Vid tillverkning av en hög bädd med specifika mått måste man ta hänsyn till konstruktionsmaterialet och tillverkningsprocessen. Maskinbädden är en av de viktigaste delarna i verktygsmaskiner, eftersom hela maskinen byggs upp och reses på den. Den kännetecknas av sin styvhet och förmåga att bära detaljer med stora dimensioner.
Vad är en maskinbädd?
Maskinbädden är den fasta strukturen i varje verktygsmaskin. Det är grunden som maskinen byggs på, och därav namnet bas eller bädd. Den viktigaste egenskapen hos varje maskinbädd, oavsett typ, är dess styvhet, som avser vilka material den tillverkas av (de måste tåla höga temperaturer väl), men också dess förmåga att klara bearbetningshastigheterna.
Det är viktigt att komma ihåg att om en maskinbädd vibrerar eller rör sig under bearbetningen kanske inte önskat resultat uppnås. Maskinbäddar är nödvändiga i verktygsmaskiner för att förhindra deformationer i strukturen, som annars skulle påverka bearbetningens precision.
På denna del av verktygsmaskinen placeras övriga komponenter i utrustningen, men att bära upp dessa komponenter är inte bäddens enda uppgift. Den måste kunna ta upp skärkrafterna och möjliggöra korrekt förflyttning av maskinens delar (som slädarna). Maskinbäddarna är alltså inte bara bas och struktur för en maskin, utan också det medium längs vilket de rörliga delarna i utrustningen förflyttas. Det kan vara slädarna eller bordet. Rörelsen framåt och bakåt sker via styrningar som monteras på bädden och utgör särskilda stödytor.
Typer av maskinbäddar
Trots sin styvhet behöver maskinbäddar inte alltid vara placerade horisontellt i förhållande till arbetsstyckets spindelhuvud, utan de kan konstrueras efter behoven hos maskinen. Det finns därför olika typer av bäddar för maskiner, till exempel plan bädd, lutande bädd och hög bädd, vars höjdmått överstiger de två föregående.
Maskinbäddarna kan variera beroende på vilken verktygsmaskin det gäller. För svarvar är det till exempel den plana bädden som sticker ut, och maskiner med den kallas verkstadssvarvar och kan bearbeta detaljer av stora dimensioner. När det gäller svarvar med lutande bädd bearbetas små detaljer, till exempel rörkopplingar.
I mer kompakta verktygsmaskiner, som fräsmaskiner, bordsborrmaskiner och slipmaskiner, bland annat, är det vanligt att ha en hög bädd med smalare längdmått än en horisontell bädd men högre höjd.
Hög bädd: mått och tekniska krav
Som redan nämnts används den höga bädden ofta i verktygsmaskiner med små dimensioner som arbetar vertikalt eller som bordsmaskiner. Vilka krav måste en bädd uppfylla för att vara effektiv? Till att börja med måste denna del av maskinen ha en lämplig placering av maskinens övriga komponenter; detta garanterar att bearbetningarna blir exakta.
Vidare måste maskinbäddar ha statisk och dynamisk styvhet, ha broar och stativ samt hög nötningsbeständighet, både mot slitage från styrningarna som förflyttar sig över bädden och mot de vibrationer som uppstår under bearbetningen.
Konstruktionsmaterial
Valet av lämpligt konstruktionsmaterial för maskinbäddar beror på arbetsförhållandena i verkstaden, på vilken typ av bearbetning som utförs och i allmänhet på hur verktygsmaskinen används. I dag, trots skillnaderna i dimensioner, tillverkas nästan alla maskinbäddar av samma material:
- Gråjärn. Detta är det vanligaste materialet för att tillverka maskinbäddar. När styrningarna ingår i bäddens kropp och inte är separata delar som monteras på den, måste järnet ha hög nötningsbeständighet.
- För mindre maskiner, till exempel hobbymaskiner som inte kräver stora bearbetningar, kan den höga bädden tillverkas av gjutjärn CY 18-36, som har en hårdhet på HB-60-230.
- När den höga bädden har mått för enkel konfiguration med vägg (mellan 10 och 30 mm tjocklek) används gjutjärn av typ CY 21-40; om tjockleken ökar från 20 till 60 blir järnet av typ 28-40. Om tjockleken ökar måste även järntypen som används öka.
Tillverkning av hög bädd och dess mått
Det finns två metoder för att tillverka maskinbäddar, oavsett typ:
- Genom gjutning: denna typ av bäddar tillverkas av gjutjärn.
- Genom svetsning: för bäddar som tillverkas av kolstål.
Valet av tillverkningsmetod för maskinbädden beror på ekonomiska och tekniska aspekter som de båda konstruktionssätten ger. Höga bäddar av gjutjärn kräver till exempel lägre komplexitet än stålbäddar och är därför mer ekonomiska och den mest använda tekniken när det gäller serietillverkning av maskiner.
Bäddar av svetsade konstruktioner tillverkas däremot när man vill framställa maskiner på kort tid och när det inte är lämpligt att bygga gjutformar i järn för gjutning.