Совершенствование направляющих скольжения

Совершенствование этих направляющих в основном идёт в направлении получения малого коэффициента трения благодаря применению специальных пластиковых синтетических материалов, антифрикционных металлов, сплавов и мастик.

Направляющие скольжения выполняют из специальных пластин из цинкового сплава ЦАМ или пластин из фторопласта (тефлона), расположенных на подвижном органе, в сочетании с чугунными или стальными плоскими прямолинейными неподвижными планками. Применяют специальные покрытия в виде пасты в сочетании со стальными призматическими или плоскими прямолинейными планками.

Пластины из сплава ЦАМ 10—5 (ГОСТ 21437—75) изготовляют литьем; их ширина равна ширине направляющих (длиной 400 и толщиной 8—10 мм). На обработанную чугунную поверхность направляющих пластины приклеивают эпоксидным клеем и закрепляют винтами, предохраняющими пластины от смещения. В пластинах предварительно фрезеруют канавки для подвода смазочного материала, сверлят и зенкеруют отверстия под крепежные винты. Затем их зачищают и обезжиривают. Применение указанной конструкции направляющих позволяет получить коэффициент трения покоя μ≈0,19 и коэффициент трения движения μ≈0,15.

Пластиковые направляющие выполняют из фторопласта Ф4К-20[1], который в сочетании с чугуном или сталью обеспечивает коэффициент трения покоя μ≈0,005 и коэффициент трения движения μ≈0,004. Фторопласт поставляют в виде рулона ленты и пластин размером 250×250×10 мм, которые предварительно обрабатывают и разрезают по ширине поверхности направляющих; поверхность пластин фрезеруют до получения толщины 8 мм с тем, чтобы допуск плоскостности каждой пластины составлял 0,05 мм; затем фрезеруют канавки 2 (рисунок 10) для смазывания глубиной 2,5 мм под углом 45°, после чего сверлят отверстия 3 и зенкуют их под размер головок винтов. Конусообразное углубление 4 под головки винтов делают на 1,5—2 мм глубже, чем это требуется, чтобы утопить головки винтов.

Подготовленные пластины закрепляют на поверхности направляющих с помощью эпоксидного клея и винтов. Стыки между пластинами и углубления 1 под головки винтов замазывают эпоксидным клеем. В собранном виде фторопластовые пластины шабрят по пятнам краски, нанесенной с помощью плиты.

Направляющие из специального покрытия в виде пасты нашли применение за рубежом в токарных станках с ЧПУ. Антифрикционные покрытия в виде пасты, разработанной фирмой «Диамант» (ФРГ) представляют собой двухкомпонентную пластмассу на базе эпоксидных смол с добавлением специального высококачественного антифрикционного наполнителя и отвердителя.

Технические данные пасты (по данным фирмы): допустимое давление при скольжении 8 МПа; статическая прочность на сжатие 80 МПа; допустимая температура при эксплуатации 70—200°С; химическая стойкость по отношению к воде, синтетическим маслам, охлаждающим эмульсиям, слабым щелочам. Приготовленная паста может храниться 60 мин при 20 °С; время отвердения 15 ч при 20°С.

Поверхность, на которую наносят пасту, должна быть подготовлена: на ней наносят резцом или фрезой продольные риски (рис. 11) остроконечной формы с шагом s = 1 мм и глубиной t= 0,5 мм. После обработки поверхность очищают и наносят пасту в два—три слоя. Первый слой наносят особенно тщательно, толщиной 0,5 мм, так как он определяет прочность сцепления всего покрытия; последующий слой наносят толщиной 1,5 мм. После нанесения последнего слоя пасты производят посадку на сопряженную деталь, которую предварительно покрывают слоем специального состава, препятствующего слипанию деталей. Направляющие с указанным покрытием, по данным фирмы, обеспечивают коэффициент трения μ≈0,03.

Рис. 10 – Крепление пластин направляющих из сплавов ЦАМ и Ф4К-20

Рис. 11 – Поверхности трения, покрываемые пастой