Korpusy obrabiarek

Korpus obrabiarki to część, która łączy w całość wszystkie jej elementy.

Korpusy - Funkcjonalne rodzaje korpusów obrabiarek.

Funkcjonalne rodzaje korpusów obrabiarek.

Korpusom obrabiarek stawia się następujące wymagania:

  • Kształty i wymiary korpusów oraz ich połączeń nie ulegają zmianom w czasie eksploatacji obrabiarki.
  • Dokładność geometryczna zapewniająca właściwe wzajemne położenia powierzchni (prostopadłość). Dokładność wykonania powinna zapewnić w granicach przyjętych błędów prostoliniowość i równoległość danych powierzchni – np. w przypadku prowadnic.
  • Duża sztywność statyczna i dynamiczna – minimalizowanie wpływu odkształceń na dokładność obróbki.
  • Dobre właściwości tłumienia drgań.
  • Niewielkie odkształcenia termiczne.
  • W przypadku korpusów zespołów wymaga się jak najmniejszych mas.
  • Ergonomiczność konstrukcji – łatwa obsługa narzędzi i przedmiotów obrabianych – ma to istotne znaczenie w przypadku automatyzacji stanowiska obróbkowego.
  • Spełnianie wymagań BHP.
  • Minimalne koszty wytworzenia.

Dotychczas najczęściej korpusy obrabiarek wykonywano z żeliwa szarego lub modyfikowanego w formie odlewów. Spotyka się także korpusy stalowe spawane. Jednak najkorzystniejsze w przypadku obrabiarek dla HSM okazały się korpusy z betonu polimerowego (tzw. polimerobetonu) oraz korpusy klejone. Spotyka się także korpusy wykonane ze stali. W tabeli poniżej przedstawiono podstawowe właściwości materiałów.

Cecha/ własność:Jednostka:Żeliwo szarePolimerobetonStal
gęstość[g/cm³]7,202,1÷2,47,85
wytrzymałość na ściskanie[N/mm²]350÷450140÷170250÷1200
wytrzymałość na zginanie[N/mm²]150÷40025÷40400÷1600
moduł Younga[kN/mm²]80÷12030÷40210
współczynnik przenikalności cieplnej[W/(mK)]501,3÷250
współczynnik rozszerzalności cieplnej[μm/(mK)]1012÷2012
ciepło właściwe[kJ/(kgK)]0,50,9÷1,30,45÷0,50
logarytmiczny dekrement tłumienia0,0030,02÷0,030,002

Polimerobeton składa się głównie z granulatu kwarcowego, czyli piasku oraz lepiszczy (np. żywica epoksydowa). Beton polimerowy może stanowić wypełnienie żeliwnych lub stalowych łóż, kadłubów i wsporników jako masa tłumiąca drgania. Może być także konstrukcyjnym materiałem nośnym, w którym podczas odlewania osadzane są elementy do ustalenia i zamocowania prowadnic. Korpusy żeliwne cechują się znacznie większą podatnością dynamiczną niż korpusy obrabiarek wykonane z betonu polimerowego, który zapewnia także dużą stabilność termiczną (niski współczynnik przenikalności cieplnej). Ze względu na masę z polimerobetonu wykonuje się prawie wyłącznie łoża obrabiarek. Nie stosuje się tego materiału do ruchomych zespołów obrabiarek.

Materiały źródłowe:

  • Honczarenko J., Obrabiarki sterowane numerycznie, WNT 2008
  • Galewski M., Rozprawa doktorska. Nadzorowanie drgań podczas frezowania szybkościowego smukłymi narzędziami z wykorzystaniem zmiennej prędkości obrotowej wrzeciona, Politechnika Gdańska 2007
  • Wilk P., Rozprawa doktorska. Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych i metody elementów skończonych w optymalizacji korpusów obrabiarek, Politechnika Śląska 2011
  • Kosmol J., Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem, WNT 1995
  • Materiały informacyjne GF Machining Solutions.
%d bloggers like this: