Передача винт – гайка качения или ШВП
Направляющие
Направляющие скольжения, качения, комбинированные. Материалы направляющих. Требования к направляющим, общие сведения о направляющих станов счпу
Направляюще станков служат для осуществления движения подачи рабочих органов, главного движения и перестановки узлов, например, задних стоек горизонтально-расточных станков, револьверных головок, задних бабок, люнетов и др.
По траектории разделяют на направляющие прямолинейного движения и кругового, по расположению в пространстве – горизонтальные, наклонные и вертикальные направляющие.
Направляюще ЧПУ оборудования должны обладать следующими свойствами:
1.обеспечивать перемещение узлов с минимальными отклонениями от заданной траектории с точным выходом в заданное положение.
2. создавать наименьше сопротивление перемещению узлов.
3. обеспечивать работоспособность и точность течении длительного срок эксплуатации.
4. уменьшать и по возможности устранять неравномерность движения и скачки при медленных движениях и в моменты трогания с места и остановок.
5. обеспечивать демпфирование колебаний, возникающих при медленном движении.
Эти свойства определяются геометрической точностью направляющих, жёсткостью и демпфирующими свойствами конструкции, материалами и износостойкостью пары трения.
Условиями смазки и сортами масел, применяемыми в оборудовании. Конструктивными особенностями направляющих и качеством их изготовления.
|
|
|
Направляющие скольжения.
Наибольшее распространение имеют 4 типа сечений направляющих прямолинейного движения:
- Прямоугольные
- треугольные (призматические)
- трапециевидные (ласточкин хвост)
- круглые
а так же комбинированные из вышеперечисленных.
Сечения, направляющих могут иметь охватывающую и охватываемую формы.
Основные нормы точности направляющих прямолинейного движения приведены ниже в таблице.
| Длина перемещения мм. При проверке направляющих | Допустимое отклонение в мкм, при классе точности станка | ||||
| плоскостность | Параллельности (перпендикулярности) | Прямо линейности | н | п | в |
| 2000 мм | 2000 мм | 2000 мм | 0.050мкм | 0.025 мкм | 0.012 мкм |
В зависимости от нагрузки, скорости, типа смазки и маслораспределения направляющие могу работать в режиме «граничного», смешанного трения и трения со смазкой.
При самых малых скоростях движения (50—100мм\мин) направляющие работают в режиме граничного трения. Действующие в стыке нагрузки приводят к разрыву слоя смазки, возникновению трения без смазки, возрастанию сопротивления в силе тяги и как следствие скачкообразное движение.
|
|
|
При более высокой скорости перемещения возникает смешанное трение, оно характеризуется тем, что на подвижный узел действует гидродинамическая подъемная сила, которая воспринимает часть нагрузки, но не обеспечивает полного разделения слоем смазки поверхностей трения.
Коэффициент трения в пере чугун-чугун от 0.21-0.28 при обычных маслах
А при замене на специальное «антискачковое» масло марки ИНС заметно снижается до 0.075-0.09
Фторопластовая пара с чугуном от 0.040-0.06
Уменьшение погрешности остановки (схватывания) узлов до 1-3 мкм. может быть реализована за счет использования специальных направляющих и антискачковых смазок, перехода на гидростатические направляющие и направляющие качения.
Кроме того, применяя в конструкции приводы подач коротких беззазорных кинематических цепей.
Материалы направляющих скольжения.
К материалам направляющих предъявляют следующие технические требования.
1. Износостойкость.
2. Малая величина коэффициента трения покоя и незначительная его зависимость его зависимость от продолжительности неподвижного контакта, малая величина коэффициента трения движения, близость его по величине к коэффициенту трения и небольшая зависимость от скорости движения.
|
|
|
3. Стабильность размеров во времени от действия внутренних напряжений и стойкость к тепловым нагрузкам, воздействию влаги, масел, слабых кислот и щелочей.
4. достаточная жёсткость с учетом возможного снижения её за счет дополнительных стыков у накладных направляющий и при использовании пластмасс повышенной податливости.
- хорошая обрабатываемость для достижения необходимых точности и шероховатости поверхности.
- Экономические показатели, которые определяют из сопоставления затрат на изготовление направляющих повышенного технического уровня и экономии, полученной от этого.
Пару трения и скольжения комплектуют из разнородных материалов, имеющих различные составы и твердость, этим устраняют опасную угрозу схватывания.
Направляющие станин изготавливаются из более прочных и твердых материалов, чем направляющие подвижных узлов оборудования. За счет выше указанного добиваются наиболее длительного срока эксплуатации и точностных характеристик направляющих станин.
|
|
|
Материалы для направляющих делят условно на несколько частей:
А. упрочненные стали и чугуны
Б. цветные сплавы
В. Пластмассы
Чугунные закалённые направляющие чаще всего изготавливают из серого чугуна марок: СЧ20; СЧ25; СЧ30 за одно целое со станиной (отливка, обработка резанием направляющих).
Накладные направляющие изготавливают из цементированных и закалённых сталей 20 Х и 18ХГТ, высокоуглеродистых хромистых закалённых сталей ШХ15, ШХ15СГ, ХГВ, 9ХС, 7ХГ2В, 8ХФ азотированных сталей 38ХМЮА, 40ХФ, 30ХН2МА с твердостью порядка HRC 58-62.
Из цветных сплавов используют бронзу и цинковые сплавы. Наилучшие результаты по износостойкости и отсутствию задиров и равномерности подач даёт алюминиевая бронза марки БР АМц9-2 и цинковый сплав ЦАМ 10-5, работающие в паре со стальными и чугунными направляющие.
Недостатком ЦАМ 10-5 является повышенная абразивное истирание, в следствии чего необходимо зачищать направляющие механическим способом.
Использование пластмасс показывает положительные свойства- благоприятные характеристики трения, способствующие равномерности перемещения подвижных устройств при малых скоростях. отсутствие явления схватывания. Однако большинство пластмасс достаточной жёсткости и необходимой стойкости к воздействию тепловых нагрузок, влаги, масла, слабых щелочей и кислот.
В станках используют фторопласт, накладываемый в виде ленты, наполненный фторопласт с бронзовым наполнителем и композиционные материалы на основе эпоксидных смол с присадками дисульфида молибдена, графита и неметаллических наполнителей.
Композиционные материалы характеризуются так же высокой технологичностью, так как позволяют изготовить направляющие столов и кареток без дальнейшей мех обработки.
Непосредственно пред нанесением их на поверхность приготавливают из специальных компонентов (смола, порошок, пластификатор, отвердитель) пастообразную мастику, которой затем покрывают направляющие.
Каретку или стол с нанесенной мастикой укладывают непосредственно на направляющие выверенные по уровню станины, на которые, для предотвращения прилипания, напылен тонкий разделительный слой воскового покрытия или тонкий слой краски. Время полимеризации составляет несколько часов. При необходимости, такое пластмассовое покрытие может быть обработано резанием (строганием, фрезерованием, шлифованием, шабрением)
Направляющие качения, роликовые опоры.
Направляющие качения хорошо применяют в конструкциях с ЧПУ. Они обладают следующими преимуществами:
- Хорошие характеристики трения
- равномерность, плавность движения на малых скоростях
- работа без зазоров
- высокая жесткость
- малое тепловыделение
- длительное сохранение точности
- простота смазки
К недостаткам можно отнести некоторое удорожание конструкции, а также пониженную демфирующую способность в направлении перемещений. Для устранения данного недостатка часто используют комбинированные направляющие, в которых часть поверхностей, направляющих работает в режиме качения, а часть в режиме скольжения. В качестве тел качения используют ролики, изготовленные из шариково-подшипниковой стали.
Применяют две схемы построения направляющих:
- подвижный узел опирается по всей длине на ролики
- подвижный узел опирается на короткие по длине роликовые опоры с циркуляцией тел качения по замкнутой траектории
Такие опоры представляют собой отдельные самостоятельные элементы, своего рода, подшипники качения прямолинейного качения. Они позволяют использовать качения при большой длине хода рабочих органов.
Основными показателями работоспособности роликовых опор является нагрузочная способность, жесткость, сопротивление движению, плавность перемещения и долговечность. Направляющие качения конструируют незамкнутыми и замкнутыми. Незамкнутые применяют для горизонтального качения, при этом, натяг в вертикальной плоскости создается массой узла, а в горизонтальной специальными устройствами. Конструктивно они проще замкнутых, но не могут создавать больших опрокидывающих моментов, натяг в обеих плоскостях создается специальными регулирующими устройствами. Обычно, роликовые опоры встраивают в узлы с предварительным натягом. Предварительный натяг в замкнутых направляющих создают двумя способами: подгонной размеров или регулировочными устройствами.
Для создания натяга с помощью регулировочных устройств, одну роликовую опору закрепляют в корпусе неподвижно, а противоположную, с помощью регулировочного устройства, можно перемещать в процессе монтажа.
В станках применяют три основных вида комбинированных направляющих качения-скольжения:
1. направляющие, в которых основные поверхности скольжения, а боковые – качения;
2. направляющие, в которых основные поверхности качения, а боковые – скольжения.
Передача винт – гайка качения или ШВП
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 110; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!