Направляющие станков

Направляющие станков

Направляющие станков — узлы, предназначенные для перемещения инструмента, заготовки и связанных с ними узлов по заданной траектории с требуемой точностью.

Содержание

Классификация направляющих

В металлорежущих станках применяются направляющие скольжения, качения. В настоящее время примерно в 95 % станков используются направляющие первого и второго типа. Достаточно часто направляющие разных типов объединяют в одну конструкцию с целью сочетать их достоинства. Такие направляющие называют комбинированными. Направляющие скольжения могут быть с полужидкостной, жидкостной и газовой смазкой. При полужидкостной смазке суммируется сила взаимодействия контактирующих поверхностей деталей и сила вязкого сопротивления смазочного материала, не разделяющего полностью эти поверхности. Если смазочный материал разделяет поверхности полностью, то возникает жидкостная смазка, что имеет место в гидростатических и гидродинамических направляющих. Направляющие качения разделают по виду тел качения на роликовые и шариковые.

В зависимости от траектории движения подвижного узла направляющие могут быть прямолинейного и кругового движения. Их делят также на горизонтальные, вертикальные и наклонные. По форме поперечного сечения наиболее распространены прямоугольные (плоские), треугольные (призматические), трапециевидные (типа Ласточкин хвост) и круглые направляющие.

Таким образом классифицировать направляющие можно следующим образом:

  • Направляющие качение:
    • Роликовые направляющие модульного типа;
    • Шариковые направляющие модульного типа;
  • Направляющие скольжения:
    • Гидростатические направляющие;
    • Гидродинамические направляющие;
    • Аэростатические направляющие;
    • Аэродинамические направляющие;
  • Комбинированные.

Направляющие скольжения

Непосредственный контакт сопряженных поверхностей в направляющих скольжения определяет непостоянство и большие силы сопротивления. В зависимости от нагрузки, скорости, вида смазочного материала и его количества направляющие могут работать в режимах трения без смазочного материала и с ним. Существенную разницу для этих направляющих составляют силы трения покоя по сравнению с силами трения движения; последние, в свою очередь, сильно зависят от скорости скольжения. Эта разница приводит к скачкообразному движению узлов при малых скоростях, что крайне нежелательно, особенно для современных станков с ЧПУ. Значительное трение вызывает изнашивание и, следовательно, снижает долговечность направляющих.

Для уменьшения недостатков направляющих с полужидкостной смазкой внедряют специальные антискачковые масла, применяют накладки из антифрикционных материалов.

Достоинства направляющих с полужидкостной смазкой - высокая контактная жесткость и хорошие демпфирующие свойства. Кроме того, они обеспечивают надежную фиксацию подвижного узла станка после его перемещения в заданную позицию.

Гидростатические направляющие

Гидростатические направляющие более широко распространены в металлорежущих станках. Они обеспечивают жидкостную смазку при любых скоростях скольжения, а значит, и равномерность, и высокую чувствительность точных исполнительных движений. Недостатком гидростатических направляющих является сложность системы смазывания и необходимость специальных устройств для фиксации перемещаемого узла в заданной позиции.

По характеру восприятия нагрузки гидростатические направляющие делятся на открытые и замкнутые. Открытые направляющие предназначены для восприятия прижимающих нагрузок, а замкнутые (они же закрытые) могут воспринимать, кроме того, и значительные опрокидывающие моменты.

Гидростатические направляющие имеют карманы, в которые под давлением подается масло. Вытекая наружу через зазор оно создает масляную подушку по всей площади контакта. При этом толщину масляного слоя можно регулировать - это позволяет повысить жесткость открытых(незамкнутых) гидростатических опор.

Гидродинамические направляющие

Гидродинамические направляющие отличаются простотой конструкции, хорошо работают лишь при достаточно больших скоростях скольжения, которым соответствуют скорости главного движения (в продольно-строгальных, карусельных станках). Гидродинамический эффект, т. е. эффект всплывания подвижного узла, создается пологими клиновыми скосами между смазочными канавками, выполненными на рабочей поверхности направляющих. В образованные таким образом сужающиеся зазоры при движении затягивается смазочный материал, и обеспечивается разделение трущихся поверхностей слоем жидкости. Для различных скоростей скольжения и нагрузки существуют свои оптимальные геометрические параметры клинового скоса.

Серьёзным недостатком гидродинамических направляющих является нарушение жидкостной смазки в периоды разгона и торможения подвижного узла.

