Aby wykonać wysokie łoże o określonych wymiarach, trzeba uwzględnić materiał konstrukcyjny i proces jego wytwarzania. Łoże to jeden z najważniejszych elementów obrabiarki, ponieważ na nim opiera się i wznosi cała maszyna. Łoża wyróżniają się sztywnością i zdolnością do przenoszenia detali wielkogabarytowych.
Czym jest łoże?
Łoże to nieruchoma konstrukcja nośna każdej obrabiarki. To podstawa, na której buduje się maszynę, dlatego nazywa się je także podstawą lub korpusem. Główną cechą każdego łoża, niezależnie od typu, jest sztywność – zależy ona od materiałów, z których jest wykonane (muszą być bardzo odporne na wysokie temperatury), ale także od zdolności do znoszenia prędkości obróbki.
Trzeba pamiętać, że jeśli łoże drga lub przesuwa się podczas obróbki, oczekiwane rezultaty mogą nie zostać osiągnięte. Łoża są w obrabiarkach niezbędne ze względu na odkształcenia ich konstrukcji, które w przeciwnym razie wpływałyby na dokładność obróbki.
Na tej części obrabiarki montuje się pozostałe zespoły maszyny, ale podtrzymywanie tych elementów nie jest jedynym zadaniem łoża. Musi ono przenosić siły skrawania i umożliwiać prawidłowe przemieszczanie się części maszyny (np. suportów). Łoże jest bowiem nie tylko podstawą i konstrukcją nośną maszyny, ale też drogą, po której przemieszczają się jej elementy ruchome – suporty lub stół. Ruch posuwowy i powrotny odbywa się po prowadnicach, czyli specjalnych powierzchniach oporowych umieszczonych na łożu.
Rodzaje łóż
Mimo swojej sztywności łoża nie zawsze muszą być ustawione poziomo względem wrzeciennika – można je budować zgodnie z wymaganiami maszyny. Dlatego istnieją różne rodzaje łóż: płaskie, skośne oraz wysokie, których wysokość przewyższa dwa poprzednie typy.
Łoża różnią się w zależności od rodzaju obrabiarki. W tokarkach wyróżnia się na przykład łoże płaskie – maszyny z takim łożem nazywa się tokarkami warsztatowymi i można na nich obrabiać detale wielkogabarytowe. Na tokarkach ze skośnym łożem obrabia się natomiast małe detale, takie jak złączki.
W bardziej kompaktowych obrabiarkach, takich jak frezarki, wiertarki stołowe czy szlifierki, zwykle stosuje się łoże wysokie – węższe niż łoże poziome, ale od niego wyższe.
Wysokie łoże: wymiary i wymagania techniczne
Jak już wspomniano, wysokie łoże stosuje się zwykle w obrabiarkach o niewielkich wymiarach, pracujących w układzie pionowym lub stołowym. Jakie wymagania musi spełniać łoże, by dobrze spełniało swoją funkcję? Przede wszystkim musi zapewniać właściwe rozmieszczenie pozostałych zespołów maszyny; to gwarantuje dokładność obróbki.
Ponadto łoża muszą mieć sztywność statyczną i dynamiczną, mosty i stojaki oraz dużą odporność na zużycie powodowane nie tylko przez przesuwające się po nich prowadnice, ale też przez drgania powstające podczas obróbki.
Materiał konstrukcyjny
Dobór odpowiedniego materiału na łoże zależy od warunków pracy w warsztacie, rodzaju wykonywanej obróbki i ogólnie od sposobu użytkowania obrabiarki. Obecnie, mimo różnic w wymiarach, niemal wszystkie łoża wykonuje się z tych samych materiałów:
- Żeliwo szare. To najczęściej stosowany materiał na łoża. Jeśli prowadnice stanowią część korpusu łoża, a nie są elementami na nim montowanymi, żeliwo musi mieć wysoką odporność na zużycie.
- W mniejszych maszynach, np. do majsterkowania, które nie wymagają ciężkiej obróbki, wysokie łoże może być wykonane z żeliwa CY 18-36 o twardości HB-60-230.
- Gdy wysokie łoże ma prostą konstrukcję ścianową (o grubości ścianki od 10 do 30 mm), stosuje się żeliwo typu CY 21-40; przy grubości od 20 do 60 – żeliwo typu 28-40. Im większa grubość, tym wyższy gatunek żeliwa należy zastosować.
Wykonanie wysokiego łoża i jego wymiary
Niezależnie od rodzaju łoża istnieją dwie metody jego wytwarzania:
- Odlewanie: w ten sposób wykonuje się łoża żeliwne.
- Spawanie: w ten sposób wykonuje się łoża ze stali węglowej.
Wybór metody wytwarzania łoża zależy od względów ekonomicznych i technicznych obu technologii. Wysokie łoża żeliwne są na przykład prostsze w wykonaniu niż stalowe, dlatego są tańsze i stanowią najczęściej stosowane rozwiązanie w produkcji seryjnej maszyn.
Z kolei łoża spawane wykonuje się wtedy, gdy maszyny trzeba zbudować w krótkim czasie lub gdy wykonywanie form odlewniczych jest nieopłacalne.