MROAP_1to38_by_UPAD

Приводы малых перемещений.

Применяются при финишной обработке. Обеспечивают минимальную величину перемещения до 0,1 мм. Основные разновидности:

1. Упругосиловой привод. Работа основана на свойстве тел изменять свои размеры в пределах упругих деформаций под действием внешних сил. В качестве упругих тел используются стальные закаленные стержни, мембраны.

1- упругий стержень

2- зажимы

3- силовой цилиндр Включается левый зажим, правый выключен, включается силовой цилиндр.

Стержень сжимается на l включается правый зажим. Выключается цилиндр и левый зажим. Рабочий орган перемещается на l.

2. Магнитострикционный привод. Работа основана на свойстве тел, изготовленных из ферромагнитных материалов изменять свои размеры под дейст

3. Термодинамический. Работа основана на свойстве тел изменять свои размеры при изменении температуры.

1- металическая втулка

2- нагревательный элемент

3- охлаждающая рубашка

4- охлаждающая жидкость

4. Электромеханический.

Направляющие МРС. Служат для обеспечения точного перемещения исполнительных органов станка.

Классификация:

1.По траектории движения: 1) прямолинейные 2) круговые

2.По расположению в пространстве: 1) горизонтальные 2) вертикальные 3) наклонные

3.По характеру трения:

1)направляющие скольжения или направляющие смешанного трения

2)направляющие качения

3)гидростатические направляющие

4)аэростатические направляющие.

Основные требования.

1.Точность изготовления, малая шероховатость и однородность рабочих граней.

2.Долговечность

3.Малаявеличина коэффициента трения, примерное равенство коэффициентов трения покоя и движения для исключения или максимального уменьшения скачкообразности движения и малая зависимость коэффициента трения от скорости.

4.Жесткость. Под которой понимается величина контактных перемешщений

рабочих граней направляющих под действием внешних сил 5. Наличее компенсаторов износа для направляющих скольжения.

Дополнительные требования предъявляются для направляющих станков с ЧПУ:

1.Точность позиционирования или точность вихода в заданое по программе положение.

2.Устранение или уменьшение неравномерности перемещения и скачков при медленных движениях и в моменты троганья с места и останова.

3.Обеспечение демпфирования колебаний, возникающих при медленных перемещениях, резаньи и резонансных явлениях.

Направляющие смешаного трения или направляющие скольжения.

Характеризуются значительной и непостоянной по величине силой трения. Преимущества:

-простота конструкции -высокая контактная жесткость

-хорошие демпфирующие свойства -надежная фиксация узла после завершения движения

Недостатки: -Большое трение

-зависимость коэф трения от скорости -быстрый износ, низкая долговечность

-низкая чувствительность при позиционировании и отработке малых перемещений.

Формы поперечного сечения: 1. Плоские и прямоугольные

Недостаток: сложность удаления стружки. 2. Призматическая или треугольная.

Автоматический выбор зазора и более простое удаление стружки Недостаток: сложность изготовления и контроля геометрической точности.

3. Трепециивидные или типа ласточкин хвост.

-Хорошо воспринимают опрокидывающие момента.

-Простота регулировки зазоров Недостатки:

-сложность изготовления и контроля геометрической точности -плохая работа на отрыв при действии существенных сил

4. Круглые

- технологичность изготовления и контроля геометрической точности Недостатки:

-ограниченная величина хода -сложность регулировки зазора

-ограниченная область применения

Преимущества охватываемых направляющих: -технологичны в изготовлении

-более простое удаление стружки Недостатки:

-плохо удерживают смазку.

- более низкие скорости перемещения

5. Комбинированые.

Чаще всего применяют сочетание призматической и прямоугольной

направляющей. Материал.

Пару трения обычно комплектуют из различных материалов для исключения явления схватывания.

Виды материалов:

1. Чугун. СЧ20, 25, 30. Такие направляющие наиболее простые, дешовые,

выполняются за одно целое с базовой деталью. Однако, при интенсивной работе не обеспечивают требуемой долговечности. Для повышения долговечности

применяют:

1)закалку ТВЧ, при этом износ уменьшается.

2)легирование рабочих поверхностей с последующей закалкой.

3)нанесение покрытий: напыление молипдена

2. Стальные. Выполняются в виде планок , прикрепляемых к базовой детали с помощью винтов, клея, свместно винтов и клея.

Применяются малоуглеродистые стали 20, 20Х с цементацией и последующей закалкой.

Легированые стали 9ХС, ХВГ с закалкой. Азотируемые стали с закалкой

3.Цветные сплавы. Обладают хорошими характеристиками трения и антизадирными свойствами. Применяются в паре с чугунными и стальными направляющими. Используются бронзы и цинковые сплавы.

4.Пластмассы. Имеют хорошие характеристики трения. Полностью исключается схватывание, но обладают малой жесткостью, низкой стойкостью при загрязнении, повышении температуры.

Применятся вторпласт, наклеиваемый в виде пленки на базовую деталь. Размеры:

Предусматривается регулирование зазора, которое осущ:

1)прижимными планками

2)регулировачными планками

3)регулировочные клинья Смазка.

Чем меньше скорость и больше давление на рабочих гранях, тем вязкость больше.

Расчет направляющих скольжения. Осуществляется по 2 критериям:

1.На износостойкость. Определяются средние давления, действующие на рабочие грани направляющих.

2.На жесткость. Определяется величина контактных напряжений рабочей грани под действием вышеопределенных давлений и сравнивается с допустимыми значениями.

