Фундаменты станков

Фундамент должен служить надежным основанием станка, обеспечивающим максимальное использование его возможностей по производительности и точности в течение заданного срока службы и исключающим влияние станка на работу соседнего оборудования. Для этого необходимо, чтобы фундамент при удобном размещении и прочном закреплении станка отвечал требованиям обеспечения жесткости и виброустойчивости станка и ограничения уровня колебаний, передаваемых от станка [5].

По условиям прочности почти всякий грунт может служить надежным естественным основанием фундамента, так как при размерах фундамента, выбираемых из условий размещения станка, давление на основание обычно не превышает 0,05 МПа. Прочность элементов конструкции фундамента при реальных размерах и конструктивных формах фундаментов станков также обычно обеспечивается с запасом.

Влияние установки на точность обработки и качество обработанной поверхности определяется уровнем относительных статических перемещений и колебаний инструмента и детали, разным при различных способах установки. У тяжелых станков при недостаточной жесткости фундамента оказываются значительными погрешности обработки, обусловленные деформациями системы станина – фундамент под действием веса перемещающихся узлов станка.

Влияние установки станков на производительность проявляется в том, что при более жесткой установке возможна обработка на более высоких режимах и выше устойчивость при резании.

Влияние установки на долговечность станков определяется повышенным темпом износа в связи с нарушением правильного контакта в направляющих и ростом колебаний, а также «разбалтыванием» резьбовых соединений при интенсивных колебаниях.

Если влияние установки на точность обработки и производительность проявляется достаточно четко и во многих случаях является определяющим при выборе способа установки, то изменение эксплуатационных качеств станка во времени протекает постепенно, и влияние установки на долговечность часто недооценивается.

Выбор способа установки определяют следующие особенности станков:

1. Высокие требования к точности и качеству поверхностей деталей, обрабатываемых на станках, что обусловливает значительно более жесткие, чем для других машин, требования к точности взаимного расположения и перемещения узлов станка и значительно более низкий уровень допустимых величин упругих перемещений и амплитуд колебаний.

2. Разнообразие действующих в станках нагрузок (по характеру, месту приложения, величине, спектральному составу и т.п.), оказывающих различное влияние на работоспособность станка при разных способах установки. При выборе способа установки станка необходимо учитывать действие статических нагрузок – веса узлов станка и сил резания, и динамических нагрузок – сил инерции, переменных составляющих силы резания, сил, возникающих в работающем приводе при ударах в зазорах и т.п. К статическим нагрузкам, действующим извне станка, могут быть отнесены осадки оснований, приводящие к деформациям элементов несущей системы, а к динамическим нагрузкам – колебания оснований. Станок является автоколебательной системой, и параметры его установки в ряде случаев могут определять область устойчивой работы станка.

3. В практике фундаментостроения различают машины, не чувствительные к колебаниям, приходящим извне, и не являющиеся источниками колебаний; машины, требующие защиты от колебаний, приходящих извне, и машины с динамическими нагрузками, являющиеся источниками колебаний. Значительная часть станков, например шлифовальные, являясь источниками колебаний основания, в то же время требуют защиты от колебаний, приходящих к станку.

Требования к установке, при выполнении которых обеспечивается нормальная работоспособность станков, зависят от класса точности, размеров и конструктивных особенностей станка.

В станках нормальной точности уровень колебаний от возмущений, действующих в приводе, или от сил резания, как правило, значительно выше уровня колебаний от внешних источников – колебаний оснований. Жесткость закрепления станков на фундаменте оказывает существенное влияние на устойчивость при резании. Таким образом, основными требованиями, предъявляемыми к установке станков нормальной точности, являются: а) ограничение упругих перемещений станин (преимущественно тяжелых станков) под действием сил резания, веса перемещающихся узлов и осадок фундамента; б) ограничение уровня колебаний, вызываемых возмущениями, действующими в станке; в) обеспечение устойчивости при резании в заданном диапазоне режимов резания.

На основании анализа влияния установки на работоспособность станков разных типов можно выделить факторы, которые в первую очередь необходимо учитывать при назначении способа установки этих станков (табл. 8.1). Установка станка должна обеспечить не только нормальную (паспортную) его работоспособность в течение заданного срока службы, но и выполнение требований техники безопасности. Выбранный способ установки должен быть наиболее экономичным. В связи с этим на выбор способа установки станков влияют технологические особенности производства. Массовое производство характеризуется постоянным совершенствованием технологического процесса, что вызывает частую смену и перестановку станков в цехе. Особенно часты перестановки оборудования на предприятиях, занятых выпуском новой техники, при смене объектов.

Для основных цехов массового производства типична специализация оборудования по изделиям и операциям, когда даже универсальные станки работают с заданными режимами и используются только на предварительных или только на чистовых операциях. В этих условиях, очевидно, должны использоваться наименее трудоемкие способы крепления станков, например, с помощью болтов, устанавливаемых в скважины на готовых фундаментах, а там, где это возможно, следует ставить станки без крепления болтами.

Таблица 8.1

Дата добавления: 2015-07-08