Приведены общие сведения о композиционных полимерных материалах, их строении, свойствах и эффективности применения в машиностроении.

Основное внимание уделено полимерным материалам для направляющих металлорежущих станков. Исходя из условий работы направляющих, проанализированы требования к свойствам материалов. Описаны методики контроля этих свойств и результаты испытаний. Показано, что отечественные материалы для направляющих, разработанные ЭНИМСом в содружестве с институтами Минхимпрома (руководитель работ — А. С. Лапидус), находятся на уровне лучших зарубежных образцов.

Изложены рекомендации ЭНИМСа и ведущих зарубежных фирм по конструкциям накладных и формуемых полимерных направляющих, а также технологии их изготовления — соответственно приклеиванием и формованием намазыванием, заливкой и шприцеванием.

Даны сведения о применении полимерных направляющих на станкозаводах при изготовлении и ремонте станков.

Обзор предназначен для специалистов по проектированию, эксплуатации и ремонту металлорежущих станков.

Материалы обзора могут быть использованы в системе экономического обучения специалистов.

ВВЕДЕНИЕ

Одним из действенных путей повышения точности и надежности металлорежущих станков является применение в узлах трения— направляющих, шпиндельных узлах, муфтах, зубчатых и ременных передачах и других — прогрессивных антифрикционных материалов.

Анализ тенденций развития мирового машиностроения показывает, что в последнее десятилетие значительно расширяется использование композиционных неметаллических материалов и в первую очередь на основе самосмазывающихся пластмасс. Если 50 лет назад мировое производство полимеров составляло менее 2% по объему и 0,2% по массе от производства стали и чугуна, то 10 лет назад оно уже составило соответственно 90% по объему и 10% по массе [2], а в ближайшие годы превысит производство черных металлов по объему. К концу века общее производство полимеров превысит 1500 млн т при производстве черных металлов около 2000 млн т [3].

Применение самосмазывающихся пластмасс позволяет существенно повысить срок службы машин, безотказность в эксплуатации, уменьшить массу и габаритные размеры, сэкономить дорогостоящие легированные стали и цветные металлы, во многих случаях снизить трудоемкость изготовления узлов и упростить конструкцию. В результате экономическая эффективность применения полимеров составляет от десятков тысяч до миллионов рублей [1] в расчете на тонну материала.