Последовательность рассчета:

1.Выбирается расчетная схема

2.Определяются внешние силы, действующие на направляющие: G, Q, Px, Py, Pz.

3.Составляются уравнения равновесия

4.Определяются реакции направляющих от действия внешних сил: Ra Rb Rc

5.Определяются средние давления, действующие на рабочие грани.

6.Полученные значения сравниваются с допустимыми

7.Определяется величина контактных перемещений

С- коэф податливости, определяемый эксперементально

Направляющие качения.

Применяются в точных станках: координатно-расточных, резьбошлифовальных, станках с ЧПУ.

Преимущества:

1)малое трение 0,0001-0,0002.

2)равномерность и плавность движения

3)работа без зазоров, тк в направляющих создается натяг

4)малое тепловыделение

5)длительное сохранение точности

6)простота смазки

Недостатки:

1)сложность конструкции

2)пониженная демпфирующая способность

3)трудность фиксации подвижного узла.

В качестве тел качения применяются чаще ролики, реже иглы и шарики. Способы создания качения:

1. На роликах с закрепленными осями

2.С потоком тел качения без их возврата.

3.С потоком тел качения при их возврате.

Применяется при средней и значительной величине хода.

Создается предварительный натяг. Способы создания натяга:

1.Под действием собственного веса.

2.Расчетом размерной цепи

3.С помощью регулировочных устройств. Недостаток: некоторое снижение жесткости направляющих.

Материал направляющих:

1) чугунные направляющие. Применяются редко, при небольших давлениях на рабочие грани.

2) ШХ9, ШХ15, ХВГ9ХС Критерии расчета:

1.На грузоподъемность. Определяется нагрузка, действующая на 1 тело качения и сравнивается с допустимым значением.

2.На жесткость.

3.На усилие предварительного натяга. Это усилие должно обеспечивать достаточное повышение жесткости, но не должно превышать допустимых значений. Минимальная величина натяга: 2-5 мкм, максимальный натяг принимается таким, чтобы сумарная сила от натяга и максимальной внешней нагрузки не превышала допустимых значений.

Гидростатические направляющие.

Применяются в станках с высокими требованиями. Преимущества:

1)высокая чувствительность при позиционировании

2)исключение потери устойчивости и скачкообразного движения при малых скоростях

3)практически неограничена долговечность

4)высокие демфирующие свойства

Недостатки:

1)сложная система циркуляции

2)высокая чувствительность к деформациям и погрешностям изготовления и монтажа.

Масло подается в специальные полости-карманы.

Критерий расчета:

1. На несущую способность под которой понимается сила F, которую могут воспринимать направляющие до их соприкосновения.

2. На жесткость.

3.На производительность масляного насоса, который должен обеспечить подвод требуемого объема масла в единицу времени.

4.На температуру масла в зазоре между направляющими

Аэростатические направляющие.

Основаны на разделении всей рабочей поверхности на несколько секций - карманов с независимым подводом воздуха.

Преимущества: 1)низкое трение

2)надежная фиксация узла после прекращения подачи воздуха

3)отсутствие циркуляции

4)отсутствие уплотнений

Недостатки:

1)склонность к автоколебаниям

2)низкая грузоподъемность

Применяется для точного позиционирования слабонагруженых узлов, выполнения вспомогательных перемещений.

Основной критерий расчета на грузоподъемность.

Защитные устройства для направляющих. Предохраняют от попадания на

направляющие мелкой стружки, грязи, образивной пыли. Разновидности:

1.Неподвижные щитки. Применяются при малой длине хода.

2.Телескопические щитки.

3.Гормоникообразные меха.

4.Стальные ленты. Применяются при значительной величине хода.

Базовые детали МРС.

Образуют несущую систему станков. По весу она составляет 80-85% от веса всего станка. К ним относятся: станины, стойки, поперечины, корпуса коробок передач, консоли, столы, салазки, план-шайбы.

Основные требования:

1.Длительное сохранение точности

2.Достаточная жесткость и виброустойчивость

3.Достаточная износостойкость

4.Удобное взаимное расположение отдельных узлов

5.Технологичность изготовления.

Классификация систем смазки.

1. По степени централизации:

1)индивидуальная смазка, выполняемая с помощью фетильных, капельных масленок.

2)централизованная смазка, когда смазочная система питается одним или двумя смазочными насосами: шестеренчатыми, лопостными, плунжерными.

2.	По способу подачи масла:
1)	без принудительного давления: под действием собственного веса.
2)	под давлением: насосом.
3.	По степени циркуляции смазки;

1)проточная смазка, когда отработанное масло не возвращается в систему

2)циркуляционная смазка, когда масло циркулирует и подвергается очистке

3)смешанная.

В общем случае система смазки состоит из емкости, насоса, маслопроводов, фильтров, отстойников, контрольно-измерительной аппаратуры.

Особое значение уделяется смазке шпиндельных узлов и направляющих. Количество подводимой смазки определяется из уравнения теплового баланса:

Система охлаждения.

Предназначена для увеличения стойкости режущего инструмента, улучшения обрабатываемости, удаления мелкой стружки. СОЖ подводится способами:

1)поливом

2)подачей под давлением

3)через отверстия в инструменте В общем случае состоит из:

1)насос

2)трубопровод для подачи СОЖ

3)фильтров (сетчатых)

4)резервуаров-отстойников

5)специальных стоков и жлобов

6)защитных устройств

Количество подводимой СОЖ также определяется из условия теплового баланса: