КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

Наибольшее распространение имеют следующие типы сечений направляющих: прямоугольные, треугольные, трапе­циевидные (" ласточкин хвост") и круглые. Эти сечения могут иметь охватывающую или охватываемую формы. Для горизон­тальных направляющих станины при надежной защите направ­ляющих от загрязнения отходами обработки целесообразнее ох­ватывающая форма сечения (с буртами), образующая масляную ванну. Эта форма сечения дает возможность наиболее эффек­тивно применять циркуляционную систему смазки, обеспечи­вающую обильную смазку. Наличие буртов позволяет смазы­вать направляющие по всей ширине граней.

 

Основными критериями оценки типа сечения являются: 1) сохранение начальной точности (компенсация износа); 2) же­сткость; 3) трудоемкость изготовления и ремонта; 4) габариты (высота); 5) удержание смазки; 6) возможность повреждения отходами обработки; 7) удобство регулирования; 8) потери на трение.

Направляющие должны быть ориентированы относи­тельно сил резания и тягового усилия так, чтобы опрокидываю­щие моменты, действующие на стол, салазки и другие переме­щаемые узлы, были малыми, а давление распределялось по дли­не направляющих более равномерно. По обработке отдельных поверхностей заготовки давление должно восприниматься од­ними и теми же гранями направляющих во избежание повы­шенного влияния зазоров на точность.

Различные формы направляющих по приведенным выше критериям характеризуются следующим образом:

1. Треугольные, в том числе V- образные (рис.45, а). Обеспечивают повышенную точность вследствие некоторого саморегулирования и дольше сохраняют точность, особенно по прямолинейности в горизонтальной плоскости благодаря час­тичной компенсации износа. Целесообразны при симметричном нагружении обеих направляющих. Охватывающие - только для горизонтальных направляющих. Углы > 90° обычно в тяжелых станках. На направляющих охватываемых меньше задержива­ются отходы обработки. Работают с прижимными планками и без них. Охватывающие применяют для направляющих станины продольно-строгальных станков, иногда (при хорошей защите) для станин токарных станков, охватываемые - для направляю­щих станины токарных, револьверных, иногда - координатно-расточных и других станков.

2. Комбинированные треугольные - прямоугольные (рис.45, б). Сохраняют значительную часть преимуществ опи­санных выше форм, но менее трудоемки в изготовлении. Тре­угольная направляющая обычно симметричной формы, в токар­ных станках часто несимметричной. Охватывающая - основная форма направляющих станин шлифовальных и координатно-расточных станков, часто применяется для станин продольно - строгальных и фрезерных станков; охватываемая форма наибо­лее распространена для станин токарных станков.

3.Прямоугольные (рис.45, в). Наиболее просты в изго­товлении, удобны при сборке благодаря независимости переме­щений в горизонтальной и вертикальных плоскостях. Для регу­лировки требуют три планки или клина - больше, чем другие формы. Целесообразны, когда нагрузка воспринимается в основном несущими гранями, а боковые осуществляют направление. Применяют чаще в станках нормальной точности, в тяже­лых станках, а также при гидростатической смазке направляю­щих (отсутствие износа). Охватывающая форма имеет ограни­ченное применение (направляющие станины некоторых стро­гальных станков), охватываемая - основная форма направляю­щих станин тяжелых токарных, протяжных и агрегатных стан­ков; вертикальных направляющих стоек; направляющих консольно-фрезерных станков и т.д.

4.Трапециевидные (" ласточкин хвост") (рис.45.г).Малые габариты по высоте и простая регулировка - одним кли­ном или планкой. Плохо работают на отрыв при больших опрокидывающих моментах (особенно охватывающие). Имеют уве­личенные потери на трение, поэтому редко применяют при по­вышенных скоростях скольжения. Рабочими гранями (кроме боковых) могут быть горизонтальные нижние либо верхние гра­ни (аналогично у следующей формы). Охватывающая – основная форма направляющих пары салазки - стол консольно-фрезерных станков, применяется для станин поперечно-строгальных стан­ков. Охватываемая - основная форма направляющих для попе­речных и верхних салазок токарных станков.

5. Комбинированные трапециевидные - прямоуголь­ные (рис.45 .д). Применяют при односторонних опрокидываю­щих моментах, когда необходима высокая жесткость планок или клиньев со стороны, подверженной отрыву, - для направляющих боковых суппортов многорезцовых и карусельных станков.

6. Круглые (рис.45, е). Распространены значительно меньше указанных выше. Охватываемые - чаще используют при коротких ходах. Применяют при осевом симметричном по от­ношению к направляющим нагружению; охватывающие в про­дольно-фрезерных станках; охватываемые - иногда в горизонтально-расточных (для шпиндельной бабки), протяжных, хонинговальных, многорезцовых, болто-, винто- и трубонарезных станках и др.

В большинстве станков для перемещения столов, сала­зок и др. служат две направляющие. При стесненных габаритах применяют одну направляющую с замкнутым контуром. Она может быть круглой - наиболее трудоемкая в изготовлении (пиноли, гильзы, колонны); с плоскими гранями - при необходимо­сти предотвращения поворачивания под действием больших моментов (ползуны карусельных и других станков, пиноли). В тяжелых станках иногда применяют три и более направляющих, например, для столов уникальных продольно - строгальных и продольно-фрезерных станков используют тройные направ­ляющие. Для широких коротких салазок (длина L) агрегатных станков при габаритной ширине направляющих A1> 1, 2L также применяют тройные направляющие - прямоугольные с боковым центрированием по средней направляющей.

В станках с задними бабками, с несколькими суппорта­ми, делают отдельные направляющие для задних бабок, перед­них и задних суппортов и т.д., чтобы эти узлы при перемещении не мешали друг другу, а также с целью снижения износа.

" Узкое" боковое направление (по одной направляющей) в сравнении с " широким" (по двум направляющим) облегчает точное изготовление и измерение, способствуя повышению точ­ности; влияние температурных деформаций на точность также меньше. В ряде случаев при " узком" направлении уменьшается момент, стремящийся повернуть суппорт в основной плоскости направляющих, а следовательно, и необходимое тяговое усилие на рейке, ходовом винте, штоке и т.д.

Поэтому, например, при необходимости получить высо­кую начальную точность и при наличии существенных темпера­турных деформаций применение комбинированных направ­ляющих, реализующих принцип " узкого" направления, предпоч­тительнее в сравнении с двумя треугольными. Этим объясняется преимущественное применение комбинированных направляю­щих, например, в плоскошлифовальных станках.

Отношение длины столов и салазок к габаритной шири­не направляющих в ответственных сопряжениях должно быть не менее 1, 5 при " узком" боковом направлении и не менее 2 при " широком". Для большинства станков длина направляющих станины больше суммы длины направляющих стола (салазок и др.) и длины хода.

Необходимо указать, что приведенные выше рекоменда­ции по применению направляющих носят ориентировочный ха­рактер. Выбор того или иного типа направляющих для конкрет­ного исполнительного

органа станка зависит от необходимой точности перемещения; жесткости, массы узла; габаритов на­правляющих; величины, характера и направления нагрузок; рас­положение направляющих, направление схода стружки и других факторов.