Для обработки изношенных направляющих станин механической обработкой используют продольно-строгальные, продольно-фрезерные и продольно-шлифовальные станки. Станки должны по своей точности соответствовать нормам, приведенным в таблице на рис. 1.
При этих условиях отшлифованные станины имеющие направляющие скольжения станка могут сразу поступать на сборку, а после чистового строгания или фрезерования в большинстве случаев только после притирки или декоративного шабрения.
Точность обработки станин на станках в большой степени зависит от правильности установки их на столе станка. Перед установкой исправляют базы, по которым станину будут выверять: зачищают забоины, снимают коррозию и проверяют их точность по поверочным линейкам. Если сама станина деформирована, ее выправляют. Крепить станину следует без больших усилий зажима, чтобы не вызвать деформации. При установке станины на столе станка под подошву должны быть подведены подкладки, расположенные так, чтобы не получалось прогиба станины от собственного веса. Подкладки следует располагать по возможности под вертикальными стенками станины или под ребрами жесткости. Прижимные планки устанавливают над подкладками или как можно ближе к ним. Гайки крепления следует затягивать ключом нормальной длины. С торцов станицы ставят упоры, плотно прилегающие к ним.
Рис. 1. Нормы точности станков для чистовой обработки станин
Шлифование направляющих станины
Шлифовальные головки на станках, предназначенных или приспособленных для шлифования станин, делают поворотными и неповоротными. Поворотные головки позволяют устанавливать шлифовальный круг под углом к вертикальной оси, что обеспечивает возможность шлифования наклонных плоскостей.
При применении неповоротной головки получение необходимого угла обеспечивается соответствующей формой шлифовального круга, которая доводится правкой специальным приспособлением.
Шлифование станин может осуществляться периферией или торцом абразивного круга (рис. 2). При шлифовании торцом круг устанавливают перпендикулярно плоскости шлифования (рис. 2, а) или под небольшим (3-4°) углом к вертикальной оси (рис. 2, б). При строго перпендикулярном положении круга чистота поверхности получается выше, чем при наклонном круге, но деталь при этом сильно нагревается, из-за чего приходится работать на пониженных режимах. Кроме того, затрудняется удаление стружки и абразивной пыли.
Рис. 2. Схема шлифования направляющих: а и б - торцом шлифовального круга; в - периферией круга
Шлифованием может быть обеспечена чистота поверхности закаленных направляющих ∇8 и незакаленных ∇7.
Существуют два основных типа специальных станков для шлифования направляющих: с подвижной траверсой и с подвижным столом. Станки первого типа (рис. 3) имеют плиту, на которой устанавливают обрабатываемую деталь. По станине станка 1 перемещается колонна 3, на которой укреплена траверса 2, несущая шлифовальные головки 6 и 7.
Выполняя ремонт направляющих станин станка шлифованием, образуется абразивная пыль и стружка, которые отсасываются мощной вентиляционной установкой через трубы 4 и 5. Направляющие станины и колонны защищены от пыли и грязи гофрированными защитными устройствами 10.
Рис. 3. Станок для шлифования станин: 1 - станина; 2 - траверса; 3 - колонна; 4 и 5 - трубы отсоса пыли; 6 и 7 - шлифовальные головки; 8 - обрабатываемая станина, 9 - нижняя плита (стол) станка; 10 - защитные устройства
Станки второго типа близки по конструкции к продольно-строгальным станкам и отличаются от них в основном наличием шлифовальных головок вместо суппортов для строгания, защитных устройств для направляющих приспособлений, отсасывающих абразивную пыль, и рабочими характеристиками. Эти станки стоят дороже станков первого типа и требуют значительно больших площадей для установки.
Специальные шлифовальные станки для обработки станин обеспечивают более высокую производительность и лучшее качество шлифования, чем любые станки, приспосабливаемые для этих целей. Однако в ремонтных цехах эти станки встречаются редко. Значительно чаще шлифование направляющих при ремонте в ремонтно-механических цехах производят на приспособленных для этой цели продольно-строгальных станках. Обычно такие продольно-строгальные станки бывают оснащены одной или несколькими шлифовальными головками, монтируемыми на траверсе станка и боковом суппорте, а скорость движения их стола изменяется соответственно величинам подач при шлифовании. Если позволяет конструкция станка, целесообразно при его переделке для шлифования направляющих сохранить одну строгальную головку. Это даст возможность при необходимости строгать станину, а затем без переустановки шлифовать ее, что ускоряет работу.
