По технологическому признаку:
1.Токарные.
2.Сверлильные и расточные.
3.Шлифовальные и доводочные.
4.Электрофизические и электрохимические.
5.Зубо- и резьбообрабатывающие.
6.Фрезерные.
7.Строгальные, долбежные и протяжные.
8.Разрезные.
9.Разные.
ШПИНДЕЛИ И ИХ ОПОРЫ. Шпиндель — разновидность вала, — служит для закрепления и вращения режущего инструмента или приспособления, несущего заготовку. Для сохранения точности обработки в течение заданного срока службы станка шпиндель обеспечивает ста-бильность положения оси при вращении поступательном движении, износостойкость опор-ных, посадочных и базирующих поверхностей.
Шпиндели, как правило, изготавливают из стали (40Х, 20Х, 18ХГТ, 40ХФА и др.) и подвер-гают термической обработке (цементации, азотировнию, объемной или поверхностной за-калке, отпуску). Для закрепления инструмента или приспособления передние концы шпин-делей стандар-тизованы. Основные типы концов шпинделей станков показаны в табл.3.2.
В качестве опор шпинделей применяют подшипники скольжения и качения. Конструктивная схема регулируемых коническую форму, приведена на рис.3.5.
В опорах скольжения шпинделей используют смазочный материал в виде жидкости (гидростатические и гидродинамические) или газа (аэродинамические и аэростатические) подшипников скольжения, выполняемых в виде бронзовых втулок-вкладышей, одна из поверхностей которых имеет.
Гидродинамические подшипники выполняются одно- и многоклиновыми. Одноклиновые наиболее просты по конструкции (втулка), но не обеспечивают стабильного положения шпинделя при больших скоростях скольжения и малых нагрузках. Этот недостаток отсутствует в многоклиновых подшипниках, имеющих несколько несущих масляных слоев, охватывающих шейку шенделя равномерно со всех сторон (рис 3 6).
Гидростатические подшипники - подшипники скольжения, в которых масляный слой между трущимися поверхностями создается путем подвода к ним масла под давлением от насоса, - обеспечивают высокую точность положения оси шпинделя при вращении, имеют большую жесткость и обеспечивают режим жидкостного трения при малых скоростях скольжения
Подшипники с газовой смазкой (аэродинамические и аэростатические) по конструкции по-добны подшипникам гидравлическим, но обеспечивают меньшие потери на трение. Эта осо-бенность позволяет применять такие подшипники в опорах быстроходных шпинделей.
Подшипники качения в качестве опор шпинделей широко применяют в ланках разных ти-пов. В связи с повышенными требованиями к точности вращения шпинделей в их опорах применяют подшипники высоких классов точности, устанавливаемые с предварительным натягом, который позволяет устранить вредное влияние зазоров. Натяг в радиальноупор-ных шариковых и конических роликовых подшипниках создается при их парной установке благодаря осевому смещению внутренних колец относительно наружных.
Это смещение осуществляется с помощью специальных элементов конструкций шпиндель-ного узла — проставочных колец определенного размера; пружин, обеспечивающих посто-янство силы предварительного натяга; резьбовых соединений. В роликоподшипниках с ци-линдрическими роликами предварительный натяг создается за счет деформирования внут-реннего кольца 6 (рис.3.8) при затяжке его на коническую шейку шпинделя 8 с помощью втулки 5, перемещаемой гайками L Подшипники шпиндельных опор надежно защищены от загрязнения и вытекания смазочного материала манжетными и лабиринтными уплотнени-ями 7.
|
|
|
|
Подшипники качения 4 широко используют в качестве упорных, фиксирующих положение шпинделя в осевом направлении и воспринимающих возникающее в этом направлении наг-рузки. Предварительный натяг шариковых упорных подшипников 4 создается пружинами 3. Регулирование пружин осуществляется гайками 1. Пример использования радиально-упор-ных шариковых подшипников для восприятия осевых нагрузок приведен на рис.3.6. Предварительный натяг создается регулировкой положения наружных колец подшипников 5 с помощью гайки 4.
ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ. Поступательное движение в рассматриваемых станках осуществляется следующим образом:
механизмами, преобразующими вращательное движение в поступательное — зубчатое колесо или червяк с рейкой, ходовой винт — гайка и другие механизмы;
гидравлическими устройствами с парой цилиндр — поршень;
электромагнитными устройствами типа соленоидов, используемыми в основном в приводах систем управления.
Приведем примеры некоторых из указанных механизмов. Их условные обозначения см. в табл.3.1.
Пара зубчатое колесо-рейка имеет высокий КПД, что обуславливает ее применение в боль-шом диапазоне скоростей движения рейки, в том числе в приводах плавного движения, пе-редающих значительную мощность, и вспомогательных перемещений.
Червячно-реечная передача отличается от пары зубчатое колесо — рейка повышенной плав-ностью движения. Однако эта передача сложнее в изготовлении и имеет более низкий КПД.
