укажите какой узел станка является базовым
Тема 2.1. «Базовые детали станков»
Пространственное расположение инструмента и заготовки под воздействием сил резания, собственного веса узлов и температурных воздействий обеспечивается несущей системой станка.
1. корпусные детали (станины, основания, стойки, колонны, корпуса шпиндельных бабок и т.д.);
2. каретки, суппорта;
Корпусные детали. К корпусным деталям станков относят: станины 1, стойки 3, траверсы, проставочные плиты 2,корпуса силовых головок 4, коробок скоростей, подач, задних бабок, суппортов 5, столов, планшайб и др. (рис. 2.35). Основное требование, предъявляемое к корпусным деталям: возможность в процессе работы станка и в течение длительного времени сохранять неизменность относительных положений базовых поверхностей, т.е. неизменность геометрической формы. Данные требования обеспечиваются высокой жесткостью и виброустойчивостью конструкций, износостойкостью направляющих. Это достигается с помощью как конструктивных способов, так и технологическими методами.
рис. 2.35
Кроме неподвижных базовых деталей в станках применяются узлы для перемещения инструмента и заготовки к ним относятся: шпиндельные и мехатронные узлы, суппорты, салазки, столы (прямоугольной или круглой формы): подвижные, неподвижные. Большинство базовых деталей подвергаются деформациям на растяжение (сжатие), изгиб, кручение и под действием температур, поэтому они рассчитываются на жесткость и температурные деформации.
Базовые детали и узлы
Пространственное расположение инструмента и заготовки под воздействием сил резания, собственного веса узлов и температурных воздействий обеспечивается несущей системой станка.
Несущая система — это совокупность базовых деталей и узлов между инструментом и заготовкой.
К базовым деталям и узлам относят:
Коробчатые базовые детали— шпиндельные бабки, коробки скоростей и подач. Они обеспечивают жесткость узлов станка за счёт увеличения жесткости их стенок путем установки бобышек и рёбер.
Кроме неподвижных базовых деталей в станках применяются узлы для перемещения инструмента и заготовки к ним относятся: шпиндельные и мехатронные узлы, суппорты, салазки, столы (прямоугольной или круглой формы): подвижные, неподвижные.
Большинство базовых деталей подвергаются деформациям на растяжение (сжатие), изгиб, кручение и под действием температур, поэтому они рассчитываются на жесткость и температурные деформации.
Корпусные детали
К корпусным деталям станков относят: станины 1, стойки 3, траверсы, проставочные плиты 2, корпуса силовых головок 4, коробок скоростей, подач, задних бабок, суппортов 5, столов, планшайб и др. (рис. 2.35). Основное требование, предъявляемое к корпусным деталям: возможность в процессе работы станка и в течение длительного времени сохранять неизменность относительных положений базовых поверхностей, т.е. неизменность геометрической формы. Данные требования обеспечиваются высокой жесткостью и виброустойчивостью конструкций, износостойкостью направляющих. Это достигается с помощью как конструктивных способов, так и технологическими методами.
Оценить работоспособность корпусных деталей можно на основе учета максимальных усилий, действующих в процессе работы станка. Поскольку корпусные детали и в первую очередь станины находятся под действием сложной системы переменных сил и имеют различную толщину стенок, ребра жесткости, перегородки, окна и т.п., то расчет деформаций таких деталей представляет определенные трудности. Для удобства расчета сложные формы корпусных деталей можно представить в виде ферм, балок упрощенной конструкции. Это дает возможность оценить различные варианты конструкций, напряжений и деформаций в них. Наиболее важное значение имеет проверка жесткости станины, стоек, траверс на изгиб и кручение. Для проверочных расчетов составляют расчетную схему с указанием направления и значений действующих нагрузок, которые и являются исходными для расчета базовых узлов и механизмов станка. В качестве примера на рис. 2.36 показана схема сверлильно-фрезерно-расточного станка и эпюры изгибающих Ми и крутильных М кмоментов, действующих в станине.
