Глава 2 типовые детали и механизмы металлорежущих станков

2.1 Станины и направляющие

Станина служит главным образом для монтажа всех основных частей станка. Она должна на протяжении длительного времени обеспечивать правильное взаимное положение и пере­мещение частей станка при всех предусмотренных режимах работы. Станины станков должны быть прочными, металлоемкими, технологичными и должны иметь достаточно низкую стоимость. Но важнейшим требованием, предъявляемым к станинам, является требование неизменности их формы. Этого достигают правильным выбором материала станины и технологии ее изготовления.

Станины подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Форма станины, т.е. ее конструкция, определяется многими факторами, в частности видом направляющих (горизонтальные, вертикальные, наклонные), необходимостью установки на ней соот­ветствующих неподвижных и подвижных частей, различных по раз­мерам и массе, размещением внутри станины механизмов, осуществ­ляющих смазывание и охлаждение, отвод стружки и т.д. Станина должна быть удобной для быстрого проведения ремонтных работ.

Для обеспечения жесткости всей упругой системы станка стремятся связывать основные части станка так, чтобы они обра­зовывали замкнутую раму. Желательно также станину отливать заодно с корпусом, передней бабки. Для повышения жесткости станины применяют ребра (перегородки), соединяющие ее стенки.

На рис. 2.1 показаны основные профили горизонтальных станин, применяемые:

а) при необходимости отвода вниз стружки и охлаждающей жидкости; такой профиль обладает повышенной жесткостью по сравнению с жесткостью станин, имеющих замкнутый профиль (рис. 2.1, а);

б) при отсутствии необходимости отвода стружки вниз (рис. 2.1, б);

в) при необходимости использования станины как резервуа­ра для масла и при необходимости значительного места для расположения механизмов привода (рис. 2.1, б);

г) в тяжелых, в частности мно­госуппортных, станках (рис. 2.1, г).

Рис. 2.1 Основные профили горизонтальных станин

Основным материалом для изго­товления литых станин является чугун. Сварные станины изготовляют из прокатной стали. Иногда для из­готовления станин тяжелых станков применяют железобетон. Литые станины обычно применяют при крупносерийном производстве станков, сварные — при необхо­димости быстрого изготовления одного или нескольких станков.

Направляющие — наиболее ответственная часть станины, слу­жащая для перемещения сборочных единиц станка и находящихся на них инструментов и заготовок. В станках применяют направля­ющие скольжения и качения для прямолинейного и кругового перемещения.

Р ис. 2.2. Направляющие скольжения

Направляющие скольжения бывают закрытыми (рис. 2.2, а), когда подвижная сборочная единица станка имеет одну степень свободы, и открытыми (рис. 2.2, б). Основные формы направля­ющих скольжения показаны на рис. 2.3.

В станках очень часто используют комбинированные направля­ющие, одна из которых плоская, а вторая — призматическая, V-образная или в виде половины ласточкина хвоста. Направля­ющие, выполненные в виде планок, прикрепляемых винтами к литой чугунной станине или привариваемых к стальной сварной станине, называют накладными.

Рис. 2.3. Основные формы направляющих скольжения: а – плоские; б – призматические; в – в форме ласточкина хвоста; г – цилиндрические (штанговые)

Направляющие, предусматривающие подвод масла к сопря­женным поверхностям под давлением и обеспечивающие создание масляной подушки по всей площади контакта, носят название гидростатических. Иногда в станках применяют аэростатические направляющие, предусматривающие создание воздушной по­душки в зазоре между сопряженными поверхностями направля­ющих.

В станках все шире применяют направляющие качения, кото­рые подобно направляющим скольжения могут быть открытыми и закрытыми. Схемы наиболее распространенных форм направля­ющих качения приведены

в табл. 2.1.