Механизм ходовой винт-гайка широко применяется в приводах подач, вспомогательных и установочных движений. Он обеспечивает: малое расстояние, на которое перемещается дви-жущийся элемент за один оборот привода; высокую плавность и точность перемещения, оп-ределяемую главным образом точностью изготовления элементов пары; самоторможение (в парах винт — гайка скольжения).
В станкостроении для ходоки винтов и гаек скольжения установлено шесть классов точнос-ти: 0 — наиболее точный; 1,2,3,4 и 5-й классы, которыми регулируются допустимые отклоне-ния по шагу, профилю, диаметрам и пo параметру шероховатости поверхности. Конструкция гаек зависит от назначения механизма. В связи с низким КПД пары ходовой винт — гайка скольжения заменяют винтовыми парами качения (рис.3.9). В этих парах устраняется износ, уменьшаются потери на трение и могут быть устранены зазоры за счет создания предвари-тельного натяга. Недостатки, присущие парам винт — гайка скольжения и винт — гайка ка-чения, связанные с особенностями их эксплуатации и изготовления, исключены в гидро-статической передаче винт — гайка. Пара работает в условиях трения со смазочным мате-риалом; КПД передачи достигает 0,99. Масло подается в карманы, выполненные на боковых сторонах резьбы гайки.
ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ.
|
|
Для некоторых станков рабочий процесс построен таким образом, что для его осуществления требуется периодическое перемещение (изменение положения) отдельных узлов или элемен-тов станка. Периодические движения могут осуществляться храповыми и мальтийскими меха-низмами, механизмами кулачковыми и с муфтами обгона, электро, пневмо, и гидромеханизма-ми.
Храповые механизмы (рис.3.10) наиболее часто используют в механизмах подачи станков, в ко-торых периодическое перемещение заготовки, режущего (резца, шлифовального круга) или вспомогательного (алмаз для правки шлифовального круга) инструмента производится во вре-мя перебега или обратного (вспомогательного) хода (в шлифовальных и других станках).
В большинстве случаев храповые механизмы используют для прямолинейного перемещения соответствующего узла (стола, суппорта, пиноли). С помощью храповой передачи осуществля-ют также и круговые периодические перемещения.
Муфты служат для соединения двух соосных валов. По назначению различают муфты нерас-цепляемые, сцепляемые и предохранительные.
Нерасцепляемые муфты (рис.3.11, а, б, в) служат для жесткого (глухого) соединения валов. Нап-ример, соединения с помощью втулки, через упругие элементы или через промежуточный эле-мент, имеющий на торцовых плоскостях два взаимно перпендикулярных выступа и позволя-ющий компенсировать несоосность соединяемых валов.
Сцепляемые муфты (рис.3.11, г, д, е) применяют для периодического соединения валов. В станках используют сцепляемые кулачковые муфты в виде дисков с торцовыми зубьями-кулачками и зубчатые муфты. Недостатком таких сцепляемых муфт является трудность их включения при большой разнице в угловых скоростях ждущего и ведомого элементов. Фрикционные муфты не имеют недостатка, присущего кулачковым муфтам, и позволяют включить их при любых скоростях вращения ведущего и ведомого элементов. Фрикционные муфты бывают конусные и дисковые. В приводах главного движения и подачи широко применяют многодисковые муфты, передающие значительные крутящие моменты при сравнительно небольших габаритах. Сжатие ведущих дисков с ведомыми осуществляется с помощью механического, электромагнитного и реже гидравлического привода.
|
|
Предохранительные муфты (рис.3.12), соединяют два вала при нормальных условиях работы и разрывают кинематическую цепь при повышении нагрузки. Разрыв цепи может происходить при разрушении специального элемента или путем проскальзывания сопрягаемых и трущихся частей (например, дисков) или расцепления кулачков двух сопрягаемых частей муфты.
В качестве разрушаемого элемента обычно используют штифт, площадь сечения которого рассчитывают на передачу заданного крутящего момента. Расцепление сопрягаемых элементов муфты происходит при условии, что осевая сила, возникающая на зубьях, кулачках 1 или шариках 5, при перегрузках превышает силу, создаваемую пружинами 3 и регулируемую гайкой 4. При смещении подвижный элемент 2 муфты воздействует, например, на концевой выключатель, разрывающий электрическую цепь питания двигателя привода.
Муфты обгона (рис.3.13) предназначены для передачи крутящего момента при вращении звеньев кинематической цепи в заданном направлении и для разъединения звеньев при вращении в обратном направлении, а также для передачи валу различных по частоте вращений (например, медленного — рабочего вращения и быстрого —
вспомогательного. Муфта обгона позволяет передавать дополнительное (быстрое) вращение без выключения основной цепи. В станках наиболее широко применяют муфты роликового типа. Эта муфта может передавать крутящий момент в двух направлениях.
В качестве муфт обгона используют также храповые механизмы.