Из всех приведенных корпусных деталей наиболее ответственной является станина, на базовых поверхностях которой располагаются различные подвижные и неподвижные узлы и механизмы станка: суппорты, стойки, столы, приводы и т.п. В основе конструкции станин, несмотря на большое разнообразие их форм, лежат некоторые общие принципы, обусловленные конструктивными, технологическими и прочностными требованиями. Конструкция станины должна обеспечить возможность рационального расположения на ней всех необходимых узлов и механизмов, а также удобства их монтажа и разборки. Технологичность конструкции должна обеспечить возможность изготовления станины с требуемой точностью геометрической формы и качеством базовых поверхностей при высокой производительности их обработки.
Наивыгоднейший профиль станин по конструктивным соображениям и прочностным характеристикам — сечение в форме полого прямоугольника или кольцевого профиля (рис. 2.37, а, б, в).
Такие профили наиболее характерны для вертикальных станин МС. Однако не всегда удается выдержать по всей длине станины замкнутый профиль, что связано с необходимостью обеспечить удобство удаления стружки, компактное расположение различных механизмов, узлов и агрегатов, сборку и демонтаж станка. Поэтому часто форма профиля станины имеет открытый вид, а для повышения ее жесткости применяют ребра жесткости, двойные стенки и т.п. (рис. 2.37, г, д, е). Жесткость станины значительно повышается, если полая внутренняя часть выполнена с перегородками (рис. 2.38).
При расчете на кручение замкнутых профилей станины можно пользоваться следующей формулой:
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.
Виды базовых деталей
Основные узлы и механизмы станков
Базовые детали и направляющие
Назначение базовых деталей и направляющих
Базовые детали металлорежущих станков служат для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент и обрабатываемую деталь, и обеспечивают точность их взаимного расположения под нагрузкой. К базовым деталям относят станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суппорты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т.п.
Направляющие обеспечивают правильность траектории движения заготовки и (или) инструмента, точность перестановки узлов и восприятие внешних сил. Во многих случаях направляющие выполняют как одно целое с базовыми деталями.
Базовые детали и направляющие должны иметь:
— первоначальную точность изготовления всех ответственных поверхностей для обеспечения требуемой геометрической точности станка;
— высокую жёсткость, определяемую контактными деформациями подвижных и неподвижных стыков, местными деформациями и деформациями самих базовых деталей;
— высокие демпфирующие свойства, т.е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций;
— долговечность, которая выражается в стабильности формы базовых деталей и способности направляющих сохранять первоначальную точность в течение заданного срока эксплуатации.
Кроме того, базовые детали должны иметь малые температурные деформации, из-за которых могут произойти относительные смещения между инструментом и заготовкой, а направляющие должны обладать малой величиной и постоянством сил трения, так как от этого зависит точность позиционирования узлов станка.
Перечисленные основные требования, предъявляемые к базовым деталям и направляющим станков, могут быть удовлетворены при правильном выборе материала и реализации при конструировании общих принципов, независимых от многообразия форм деталей.
Конструирование базовых деталей – это поиск компромиссного решения между противоречивыми требованиями при создании конструкций:
— жёстких, но имеющих малую массу;
— простых по конфигурации, но обеспечивающих высокую точность;
— дающих экономию металла, но учитывающих возможности литейной технологии при проектировании литых конструкций и возможности технологии сварных конструкций.
Виды базовых деталей
Основные неподвижные и подвижные узлы станка монтируются и устанавливаются на станине. Станины бывают в зависимости от расположения оси станка горизонтальными и вертикальными. Они имеют, как правило, коробчатую форму с внутренними рёбрами жёсткости и перегородками.
Форма поперечного сечения горизонтальных станин определяется требованиями жёсткости, расположением направляющих, условиями удаления стружки и охлаждающей жидкости, размещением в станинах различных механизмов, агрегатов и резервуаров для масла и охлаждающей жидкости.
Внутренние полости между стенками часто делают замкнутыми и оставляют в них стержневую смесь. Замкнутый профиль имеет более высокую жёсткость (особенно на кручение), чем разомкнутый, а сыпучий материал во внутренней полости повышает демпфирующие свойства станины.
Форма сечений вертикальных станин (стоек) зависит от действующих на них сил. У большинства станков момент сил, действующих на стойку у основания, больше, чем момент сил, действующих сверху, поэтому стойки выполняют расширяющимися книзу хотя бы в одной плоскости.
