Материал для базовых деталей

Основными материалами базовых деталей, удовлетворя­ющими условиям стабильности, жесткости и виброустойчивости, являются чугун и низкоуглеродистая сталь. Значительно реже применяют бетон, да и то в качестве материала для оснований или ста­нин.

Чугун наиболее распространенный материал для изготовления базовых деталей. Чаще всего применяют чугун СЧ 15(При повышенных требованиях к износостойкости направляющих, выполненных как одно целое с базовой деталью, применяют также чугун СЧ 20). Он обладает хорошими литейными свойствами, мало коробится, но имеет срав­нительно низкие механические свойства. Применяют для изготовления оснований большинства станков, салазок, столов, корпусов задних балок, тонкостенных отливок с большими габаритными размерами неболь­шой массы и других деталей сложной конфигурации при недопусти­мости большого коробления и невозможности подвергнуть их ста­рению.

Углеродистую сталь применяют при изготовлении сварных базовых деталей простой формы. Сварными базовые детали делают при мелкосерийном и единичном характере производства; их ши­роко применяют в станках, работающих при ударных и очень боль­ших нагрузках. Используют в основном листовую сталь СтЗ или Ст4 сравнительно большой толщины (8—12 мм).

Бетон хорошо гасит вибрации, что увеличивает динамическую жесткость станка. Кроме того, большая, по сравнению с чугуном, тепловая инерция делает бетон менее чувствительным к колебаниям температуры. Бетон после схватывания поглощает влагу, что влечет за собой объемные изменения, а попадание масла на бетон повреждает его.

Для изготовления станин тяжелых станков иногда применяют железобетон.

Расчет базовых деталей

Жесткость базовых деталей во многом определяет погрешности обработки и характеризуется величиной смещения инструмента относительно заготовки из-за деформаций базовых деталей. Жесткость отдельных базовых деталей определяется собственной их жесткостью на изгиб, кручение, сдвиг и т. п., а жесткость соединений элементов харак­теризуется отношением нагрузки Р к соответствующему относитель­ному перемещению δ.

Для расчета базовых деталей составляют расчетную схему (рис.43) с действующими нагрузками.

Определяют: деформации с использованием приближенных формул; угол закручивания балки от действия крутящего момента; приведенную жесткость элемента на изгиб или кручение опреде­ляют из условия равенства перемещений элемента.

Базовые детали типа пластин (основания, плоские столы, суп­порты, салазки) рассчитывают на перекос при изгибе пластины под действием внешних нагрузок.

Расчет на жесткость базовых деталей типа коробок сводится к определению перемещения стенки в точках приложения внешних сил в направлении, перпендикулярном к плоскости стенки.

Полученные в результате расчета базовых деталей упругие пе­ремещения пересчитывают на соответствующие относительные пере­мещения инструмента и обрабатываемой заготовки в направлении, определяющем точность обработки.

Температурные деформации отдельных элементов и всей детали определяют при допущении, что эти смещения пропорциональны средней температуре.

Общее температурное перемещение рабочих органов станка по­лучают суммированием отдельных температурных деформаций.