К корпусным деталям металлорежущих станков и машин относятся станины, стойки, поперечины, столы, основания, суппорты, планшайбы и др. Они отличаются друг от друга по конструкции, габариту, массе, требуемой точности обработки, воспринимаемым нагрузкам, степени подвижности. Но в то же время все корпусные детали должны отвечать следующим требованиям: жесткость и виброустойчивость конструкции; минимальная масса; длительное сохранение размерной точности; возможность удобного обслуживания.
По сравнению с другими корпусные детали более сложны по конструкции, более массивны и более трудоемки в изготовлении. Они имеют ребра жесткости и базовые поверхности. Последние служат для установки и сопряжения с другими узлами. Сопряжения бывают подвижными (посредством шпоночных пазов) или неподвижными (посредством болтов, штифтов и гаек).
Корпусными деталями (узлами) станков являются станины и другие детали, образующие контур станка и служащие базой для размещения его основных узлов. Например корпусы которые имеют коробка скоростей и коробка подач, стойки, столы, поперечины, суппорты станков, которые, воспринимая силы резания, передают их станине и стойкам. Корпусные детали станков могут быть подвижными и неподвижными. Неподвижные корпусные детали, такие как станина и стойки, а также траверсы, могут устанавливаться в различные положения, но неподвижно закрепляются во время обработки. Подвижные корпусные детали - столы, суппорты, планшайбы во время обработки перемещаются по направляющим станины или стойки.
К корпусным деталям станка предъявляются следующие требования: высокая жесткость и виброустойчивость, длительное сохранение точности, технологичность конструкции, минимально возможный вес, удобное взаимное расположение отдельных узлов, наличие резервуаров для смазки и охлаждения и ниш для электроаппаратуры. Корпусные детали современных станков - это в большинстве случаев отливки достаточно сложной конфигурации. Они имеют ребра жесткости, базовые поверхности для крепления к другим узлам, направляющие для перемещения подвижных узлов, окна, ниши и проемы различного назначения. Соотношение размеров деталей (длины, ширины, высоты) может быть самое разнообразное.
На рис. 1 показаны наиболее характерные корпусные детали горизонтально-расточного станка. Станина станка (рис. 1, а) представляет собой жесткую конструкцию с длиной, значительно превышающей другие ее размеры. По направляющим станины перемещается стол (на рис. 1, б перевернут). Стойка (рис. 1, в) крепится к станине и имеет направляющие для передней бабки станка. Корпусные узлы создают основу и определяют пространственную компоновку станка.
Рис. 1. Основные типы корпусных деталей станка
Выбор компоновки металлообрабатывающего станка происходит с учетом рассмотрения целесообразного размещения узлов станка по отношению к обрабатываемой детали (рис. 2). Если X - главная ось (по длине станка), Y - вспомогательная ось (по ширине станка) и Z - вертикальная ось (по высоте станка), то можно указать на четыре основные компоновки однопозиционных станков.
Узел инструмента 1 расположен спереди или сзади детали 2 (рис. 2, а). К этой группе относятся токарные, круглошлифовальные, зубофрезерные станки для нарезания реек и др. Для этих станков характерна горизонтальная станина, вытянутая вдоль оси, и компоновка на ней узлов для привода детали (бабок или стола). Если узел инструмента невелик, он крепится на станине обычно спереди (суппорт токарного станка).
Узел инструмента 1 расположен сбоку (с торца детали 2) (рис. 2, б). К этой группе относятся зубофрезерные, горизонтально-расточные, зубострогальные, горизонтально-протяжные и другие станки. Для этих станков характерна компоновка всех основных узлов вдоль оси Y и отсутствие выступающих по направлению оси X корпусных деталей. В них достигается хорошая доступность детали и возможность создавать рамные конструкции.
Рис. 2. Компоновка станков из корпусных узлов
Узел инструмента 1 расположен над деталью 2 (рис. 2, б). К этой группе относится большое число типов станков: горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, плоскошлифовальные, сверлильные, долбежные, зубодолбежные, координатно-расточные, хонинговальные и др. Верхнее расположение инструмента удобно с точки зрения доступности детали, ее транспортабельности и наблюдения за процессом обработки. Для этих станков характерна вертикальная компоновка по оси Z и, соответственно, вертикальная форма станин.
Веерообразное расположение узлов инструмента 1 по отношению к детали 2 (рис. 2, г). Станки этой группы имеют несколько узлов инструмента, которые одновременно обрабатывают деталь с разных сторон. В группу входят карусельные, продольно-строгальные, продольно фрезерные и некоторые типы координатно-расточных станков. Для них характерно наличие жесткой рамы (портала), на которой крепятся узлы инструмента (строгальные, суппорты, фрезерные бабки и др.). Для менее мощных станков используется и незамкнутая рама, состоящая из стойки и траверсы (хобота).
Встречаются и другие компоновки станков, не столь распространенные и характерные.