Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Направляющие машин

Направляющие являются опорами, обеспечивающими требуемое взаиморасположение и возможность перемещений узлов. Различают направляющие скольжения и качения.

Направляющие широко применяют в машинах. Наиболее распространены следующие группы направляющих.

1. Направляющие скольжения и качения металлорежущих станков, характерные большими длинами ходов, большим диапазоном скоростей (от особо малых скоростей подачи до значительных скоростей главного движения) и высокими требованиями к точности.

2. Направляющие скольжения кузнечно-прессовых машин, отличающиеся большими осевыми нагрузками (в направлении перемещений) и повышенными в отдельных машинах температурами.

3. Направляющие скольжения крейцкопфов (ползунов) поршневых двигателей, характерные действием нагрузок в одной плоскости, значительными скоростями и в большинстве случаев повышенными температурами.

4. Направляющие скольжения н качения приборов, отличающиеся малыми нагрузками и особо высокими требованиями к точности.

Основной областью применения направляющих скольжения и качения является станкостроение. Точность и долговечность направляющих в значительной мере определяют работоспособность металлорежущих станков. Направляющие станков хорошо исследованы. В станках разных типов в главном движении и в движении подачи условия работы направляющих настолько многообразны, что для направляющих машин большинства типов можно найти в станках аналоги. В соответствии с этим изложение материала дано в основном применительно к направляющим станков.

Направляющие классифицируют:
по виду трения: скольжения, качения, комбинированные;
по виду движения: главного движения (в направлении резания, работающие с высокими скоростями), движения подачи (относительно малые скорости), перестановки (для предварительного перемещения неподвижных в процессе обработки узлов);
по траектории движения: прямолинейного, кругового или сложных видов движения;
по расположению траектории движения узла в пространстве: горизонтальные, вертикальные и наклонные;
по выполнению направляющих скольжения (качения): за одно целое со станиной (корпусной деталью и др.); накладные (привертные, приклееные и др.) — планки, пластины, ленты и т. д.; по способности восприятия опрокидывающих моментов и отрывающих сил: замкнутые, — имеющие планки и клинья, обеспечивающие восприятие указанных нагрузок; незамкнутые — замыкание осуществляется весом узла или внешней нагрузкой, действующей в определенном направлении.

Конструкция

Классификация. Направляющие различают по виду трения скольжения: жидкостного трения - гидродинамические, в которых подъемная сила, полностью разделяющая поверхности трения, возникает при скольжении (направляющие главного движения станков), и гидростатические, где полное разделение поверхностей трения создается системой регулирования подачи масла под давлением (направляющие высокоточных и тяжелых станков); смешанного трения — большинство направляющих подачи; граничного трения — направляющие подачи, работающие при очень малых скоростях скольжения.

Общая характеристика направляющих. Направляющие прямолинейного движения. Сечения направляющих станин или неподвижных в относительном движении корпусных деталей имеют охватывающую (сопряженную деталь) или охватываемую форму. Для горизонтальных направляющих, при надежной защите от загрязнения целесообразнее охватывающая форма сечения, обеспечивающая более благоприятные условия смазки. Охватываемая форма — для малых скоростей скольжения (подач). В большинстве случаев для перемещения различных узлов служат две направляющие (рис. 1). При стесненных габаритах применяют одну направляющую с замкнутым контуром: круглую — наименее трудоемкую в изготовлении (рис. 2, а); с плоскими гранями — при необходимости предотвратить проворачивание под действием больших моментов (рис. 2, б - г).

Направляющие кругового движения применяют для столов (планшайб) с вертикальной осью вращения, обычно в сочетании со шпинделем (рис. 3). Планшайбы диаметром более 7—8 м выполняют с двумя направляющими. Основные размеры направляющих скольжения металло- и деревообрабатывающих станков, прижимных и регулировочных планок для направляющих даны в пяти отраслевых стандартах.

Накладные направляющие используют с целью повысить износостойкость, получить благоприятные характеристики трения, а также обеспечить равномерность медленных перемещений узлов по направляющим. Накладные направляющие на станинах (на более длинном элементе пары трения) изготовляют обычно из стали с упрочнением до высокой твердости для повышения износостойкости, особенно при абразивном изнашивании. Их выполняют в виде массивных планок — в подавляющем большинстве случаев (рис. 4, а); преданных и вклеенных пластин толщиной порядка 4—5 мм (рис. 4,б) для тяжелых станков; точных лент толщиной 0,2—0,3 мм, закрепленных на окончательно обработанных направляющих в натянутом состоянии (рис. 4,в), в отдельных случаях.

Накладные направляющие на столах (менее длинный элемент пары трения) изготовляют из пластмасс и цветных сплавов для получения более благоприятных характеристик трения, Предотвращения скачкообразного движения и задиров; пластмассовые направляющие — в виде наклеиваемых частично врезанных в корпус пластин (рис. 5, а) длиной 800 — 1000 мм, толщиной 1,5 — 3 мм и лент толщиной 1,5—2 мм. Пластины из цветного сплава толщиной 4—10 мм приклеивают клеем на основе эпоксидных смол без дополнительного крепления (по типу рис. 5, а) либо с дополнительным креплением винтами (рис. 5,6).

Услслия и режимы работы направляющих. Наибольшие допустимые давления (с учетом опрокидывающих моментов) на направляющих подач с наиболее распространенной парой трения чугун — чугун составляют; в универсальных станках средних размеров 25-30 кгс/см²; на прижимных планках в отдельных случаях до 100 кгс/см²; в тяжелых станках 10-15 кгс,/см²; в направляющих ползунов тяжелых станков с парой трения бронза — чугун 100—130 кгс/см².

Скорости скольжения v в направляющих главного движения строгальных станков до 1,5 м/с, карусельных станков до 10 м/с; в направляющих подачи — обычно в пределах от сотых долей миллиметра в минуту до 3—12 м/мин, наиболее характерны v = 0,1 / 0,3 м/мии.

Загрязнение направляющих отходами обработки — металлической стружкой, песком, абразивом, окалиной многократно увеличивает интенсивность изнашивания, существенно повышает потери на трение. Смазка направляющих движения подачи в станках многих типов проточная бедная; рабочая температура масла обычно близка к температуре помещения.

 

Методика изучения надежности металлорежущих станков в эксплуатации. М., ЭНИМС, 1969. 187 с. Авт.: А. С. Лапидус, Л. В. Марголнн, В. Т. Портман, Р. М. Пратусевнч. Направляющие скольжения. — В кн.: Детали и механизмы металлорежущих станков. Т. 1. Под ред. Д. Н. Решетова. М., «Машиностроение», с. 88—343. Авт.: А. С. Лапидус, Г. А. Левит, Б. Г. Лурье, 3. М. Левина. Портман В. Т., Лапидус А. С., Александер В. Р. Повышение долговечности направляющих скольжения металлорежущих станков. М., ЭНИМС, 1971. 51 с. Портман В. Т., Лапидус А. С. и Решетов Д. Н. Оптимизация формы направляющих скольжения металлорежущих станков из условий сохранения точности. — «Станки и инструмент», 1974, № 5, с. 9-12. Проников. Л. С. Износ и долговечность станков. М., Машгиз, 1957. 274 с. Пут В. Э. Малые перемещения в станках. М., Машгиз, 1961. 122 с. Антискачковые масла для направляющих скольжения металлорежущих станков. Рекомендации. М., ЭНИМС, 1977. с. 24. Авт.: В. Т. Портман, А. С. Лапидус, Б. Н. Чижов, В. Р. Александер.

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика