Конструкции станков.

Несущие системы станков должны обеспечивать и сохранять в течение требуемого срока службы правильное расположение и возможность точных и плавных взаимных перемещений инструмента и изделий вхолостую и при резании.
Для обеспечения этих требований конструирование станин и корпусных деталей в настоящее время подчиняется критериям жесткости деталей и износостойкости направляющих, а также условиям технологичности. Как правило, условия прочности для этих деталей при выборе их размеров и материала по указанным критериям удовлетворяются автоматически.
Потребная жесткость станин и корпусных деталей определяется следующими факторами:
1) работоспособностью станков, как технологических машин с точки зрения точности обработки и устойчивости процесса резания;
2) работоспособностью механизмов станка;
3) условиями производительной обработки рассматриваемых деталей и легкостью выверки станков при установке.
В балансе точности обработки упругие перемещения в технологической системе играют решающую роль, например ленточная пилорама кедр новосибирск
Упругие перемещения и отжатия, как известно, сказываются на точности изделий следующим образом:
а) на поверхности изделия копируется форма заготовки;
б) происходит искажение формы изделий в местах входа и выхода инструмента вследствие переменных сил резания;
в) на форме изделия сказываются деформации от центробежных сил, вызванных неуравновешенностью и другими динамическими нагрузками;
г) форма изделий искажается вследствие переменной жесткости
системы;
д) упругие деформации понижают точность установки инструмента на размер.
В балансе упругих, приведенных к инструменту, перемещений станков с вращательным главным движением со шпинделями, несущими поперечную нагрузку, доля станин и корпусных деталей вместе с направляющими прямолинейного движения достигает 50%, а в станках с поступательным главным движением, в которых шпиндель отсутствует, — 90% и более.
Жесткость системы и ее элементов, в первую очередь элементов, обладающих значительной массой, таких как станины, существенно влияет на устойчивость процесса резания.
Уменьшением упругих деформаций системы и повышением частоты собственных колебаний можно существенно повысить виброустойчивость. Наибольшее влияние на виброустойчивость имеет жесткость в направлении, перпендикулярно к поверхности обработки (т. е. в направлении действия основных возбудителей колебаний), а также направление осей жесткости или соотношение жесткостей по координатным осям.
Влияние жесткости станин и корпусных деталей на работу механизмов станка определяется перераспределением давлений в сопряжениях и нарушением условий правильного контакта в результате упругих деформаций элементов системы.
Упругие деформации суппортов и планшайб часто вызывают резкую концентрацию давлений на направляющих, что служит причиной повышенного неравномерного износа и заеданий. Имели место случаи, когда из-за недостаточной жесткости станин и фундаментов оказывалось невозможным перемещение порталов по направляющим в тяжелых станках. Известны примеры сильного деформирования стенок коробок ско¬ростей при затяжке радиально-упорных подшипников валов коробок. Станки с податливыми станинами быстрее разверяются в эксплуатации чем станки с жесткими станинами.
Жесткость несущих систем станков определяется:
а) собственной жесткостью деталей, рассматриваемых как балки, пластинки или оболочки, и б) жесткостью поверхностных слоев сопряжений (контактной жесткостью). Вместе с контактными деформациями условно рассматриваются местные деформации отгиба направляющих, фланцев и т. д.
Жесткость несущих систем станков с точки зрения точности обработки характеризуется упругим перемещением инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности под действием заданных сил.
Износостойкость направляющих, посадочных мест под подшипники, резьбовых отверстий. Направляющие прямолинейного движения подачи работают со значительным износом. Это связано с неполной защитой направляющих от попадания стружки, песка и абразива и малыми скоростями перемещений, которые не позволяют обеспечить образование масляных клиньев. Направляющие главного движения в основном выходят из строя из-за заеданий.
На посадочных поверхностях под кольца подшипников, подвергающихся повторным сборке и разборке, происходит обмятие и износ микровыступов и ослабление посадок.
Долговечность направляющих станин и корпусных деталей, точность которых сравнительно легко восстанавливается при ремонте, например, незакаленных направляющих должна быть больше или равна межремонтным периодам. Долговечность направляющих, точность или размеры которых трудно восстанавливаются, например, посадочных поверхностей под подшипники, закаленных направляющих станков должна по возможности соответствовать долговечности станка. Посмотреть характеристики пилорамы.
Следует считать принципиально правильным применение накладных направляющих или поверхностное упрочнение направляющих, выполненных за одно целое со станинами.
Требование длительного сохранения точности по износу определяет форму, а в некоторых станках, например в портальных, и расположение направляющих.
Расчеты станин и корпусных деталей в настоящее время проводятся на жесткость, а также на температурные деформации с точки зрения точности.
Расчеты направляющих проводятся по наибольшим или средним давлениям, а также на жесткость. Направляющие главного движения рассчитываются из условия образования жидкостного трения.

назад к разделу "Статьи"