Изготовление деталей на металлорежущих станках с программным управлением по стадиям технологического процесса част 2 (849669), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Такая компоновка предотвращает скручивание колонныпри нагрузке вдоль оси шпинделя, что наблюдалось при старомконсольном расположении шпиндельной бабки (рис.V4.2, 6). Kpol\1eVтого , при такои термосимметричнои компоновке снижается влия-ние температурных деформаций колонны на точность станка засчет равномерного нагрева ее левой и правой сторон. При консольном расположении шпиндельной бабки имели место неравномерные температурные дефорJ.Vrации , которые приводили к значительным отклонениям оси шпинделя.Условия перемещения шпиндельной бабки в центральной части колонны станка с точки зрения износа направляющих могутбыть улучшены за счет увеличения ее высоты Н по отношениюк ширине В по сравнению с конструкцией, где эти размеры одинаковые (см.
рис.На рис.4.2,4.2,а).в, г показаны разные варианты компоновки и крепления шпиндельной бабки в токарных станках с ЧПУ, в результате чего получаются различные направления и величины смещенияшпинделя из-за теl\1пературных деформаций.При креплении шпиндельной бабкине на горизонтальной поверхности12(см. рис.4.2,в) на станисмещение шпинделя из-затеl\1пературных деформаций относительно режущего инструмента, установленного в револьверной головкекальном направлении3.4,происходит в вертиПри креплении шпиндельной бабки2на87вjY1х///баi--------45 °з ___________J4322--➔l-l- "i'--·\.-1J----1--~,r,,nrвРис.4.2.Виды компоновок шпиндельных бабок на J.V1ногоцелевых и токар ных станках с ЧПУ:а-с центральныJ\1 расположением в колонне;на горизонтальной плоскости:бабка;3-направление под углом;консольная; вгоризонтальная поверхность; 2 -вертикальное направление;на наклонной поверхности:3-1-6-4-револьверная головка; г1-наклонная поверхность;4-револьверная головкастанине на наклонной поверхности1 (c:r-.1.2 -шпиндельнаяс креплениемшпиндельная бабка;4.2,рис .-с креплениемг) отклонениешпинделя происходит уже под углом к вертикали в направлении3и погрешность изготовления детали получается меньше.4.2.НАПРАВЛЯЮЩИЕ СТАНКОВИ ИХ ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВАНаправляющие станка с ЧПУ являются опорами его подвижныхрабочих органов.
Они обеспечивают требуемое в заимное расположение рабочих органов, возм ожность их относительных перемеvщении ,правильность траектории движенияиточностипереста-новки, а также восприятие внешних сил резания и сил тяжести.88К направляющим станков с ЧПУ предъявляются следующие основные требования:■обеспечение точности относительного движения рабочих органов·■'высокая точностная надежность(сохранениезаданной точно-сти в течение установленного периода эксплуатации станка);■обеспечение заданной несущей нагрузочной способности;V■малые силы трения и соответственно малыи износ ;■высокая статическая и динамическая жесткость;■обеспечение равномерного движения, особенно на малых скоростях;■возможность регулировки зазора-натяга;■простота конструкции и изготовления,возможность применения нормализованных элементов направляющих.В станках с ЧПУ применяются направляющие скольжения, качения и комбинированные.Направляющие скольжения.
Похарактер утрен и я направляющие скольжения подразделяются на направляющие полужидкостного трения , жидкостного и газового трения.Полужиgкостное трение возникает на смазанных направляющих станков , в которых контактирующие поверхности не разделяются полностью. Если смазка разделяет поверхности полностью,то трение становится жидкостным.Жиgкостное трение имеет место в гидростатических и гидродинамических направляющих.Газовое трение применяется в аэростатических направляющих.Указанные выше типы направляющих имеют свои преимущества и недостатки, поэтому в ряде случаев применяют комбинированные направляющие, как бы суммирующие преимущества отдельных типов направляющих.На рис.4.3показаны схемы различных форм и типов направляющих.В зависимости от траектории движения подвижного рабочего орVгана станка направляющие делятся на пряl\1олинеиные и круговые .Они могут быть горизонтальные, вертикальные и наклонные.
Поформе поперечного сечения наиболее распространены прямоугольные (плоскиерис.4.3,-см. рис.4.3, 6) , треугольные(призl\1атические- cl\1.в), реже применяются трапециевидные (ласточкин хвост)и круглые (цилиндрические) направляющие (см. рис.4.3, а).Часто используют сочетание различных форм, когда одна изнаправляющихвыполненаVпрямоугольнои ,адругая-треуголь-ной или в виде половины трапециевидной формы.89(Dоl типll тип111 типабюzazhzz~вРис.а-1114.3.Схе1V1ы р азлw1ных конструктивных форм и типов направляющих:кругль1е (цилиндрические);тип-гидростатические6-пряJ\1оугольные; в-треугольные (призl\11атические);1 тип -скольжения;11тип-качения;Каждую из форм можно применять в виде охватывающихи охватываемых направляющих.
