Направляющие качения станков
Направляющие качения широко применяют в конструкциях, станков с ЧПУ. Они обладают следующими преимуществами: хорошими характеристиками трения; равномерностью и плавностью движения при малых скоростях; работой без зазоров; высокой жесткостью; малым тепловыделением; длительным сохранением точности; простотой смазки. К недостаткам можно отнести некоторое удорожание конструкции, а также пониженную демпфирующую способность в направлении перемещений. Для устранения последнего недостатка часто в станках используют комбинированные направляющие, в которых часть поверхностей направляющих работает в режиме качения, а часть в режиме скольжения.
Тела вращения
В качестве тел качения используют ролики. Применяют две схемы построения направляющих: подвижный узел опирается по всей длине на ролики (рис. 43); 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 движения. Они позволяют использовать качение при сколь угодно большой длине хода рабочих органов.
Рис. 43. Направляющие качения с опорой подвижного органа по всей длине: L - длина направляющих стола; Lc - длина сепаратора; Н - длина хода стола
Отраслевым стандартом определены типоразмеры роликовых опор с циркуляцией тел качения нормальной Р88, узкой Р88У и широкой Р88Ш серий.
Конструкция роликовой опоры Р88 представлена на рис. 44. Опора состоит из направляющей 1, вокруг которой обкатываются ролики 2. От выпадения и боковых смещений ролики удерживаются обоймами 3, шпонками и пружинами. К монтажной поверхности подвижных узлов опоры крепят винтами и штифтуют. Несколько иную конструкцию имеют роликовые опоры РОД.
Рис. 44. Роликовая опора с циркуляцией тел качения
Основными показателями работоспособности роликовых опор являются нагрузочная способность, жесткость, сопротивление движению, плавность перемещения и долговечность.
Жесткость и нагрузочная способность
Нагрузочная способность и долговечность опор определяются контактной выносливостью рабочих поверхностей корпусов и роликов.
Жесткость опор характеризуется отношением нагрузки к упругому перемещению. При нагрузке менее 5000 Н зависимость упругих перемещений 6 от нагрузки Р имеет нелинейный характер, при больших нагрузках она становится линейной.
Сопротивление движению характеризуется силой, необходимой для перемещения роликовой опоры. Показателем сопротивления движению может служить условный коэффициент трения Д равный отношению силы сопротивления движению к нормальной нагрузке на опору. С увеличением нагрузок условный коэффициент трения падает. При нагрузках более 10 000 Н f = 0,001 ÷ 003. Показателем сопротивления движению может служить также минимальный угол наклона плоскости, с которой опора при малых нагрузках безостановочно скатывается. Рекомендуется проверять перед монтажом качество изготовления опоры качением ее по наклонной плоскости с уклоном 1 : 30.
