![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Материалы базовых деталей
Основными материалами базовых деталей являются чугун и низкоуглеродистая сталь. Значительно реже применяют бетон, да и то в качестве материала для оснований или станин. Чугун Чаше всего для изготовления базовых деталей применяются чугун СЧ-15. Он обладает хорошими литейными свойствами, мало коробится, но имеет сравнительно низкие механические свойства. При повышенных требованиях к износостойкости направляющих, выполненных как одно целое с базовой деталью, применяют также чугун СЧ-20. Его также широко используют при изготовлении станин и других ответственных корпусных деталей прецизионных станков. Реже применяют чугуны СЧ-30 и СЧ-35, обладающие высокой прочностью и износостойкостью, так как они имеют плохие литейные качества. Поэтому их не рекомендуется использовать для изготовления базовых деталей сложной формы и крупногабаритных. Для снятия остаточных напряжений в деталях из литых чугунов, которые могут привести к короблению, используют различные методы старения. В большинстве случаев толщину стенок чугунных отливок целесообразно назначить минимально допустимой по соображениям литейной технологии, а необходимую жёсткость обеспечивать за счёт рациональной конструкции. Углеродистая сталь Углеродистая сталь применяется при изготовлении сварных базовых деталей простой формы. Сварные базовые детали делают при мелкосерийном и одиночном характере производства. Преимущества сварных конструкций по сравнению с литейными: 1) значительно легче при той же жесткости; 2) возможность исправления дефектов конструкций; 3) менее трудоёмки. Используют в основном листовую сталь Ст3 или Ст4 толщиной 8-12 мм. Применение тонкостенных сварных конструкций из листов толщиной 3...6 мм даёт дополнительную экономию металла, но существенно усложняет технологию изготовления, т.к. для уменьшения значительной местной податливости тонких стен необходимо применять специальные меры: вводить сетку поперечных рёбер, дополнительные перегородки и т.п. Бетон Весьма эффективным и перспективным способом повышения виброустойчивости станков, позволяющим также снизить их металлоемкость, является отказ от металлических базовых деталей. К числу перспективных неметаллических материалов относится бетон различных типов Преимущества: 1) хорошо гасит вибрации, что увеличивает динамическую жёсткость станка (демпфирование вибраций, например, в цементном бетоне в 6 раз выше, чем в чугуне.); 2) тепловая инерция делает бетон менее чувствительным к колебаниям температуры чем чугун. Недостатки: 1) малая статическая жесткость: модуль упругости бетона меньше чем чугуна; 2) бетон после схватывания поглощает влагу, что влечёт за собой объёмные изменения; 3) попадание масла на бетон повреждает его; 4) низкая прочность на растяжение Недостатки можно уменьшить: 1) для повышения статистической жесткости бетонных станин увеличивают толщину их стенок, что, однако, не приводит, к увеличению массы станков, т.к. бетон легче чугуна (удельный вес бетона составляет только треть удельного веса серого чугуна); 2) рассчитывается точная дозировка воды, предотвращая вспучивание; 3) предусматривается защита бетона от попадания СОЖ и масла и т.д. Для изготовления станин тяжёлых станков иногда применяют железобетон, что обеспечивает такую же жёсткость как чугунная станина, даёт экономию металла на ~40...60%. Перспективным является применение полимербетона для станин и оснований станков, который обладая сравнительно высоким модулем упругости (Е=40 кН/мм2), лишён недостатков обычного бетона. В настоящее время опробуются различные варианты полимерных бетонов на основе эпоксидной, полиэфирной, акриловой и других смол (15...17 %) с наполнителем из кварцевого песка, базальта, гранитной крошки и др. Достоинства полимерных бетонов: 1) твердеют значительно быстрее цементного (за 1 день вместо 28 для цементного бетона); 2) могут работать на растяжение (для эпоксидного бетона σ раст = 25 Н/мм2 вместо 4 Н/мм2 для цементного бетона 3) негигроскопичны; 4) обладают стойкостью к агрессивным средам; 5) по вибропоглощающей способности превосходят чугун в 10 раз. Большой интерес представляет акриловый бетон, т.к. акриловые смолы 1) имеют повышенную адгезию к наполнителю; 2) значительно дешевле чем эпоксидные. Следует отметить, что работа с синтетическими смолами, особенно с эпоксидными, требует особых условий из-за их токсичности. В этой связи целесообразно, проводить исследования по улучшению свойств обычного бетона, которые до конца не изучены. Так, например, в зарубежных публикациях появились сообщения о том, что в результате усовершенствования технологии приготовления цементного бетона из него удалось изготовить пружину.
|