Охватываемые направляющиеплохо удерживают смазку, охватывающие удерживают ее хорошо ,VVно нуждаются в надежном защите от загрязнении.Прямоугольные направляющие отличаются технологичностьювVизготовлении и простотои контроляVгеометрическом точности.Они находят все большее применение в станках с ЧПУ, так как отVличаются простотои и надежностью регулировки зазоров-натягови способны воспринимать большие нагрузки.Треугольные направляющие обладают свойствоl\1 автоIVrатического выбора зазора под действиеl\1 собственного веса узла, ноугловое расположение рабочих граней усложняет их изготовлениеи контроль.Трапециевиgныенаправляющиеотличаютсякомпактностьюконструкции, но сложны в изготовлении и контроле, а также плохо работают на отрыв при больших опрокидывающих l\1оментах.Регулирование зазора у них относительно простое, но не обеспеVVчивает высоком точности сопряжении.Круглые (цилинgрические) направляющие применяются редко.В охватываемоl\1 варианте они не обеспечивают большой жесткости из-за прогиба скалок (штанг), закрепленных на концах , поэтому их применяют в основноl\1 при малой длине хода.
В охватывающем варианте у круглых направляющих сложно изготовить полукруглый профиль .Достоинствами направляющих скольжения являются: простота и компактность конструкции, высокая нагрузочная способностьи жесткость, хорошие демпфирующие свойства, меньшие затратына изготовление и эксплуатацию. Они обеспечивают надежнуюфиксацию рабочего органа станка после его перестановки в заданную позицию. Однако главным неgостатком направляющихскольжения являются большие потери на трение.
Для их устранения разрабатываются и внедряются специальные антискачковыемасла (например , l\1асло ИНСп) , применяются накладки из антифрикционных материалов (фторопласта).Материал направляющих в значительной мере определяет их износостойкость и плавность движения узлов. Во избежание крайненежелательного явления-схватывания, пару трения комплектуютVиз разнородных материалов , имеющих различным состав, структу-ру и твердость.
Направляющие, относительно которых перемещаются подвижные узлы, делают более твердыми и износостойкиl\1и.Эгим обеспечивается длительное сохранение точности, так как придвижении копируется форма неподвижных направляющих.91Направляющие из серого чугуна, выполненные как одно целоес базовой деталью , наиболее просты и дешевы , но при интенсивной работе не обеспечивают необходимой долговечности. Их изVVVносостоико сть повышают закалкои токами высокои частоты илигазоплаl\1енным методоl\1, а также применением специальных покрытий (слой молибдена или сплав с содержанием хрома).Чтобы повысить износостойкость, получить более благоприятные характеристики трения,обеспечитьравномерность подач,применяют накладные направляющие скольжения.Наклаgные направляющие на станинах (и других более длинных элементах пары трения) обычно изготовляют из стали с упрочнениемдоVвысокоитвердости ,чтоповышаетизносостоикостьпары трения в сравнении с парой чугун - чугун ввыполняют в виде массивных планок , иногдаенных пластин толщиной4 ...
8-V2,5раза[10].Ихврезанных и вклемм из стали ШХ15 или из упрочненных легированных сталей. Применяют также покрытия направляющихстанинvизносостоикимиматериалами-твердымхромом , напыление молибденом. Перспективно применение керамики на основе оксида алюминия ,VVизносостоикость которои приабразивноl\1 и знашивании многократно выше, чеl\1 у закаленнойстали.Гиgроgинамuческие направляющие обеспечивают жидкостноетрение либо за счет гидродинамического эффекта, либо подачейсмазки между трущиl\1ися поверхностями под давлением. Достоинство жидкостного трения в том , что отсутствует износ направляющих,обеспечиваютсявысокиедемпфирующиесвойстваи плавность движения.Гидродинамические направляющие отличаются простотой конструкции, но хорошо работают лишь при достаточно больших скоростяхскольжения,которымсоответствуютскоростиглавногодвижения (продольно-строгальные, карусельные станки).
Гидродинамический эффект, т. е.эффект всплывания подвижного узласоздается с помощью пологих клиновых скосов l\1ежду смазочными канавками , выполненных на рабочей длине направляющих.В образованные таким образом сужающиеся зазоры при движении затягивается смазка и обеспечивается разделение трущихсяповерхностей слоем жидкости. Недостаткоl\1 гидродинамическихнаправляющих является нарушение жидкостного трения в периоды разгона и торможения подвижного узла, что приводит их к износу.Гиgростатuч ескuе направляющие Иl\1еют более широкое применение. Они обеспечивают жидкостное трение при любых ско-92ростях скольжения, поэтому имеют очень малое трение , высокуюдемпфирующую способность, достаточную жесткость (хотя ниже,чеJ\1 у направляющих скольжения и качения).Масляный слой в этих направляющих обеспечивается подачеймасла под давлением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
