и заготовкой.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Станины бывают в зависимости от расположения оси станка горизонтальные и. вертикальные (стойки). Они несут на себе основные подвижные и неподвижные узлы станка.

Форма попереч­ного сечения горизонтальных станин определяется требованиями жесткости, расположением направляющих, условиями удаления стружки и охлаждающей жидкости, размещением в станинах раз­личных механизмов, агрегатов и резервуаров для масла и охлаждаю­щей жидкости.

Форма сечений вертикальных станин (стоек) зависит от действу­ющих на них сил. Увеличения жесткости стоек добиваются с помощью поперечных и продольных ребер.

Плиты служат для повышения устойчивости станков с верти­кальными станинами; их применяют в станках с неподвижной заготовкой (тяжелые расточные станки, радиально-сверлильные, консольно-фрезерные, вертикально-сверлильные и другие станки). Конструктивно плиты выполняют в виде пластины с системой стенок и ребер или двух пластин, скрепленных стенками и реб­рами. Высота плит не должна быть меньше 1/10 длины плиты.

Коробчатые базовые детали (шпиндельные бабки, коробки пере­дач, коробки подач, фартуки и т. п.) чаще имеют форму параллеле­пипеда, реже цилиндрическую форму (многошпиндельные токарные автоматы).

Базовые детали типа суппортов и салазок предназначены для перемещения заготовки или инструмента и имеют обычно две системы направляющих. При конструировании салазок и суппортов прихо­дится учитывать противоречивые требования: уменьшение массы и размеров по высоте, с одной стороны, и увеличение жесткости, кото­рое достигается увеличением высоты сечения салазок, с другой.

Столы служат для поддержания и перемещения заготовок при обработке; их делят на подвижные и неподвижные. Подвижные столы имеют одну систему направляющих, т. е. перемещаются в одном на­правлении. Столы неподвижные для поддержания заготовок (радиально-сверлильные, протяжные станки) и подвижные консольные (вертикально-сверлильные, поперечно-строгальные станки) имеют коробчатую форму с внутренними перегородками и ребрами, повыша­ющими их жесткость.

Подвижные столы круглой формы имеют карусельные, зуборез­ные и другие станки.

В большинстве конструкций базовых деталей в стенках преду­сматривают технологические окна и вырезы. Иногда они нужны для размещения внутри них некоторых вспомогательных устройств (эле­ментов систем смазывания и охлаждения, противовесов). Они сильно снижают жесткость базовых деталей, особенно крутильную жест­кость. Для частичной компенсации потери жесткости используют дополнительные ребра и перегородки.