Продольно-строгальные станки не имеют устройства для охлаждения. Приспосабливая такой станок для шлифования, надо оборудовать систему охлаждения, что увеличивает производительность и уменьшает нагрев, а значит, и деформацию станин при шлифовании.
Шлифовальные головки, применяемые на продольно-строгальных станках, в большинстве случаев проектируют с расчетом установки на траверсе со снятием строгальных суппортов. Некоторые головки монтируют на салазки суппорта, иногда их крепят вместо резцедержателей.
Некоторые конструкций шлифовальных головок, применяющихся для шлифования на продольно-строгальных станках, показаны на рис. 4.
Рис. 4. Шлифовальные головки для обработки направляющих станин на продольно-строгальных станках: а - с ременной передачей; б - с электродвигателем на оси шпинделя 8 - с зубчатым редуктором; 1 - редуктор
На рис. 5 приведена схема продольно-строгального станка, у которого строгальные суппорты станка заменены шлифовальными головками, а механический привод стола гидравлическим. Последнее обеспечивает плавное с регулируемой скоростью, перемещение стола. Механизм подачи шлифовальной головки имеет также гидравлический привод. Для сохранения точности продольно-строгального станка, используемого для шлифования направляющих большое значение имеет предохранение его направляющих от попадания на них абразивной пыли.
Рис. 5. Схема продольно-строгального станка, приспособленного для шлифования станин: 1 - шлифовальная головка; 2 - силовой гидроузел; 3 - вертикальный вал подачи; 4 - зубчатая передача; 5 - поршень; 6 - гидроузел подач; 7 - золотник; 8 - регулятор скорости движения стола; 9 и 11 - золотники; 10 - рукоятка ручного переключения движения; 12 - цилиндр; 13 - корпус панели; 14 - рукоятка пуска стола
Тонкое строгание направляющих станины станка
Для получения нужного качества поверхностей тонким строганием необходим точный, жесткой конструкции, двухстоечный продольно-строгальный станок.
Применяющиеся для тонкого строгания так называемые «широкие» резцы имеют особую конструкцию, специальную геометрию и лезвие большой длины (до 40 мм у резцов из твердого сплава и до 100 мм - из быстрорежущей стали). Наиболее распространенная геометрия резцов для тонкого строгания: передний угол при двойной заточке +6 и +10°, задний угол при двойной заточке 8 и 10°, боковые задние углы 2°, угол наклона главной режущей кромки 8°. Одна из конструкций резца для тонкого строгания, имеющего несколько отличные от приведенных параметры, показана на рис. 6.
Рис. 6. Геометрия резца для тонкого строгания
Важнейшими условиями получения качественной поверхности являются прямолинейность и острота режущей кромки резца. Это достигают доводкой резца на чугунных дисках, шаржированных микропорошками из карбида бора или алмаза для резцов с твердосплавными пластинками и из корунда - для резцов из быстрорежущей стали.
Резец устанавливают так, чтобы его режущая кромка была точно параллельна обрабатываемой плоскости.
Припуск на обработку точным строганием не должен превышать 1 мм, причем этот припуск снимают в два - три прохода. Последний проход делают при глубине резания 0,05-0,07 мм. Поперечная подача на один двойной ход 0,4-0,5 длины режущей кромки резца. Скорость резания: для твердосплавных резцов 45-60 м/мин, для резцов из быстрорежущей стали не более 20 м/мин.
Для уменьшения шероховатости поверхности и снижения износа резца применяют капельную смазку керосином.
При надлежащем ведении процесса обработки тонкое строгание обеспечивает чистоту поверхности до ∇7, что позволяет обходиться при ремонте станков нормальной точности в большинстве случаев без шабрения. При ремонте станков повышенной точности и прецизионных после точного строгания обязательно взаимное пришабривание обеих сопрягаемых деталей.
