Станины

Несущие или базовые детали металлорежущих станков служат для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент или обрабатываемую заготовку, и обеспечивают точность их взаимного расположения под нагрузкой.

Основным базовым элементом любого станка является станина. Она предназначена для монтажа основных частей и механизмов станка и может быть горизонтальной (станины) и вертикальной (стойки), что определяется, в частности, видом направляющих (горизонтальные, вертикальные или наклонные) и необходимостью установки и размещения на станине (и внутри нее) основных механизмов. На станине предусмотрены базовые поверхности, на которых устанавливают, например, шпиндель, суппорты, заднюю бабку, приводы подач. На станине размещают направляющие станков.

Станина должна иметь:

— высокие демпфирующие свойства, т. е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций;

— высокую жесткость, определяемую конкретными деформациями подвижных и неподвижных стыков, местными деформациями и деформациями самих базовых деталей;

— долговечность, которая выражается в стабильности формы базовых деталей и, способности направляющих сохранять первоначальную точность в течение заданного срока эксплуатации;

— малые температурные деформации, из-за которых могут происходить относительные смещения заготовки и инструмента.

Перечисленные требования могут быть удовлетворены правильным выбором материала, а также конструктивными принципами, которые являются общими, несмотря на многообразие форм базовых деталей.

Станины большинства станков получают литьем из серого чугуна различных марок (СЧ-32; СЧ-21; СЧ-15). Получает распространение также модифицированный чугун МСЧ-38 и МСЧ-28, более износостойкий, менее склонный к отбеливанию, что дает возможность отливать детали с наибольшей толщиной стенок 5—7 мм.

Для станков малых и средних размеров стремятся отливать станины как одно целое, так как в этом случае обеспечивается наибольшая жёсткость конструкции. Для тяжёлых станков станины отливаются отдельными узлами. Обработка станин выполняется по шаблонам, что позволяет выполнить последующую сборку станины с достаточной точностью.

Применяют также сварные стальные конструкции станин (в единичном производстве). При равной жесткости с чугунными литыми станинами они имеют меньший вес (до 2 раз), большую износостойкость. Сварные станины дешевле литых. Для сварных станин применяются стали марок Ст 3, Ст 4. Для снятия внутренних напряжений станины перед механической обработкой подвергаются естественному или искусственному старению.

Совершенствование технологии сварки позволило перейти к изготовлению сварных станин прямоугольной формы. Специальные методы сварки и термообработки сварных конструкций обеспечивают сохранение параметров точности в течение длительного времени.

В некоторых станках корпусные детали (станину и основание) изготовляют из цементных бетонов, особенно полимербетонов. Полимербетон представляет собой смесь различных по величине кусков горной породы и синтетических материалов, таких, как полиэстер. Использование таких материалов для изготовления станин и оснований улучшает статическую и динамическую жесткость, термическую стабильность, акустические свойства ме­таллорежущих станков.

В бетонные основания и станины заливают направляющие, необходимые вставки для размещения установочных элементов, трубы для укладки кабелей и т.д.