Аэростатические направляющие

Разделения трущихся поверхностей в аэростатических направляющих добиваются подачей в карманы воздуха под давлением. В результате между сопряженными поверхностями направляющих образуется воздушная подушка. По конструкции аэростатические направляющие напоминают гидростатические. Рабочую поверхность делят на несколько секций, в которых располагаются карманы. Подвод и распределение воздуха к каждой секции независимые.

Недостатки аэростатических опор и направляющих, по сравнению с гидростатическими, заключаются в малой нагрузочной способности, невысоком демпфировании колебаний, так как вязкость воздуха на четыре порядка меньше вязкости масла, низкими динамическими характеристиками, склонностью к отказам из-за засорения магистралей и рабочего зазора. Динамические характеристики можно улучшить, применяя аэростатические направляющие закрытого типа, а поднять нагрузочную способность за счет автономной системы питания от отдельного компрессора.

Преимущества аэростатических направляющих состоят в том, что они при движении обеспечивают низкий коэффициент трения, а при отключении подачи воздуха очень быстро создается контакт поверхностей с большим трением, обеспечивающим достаточную жесткость фиксации узла станка в заданной позиции. Отпадает необходимость в фиксирующих устройствах, в которых нуждаются гидростатические направляющие.

Направляющие качения

Направляющие качения имеют хорошие характеристики трения, равномерность и плавность движения при малых скоростях, точность установочных перемещений и длительно сохраняют точность; в них малое тепловыделение, их просто смазывать. Недостатками направляющих качения по сравнению с направляющими скольжения являются высокая стоимость, трудоемкость изготовления, пониженное демпфирование, повышенная чувствительность к загрязнениям.

См.также


Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "Направляющие станков" в других словарях:

  • Фрезерная группа станков — Вертикально фрезерный обрабатывающий центр с открытым кожухом и инструментальным магазином.[1] Фрезерные станки группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских… …   Википедия

  • Пластические массы —         пластмассы, пластики, материалы, содержащие в своём составе полимер (См. Полимеры), который в период формования изделий находится в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации в стеклообразном или кристаллическом… …   Большая советская энциклопедия

  • Лесопильное производство — Вследствие значительного богатства многих местностей России лесными материалами лесопильное дело является одним из самых распространенных промыслов, занимающим большое число рук и оказывающим экономическое влияние на жизнь народа. По мнению проф …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Решетов, Дмитрий Николаевич — Дмитрий Николаевич Решетов Дата рождения: 6 октября 1908(1908 10 06 …   Википедия

  • Решетов Дмитрий Николаевич — Дмитрий Николаевич Решетов Дата рождения: 6 октября 1908 Дата смерти: 11 октября 2000 Научная сфера: расчет и конструирование станков, прочность, долговечность и надежность деталей машин Место работы: Экспериментальный научно исследовательский… …   Википедия

  • точность — 3.1.1 точность (accuracy): Степень близости результата измерений к принятому опорному значению. Примечание Термин «точность», когда он относится к серии результатов измерений, включает сочетание случайных составляющих и общей систематической… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 8425-90: Деревообрабатывающее оборудование. Станки круглопильные прирезные для продольной распиловки пиломатериалов. Основные параметры. Нормы точности и жесткости — Терминология ГОСТ 8425 90: Деревообрабатывающее оборудование. Станки круглопильные прирезные для продольной распиловки пиломатериалов. Основные параметры. Нормы точности и жесткости оригинал документа: 8 Miscellaneous 8.1 Presure housing door 8.2 …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Перпендикулярность — 4.16 Перпендикулярность: а) поверхности 6 к поверхностям 7 и 9; Источник: ГОСТ 2110 93: Станки расточные горизонтальные с крестовым столом. Нормы точности оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ 18097-93: Станки токарно-винторезные и токарные. Основные размеры. Нормы точности — Терминология ГОСТ 18097 93: Станки токарно винторезные и токарные. Основные размеры. Нормы точности оригинал документа: 4.7 Одновысотность оси вращения шпинделя передней бабки и оси отверстия пиноли (шпинделя) задней бабки Рисунок 8 Рисунок 9… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • 25.060.20 — Ділильні та затискальні пристрої для різального інструменту й оброблюваних деталей ГОСТ 8.046 85 ГСИ. Головки делительные оптические. Методика поверки. Взамен ГОСТ 8.046 73 ГОСТ 31.1066.01 85 Приспособления к металлорежущим станкам. Оправки… …   Покажчик національних стандартів


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»