В станках с вертикальными станинами для повышения их устойчивости и в станках с неподвижной заготовкой для уменьшения их массы и габаритов (станки радиально-сверлильные, консольно-фрезерные, вертикально-сверлильные, тяжелые расточные и др.) применяют плиты. Конструктивно плиты выполняют в виде пластины с системой стенок и рёбер или двух пластин, скрепленных стенками и рёбрами. Высота плит не должна быть меньше 1/10 длины плиты.
шпиндельные бабки, коробки скоростей и подач, фартуки и т.п. служат для размещения передач приводов. чаще они имеют форму параллелепипеда, реже – цилиндра (многошпиндельные токарные автоматы). Жёсткость таких деталей увеличивают за счёт увеличения жёсткости стенок непосредственно в месте приложения нагрузки путём выполнения бобышек и рёбер. Диаметр бобышки обычно принимается не более 1,4-1,6 диаметра отверстия, а её высота – до 2,5-3 толщин стенки.
Отверстия в стенках снижают жёсткость коробок пропорционально соотношению площадей отверстия и стенки.
Базовые детали типа суппортов и салазок(кареток) предназначены для перемещения инструмента или заготовки и имеют обычно две системы направляющих. Конструктивные формы суппортов и салазок определяются формой и расположением направляющих, конструкцией регулирующих элементов и механизмов привода, требованиями к размерам по высоте. При конструировании салазок и суппортов учитывают противоречивые требования: уменьшение массы и размеров по высоте, с одной стороны, и увеличение жёсткости, которое достигается увеличением высоты сечения салазок, с другой.
Для поддержания заготовок при обработке служатстолы. их делят на подвижные (консольно-фрезерные, расточные, поперечно-строгальные станки и др.) и неподвижные (радиально-сверлильные, протяжные и другие станки). Подвижные столы предназначены для поддержания и перемещения заготовок и имеют одну систему направляющих, т.е. перемещаются в одном направлении. Столы обычно имеют коробчатую форму с внутренними перегородками и ребрами, повышающими их жёсткость. Фрезерные, шлифовальные и другие станки имеют подвижные столы плоской прямоугольной формы. Их жёсткость определяется главным образом высотой. В продольно-фрезерных станках отношение высоты стола к ширине, равное 0,14-0,16, считается оптимальным. Подвижные столы круглой формы имеют токарно-карусельные, зуборезные и другие станки. Круглые столы (планшайбы) карусельных станков диаметром более 1000 мм выполняют коробчатыми с радиальными и кольцевыми ребрами.
В большинстве конструкций базовых деталей (в частности, станин) в стенках предусматривают технологические окна и вырезы. Иногда они нужны для размещения внутри них каких-либо вспомогательных устройств (элементов систем смазки и охлаждения, противовесов). В некоторых станках стружка отводится через окна в задней стенке станины. Окна и вырезы сильно снижают жёсткость базовых деталей, особенно крутильную жёсткость. Для частичной компенсации потери жёсткости используют дополнительные рёбра и перегородки. Реже встречаются местные утолщения и приливы, так как по литейным соображениям следует стремиться к равной толщине стенок всей конструкции. Толщина стенок литых станин и других корпусных деталей принимается от 4-5 мм в лёгких станках до 16-20 – в тяжёлых.
Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемЛев Бабин
Похожие презентации
Презентация на тему: » Тема: «Базовые узлы станков» Учебные вопросы: 1. Назначение базовых узлов и требования, предъявляемые к ним. 2. Конструирование и расчет базовых деталей.» — Транскрипт:
1 Тема: «Базовые узлы станков» Учебные вопросы: 1. Назначение базовых узлов и требования, предъявляемые к ним. 2. Конструирование и расчет базовых деталей. 3. Материалы для базовых деталей. Литература: 1. Металлорежущие станки: учебник. В 2 т. / Т.М. Авраамова, В.В. Бушуев, Л.Я. Гиловой и др.; под ред. В.В. Бушуева.Т1. М.: Машиностроение, с С 124 – Металлорежущие станки / Н.С. Каменев, Л.В. Красниченко и др. – М.: Машиностроение, Модуль 1 Общие сведения о технологическом оборудовании машиностроительных производств Тема 2. Основные узлы и механизмы оборудования
4 Упрощенное изображение различных станков а – радиально-сверлильный; б – токарный; в – горизонтально-расточной; г – долбежный; д – продольно-фрезерный; е – агрегатный; 1 – станина; 2 – стойка; 3 – шпиндельная бабка; 4 – стол
5 Типы сечений горизонтальных станин
6 Типы сечений вертикальных станин (стоек)
7 Оребрения и устройства перегородок в базовых изделиях а – станин б – стола в и г – стоек
8 Температурные деформации стойки плоскошлифовального станка
9 Материалы направляющих чугунные направляющие (серый чугун) стальные направляющие (сталь 20, 20Х, 20ХНМ) цветные сплавы типа: бронз (БрОФ10-1,Бр.АМц 9-2); цинкового сплава (ЦАМ 10-5) пластмассы (фторопласт, композиционные материалы на основе эпоксидных смол с присадками дисульфида молибдена, графита).
Ответ: Базовые узлы станков
Пространственное расположение инструмента и заготовки под воздействием сил резания, собственного веса узлов и температурных воздействий обеспечивается несущей системой станка.
К базовым узлам относят, например фрезерно-расточного станка (рис.1):
1) корпусные детали (станины, основания, стойки, колоны, корпуса шпиндельных бабок и т.д.);
2) каретки, суппорта;
По форме базовые детали разделяются на 3-и группы:
К базовым предъявляются следующие требования:
— высокая точность изготовления их поверхностей, от которых зависит геометрическая точность станка;
— высокую демпфирующую способность (гашение колебаний);
— долговечность (способность сохранять длительное время форму и первоначальную точность);
— малые температурные деформации (вызывают относительные смещения инструмента и заготовки);
Конструкции основных базовых деталей.
При конструировании базовых деталей необходимо учитывать условия их работы и воспринимаемые ими нагрузки (изгибающие и крутящие моменты) и выполнять их по форме с замкнутым профилем и пустотелыми, что позволяет рационально использовать материал.
Станины- несут на себе основные подвижные и неподвижные узлы станка и определяют многие его эксплуатационные качества.
Станины могут быть горизонтальными и вертикальными (стойки), а по исполнению незамкнутые (сверлильные, фрезерные, токарные и др.) или замкнутые (рис.2) (портальные, продольно-строгальные, продольно-фрезерные, зубофрезерные и др.).
Для повышения жесткости форма станин приближается к коробчатой с внутренними стенками (перегородками), ребрами специальной конфигурации, например диагональные (рис.2,г.).
При необходимости улучшений условий отвода стружки из зоны резания станины изготавливаются с наклонными стенками и окнами в боковой стенками (рис.2,г.).
Вертикальные станины (стойки) по форме изготавливают в зависимости действия на них сил.
Плиты служат для повышения устойчивости станков с вертикальными станинами и используются они в станках с неподвижными изделиями (токарные станки).
Коробчатые базовые детали- шпиндельные бабки, коробки скоростей и подач. Они обеспечивают жесткость узлов станка за счёт увеличения жесткости их стенок путем установки бобышек и рёбер.
Кроме неподвижных базовых деталей в станках применяются узлы для перемещения инструмента и заготовки к ним относятся:
1. Суппорты и салазки
2. Столы (прямоугольной или круглой формы): подвижные, неподвижные
Большинство базовых деталей подвергаются деформациям на растяжение (сжатие), изгиб, кручение и под действием температур, поэтому они рассчитываются на жесткость и температурные деформации.
Направляющие металлорежущих станков.
Направляющие служат для перемещения по станине подвижных узлов станка, обеспечивая правильность траектории движения заготовки или детали и для восприятия внешних сил.
В металлорежущих станках применяются направляющие (рис. 4):
1. скольжения (смешанного трения);
4. жидкостного трения;
Область применения того или иного типа направляющих определяется их достоинством и недостатками.
К направляющим станков предъявляют следующие требования:
— первоначальная точность изготовления;
— долговечность (сохранение точности в течение заданного срока);
— высокие демпфирующие свойства;
— возможность обеспечения регулирования зазора-натяга.