47. Система смазки

Смазка трущихся поверхностей станков устраняет их непосредственного контакта, благодаря чему значительно уменьшаются силы трения и создаются условия для устранения или резкого уменьшения износа поверхностей. В сопряжениях станков имеют место различные виды трения.

Жидкостное трение, при котором трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазки, наиболее желательно с точки зрения уменьшения износа. Оно может быть обеспечено двумя основными методами — гидродинамическим и гидростатическим (подача смазки под давлением).

Жидкостное трение в сопряжениях станков, помимо его положительных сторон, имеет ряд недостатков: оно связано с существенным усложнением системы смазки; наличие масляного слоя между поверхностями, величина его зависит от нагрузки, может нарушить точность перемещения узла. Большинство сопряжений станков работает в условиях неполной смазки, когда между поверхностями имеет место граничное трение (слой смазки порядка 0,1 мкм и менее) или полужидкостное трение (смешанное трение, одновременно жидкостное и граничное или сухое). В этом случае износ поверхностей значительно меньше, чем при отсутствии смазки.

В качестве смазочных материалов в станках применяют жидкие минеральные масла и густые (консистентные) мази. Преимущественное распространение получили масла, наиболее приемлемые для смазки отечественных быстроходных сопряжений и позволяющие осуществлять централизованную смазку с циркуляцией и очисткой масла от загрязнения.

Выбор смазки зависит в первую очередь от скоростей относительного скольжения и нагрузок, действующих в сопряжениях. При прочих равных условиях чем выше скорость относительного скольжения и чем меньше давление в сопряжении, тем меньшей вязкости должно быть масло. Для прецизионных механизмов, как правило, выбирают смазку с меньшей вязкостью.

Выбор смазки для станков осложняется тем, что они имеют разно­образные пары трения, работающие при различных скоростях и нагрузках. Применение разных смазок неоправданно усложнило бы конструкцию смазочной системы и затруднило эксплуатацию такого станка. В станках применяют различные системы смазки, которые описаны в специальной литературе. Наиболее совершенна централизованная смазка, достаточно надежно обеспечивающая смазку всех основных узлов.

48. Зажимные устройства

В ряде случаев самотормозящие механизмы, в основе которых лежит клин, подвергаются при обработке деталей расшатывающему действию сил резания. По этой причине параметры, обеспечивающие самотормо­жение, могут измениться и самотормозящий механизм превратится в ме­ханизм несамотормозящий, что может привести к аварии. Так, например, в пневматических токарных кулачковых патронах с само­тормозящим клиновым центрирующим механизмом сжатый воздух используется только для зажатия и отжатия заготовки, а в процессе обработки она удерживается за счет самоторможения клинового меха­низма. За каждый оборот шпинделя кулачки расшатываются силами реза­ния, и если угол скоса клиньев лишь немного меньше угла трения , вести обработку в таком патроне небезопасно.

Экспериментальная проверка ряда конструкций таких патронов показала, что сила на штоке привода, потребная для разжима (раскли­нивания), в 2,5...3,5 раза меньше силы, необходимой для зажима (заклинивания). Если же разжим производится не сразу, а после обра­ботки заготовки, то сила, потребная для разжима, становится еще меньше, что указывает на изменение условий самоторможения.

Явление утраты самоторможения можно наблюдать также на примере винтовых соединений. Винтовая поверхность стандартной крепежной резьбы самотормозящая, так как угол подъема резьбы (угол клина) = 2...4°, что меньше угла трения = 6°40'. Однако при сотрясениях узла винтовой механизм становится несамотормозящим (гайка отходит) и необходимо ставить контргайку или шплинт.

Для оценки надежности самоторможения различных силовых меха­низмов необходимо ввести объективный показатель — запас самоторможения, который должен полностью исключать возможность потери самоторможения механизмом, работающим в условиях вибраций или нагрузок переменного знака.