Рельсовые направляющие

Направляющие станков, рельсовые направляющие — узлы, предуготовленные для перемещения инструмента, заготовки и связанных с ними узлов по заданной траектории с нужной точностью.

В металлорежущих станках используются направляющие скольжения, качения. В реальное время приблизительно в 95 % станков применяются направляющие первого и второго типа. Довольно зачастую направляющие различных типов объединяют в одну конструкцию с целью сочетать их превосходства. Такие направляющие называют составными. Направляющие скольжения могут быть с полужидкостной, жидкостной и газовой смазкой. При полужидкостной смазке суммируется сила взаимодействия контактирующих поверхностей деталей и сила вязкого сопротивления смазочного материала, не разделяющего всецело эти поверхности. Если смазочный материал разделяет поверхности всецело, то появляется жидкостная смазка, что имеет место в гидростатических и гидродинамических направляющих. Направляющие качения разделяют по виду тел качения на роликовые и шариковые.

В зависимости от траектории движения подвижного узла направляющие могут быть откровенного и кругового движения. Их делят также на горизонтальные, вертикальные и наклонные. По форме поперечного сечения особенно распространены прямоугольные (плоские), треугольные (призматические), трапециевидные (типа Ласточкин хвост) и круглые направляющие.

Таким образом систематизировать направляющие дозволено дальнейшим образом:

Направляющие качения:
Роликовые направляющие модульного типа;
Шариковые направляющие модульного типа;
Направляющие скольжения:
Гидростатические направляющие;
Гидродинамические направляющие;
Аэростатические направляющие;
Аэродинамические направляющие;
Составные.

Направляющие скольжения
Непринужденный контакт сопряженных поверхностей в направляющих скольжения определяет непостоянство и огромные силы сопротивления. В зависимости от нагрузки, скорости, вида смазочного материала и его числа направляющие могут трудиться в режимах трения без смазочного материала и с ним. Значительную разницу для этих направляющих составляют силы трения покоя по сопоставлению с силами трения движения; последние, в свою очередь, крепко зависят от скорости скольжения. Эта разница приводит к скачкообразному движению узлов при мелких скоростях, что весьма неугодно, исключительно для современных станков с ЧПУ. Существенное трение вызывает изнашивание и, следственно, снижает долговечность направляющих.

Для уменьшения недостатков направляющих с полужидкостной смазкой внедряют особые антискачковые масла, используют накладки из антифрикционных материалов.

Превосходства направляющих с полужидкостной смазкой — высокая контактная жесткость и отличные демпфирующие свойства. Помимо того, они обеспечивают верную фиксацию подвижного узла станка позже его перемещения в заданную позицию.

Гидростатические направляющие
Гидростатические направляющие больше обширно распространены в металлорежущих станках. Они обеспечивают жидкостную смазку при всяких скоростях скольжения, а значит, и равномерность, и высокую восприимчивость точных исполнительных движений. Недостатком гидростатических направляющих является трудность системы смазывания и надобность особых устройств для фиксации перемещаемого узла в заданной позиции.

По нраву воспринятия нагрузки гидростатические направляющие делятся на открытые и замкнутые. Открытые направляющие предуготовлены для воспринятия прижимающих нагрузок, а замкнутые (они же закрытые) могут воспринимать, помимо того, и существенные опрокидывающие моменты.

Гидростатические направляющие имеют карманы, в которые под давлением подается масло. Вытекая наружу через зазор оно создает масляную подушку по каждой площади контакта. При этом толщину масляного слоя дозволено регулировать — это разрешает повысить жесткость открытых(незамкнутых) гидростатических опор.

Гидродинамические направляющие
Гидродинамические направляющие отличаются простотой конструкции, отлично работают лишь при довольно крупных скоростях скольжения, которым соответствуют скорости основного движения (в продольно-строгальных, карусельных станках). Гидродинамический результат, т. е. результат всплывания подвижного узла, создается пологими клиновыми скосами между смазочными канавками, исполненными на рабочей поверхности направляющих. В образованные таким образом сужающиеся зазоры при движении затягивается смазочный материал, и обеспечивается распределение трущихся поверхностей слоем жидкости. Для разных скоростей скольжения и нагрузки существуют свои оптимальные геометрические параметры клинового скоса.

Серьёзным недостатком гидродинамических направляющих является нарушение жидкостной смазки в периоды разгона и торможения подвижного узла.