Файл: Содержание Задание Исходные данные Расчет режимов резания и их характеристик Определение диапазона регулирования подач и частот вращения Определение модели станка исходя из расчетных характеристик Задание.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 85
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, (5.4)
где
- расстояние между опорами, =400 мм.
Подставив значения в формулу получим:
мм
рад
Шпиндель нагружен силами от привода, и силы резания. Силы, действующие на шпиндель, разложим на две плоскости рис. 4.3.
В горизонтальной плоскости действует сила Py, в вертикальной плоскости Pz.
Составим схему нагружения шпинделя рисунок 5.2
Рисунок 8.2 – Схема нагружения шпиндельного узла
Перемещение переднего конца шпинделя под действием силы Рzи Fв:
, мм (5.3)
Перемещение переднего конца шпинделя под действием силы Рy:
(5.4)
где a - длина вылета переднего конца шпинделя, а=90 мм;
ja – радиальная жёсткость подшипника опоры А, (радиально-упорного jА=jr=1,2106 Н/мм);
jв - радиальная жёсткость подшипника опоры В, jВ=jr=1106 Н/мм;
Е - модуль упругости материала шпинделя, Е=2,0 105 МПа;
с – длина консоли, с=150 мм;
ε – коэффициент защемления в передней опоре, ε =0,4
J1, J2 - момент инерции сечения шпинделя в пролёте между опорами и переднего конца шпинделя соответственно, мм4;
Моменты инерции найдём по следующей формулам:
, мм4 (8.5)
где: dсрiн - средний наружный диаметр, мм,
dсрiв - средний внутренний диаметр, мм.
Подставив численные значения в формулы получим:
мм4
мм4
Подставив численные значения в формулы, получим:
мм
мм
Находим суммарное перемещение:
<[δ]
Определяем жёсткость шпинделя по формуле:
(8.4)
где jфакт – расчётная жёсткость шпинделя, Н/мм;
[jшп] – базовая жёсткость шпинделя, [jшп] = 250 Н/мкм.
Р – суммарная сила резанья, Н.
Проверка на жёсткость шпинделя выполняется. Определим угол поворота шпинделя в передней опоре:
(6.5)
Условие выполняется.
Шпиндели станков должны обладать высокой виброустойчивостью, так как вибрация шпинделя непосредственно влияет на чистоту обрабатываемой поверхности.
При расчете шпинделей на виброустойчивость сравнивают частоту собственных колебаний шпинделя и частоту вынужденных колебаний с целью избежать явление резонанса.
Для этого необходимо рассчитать массу шпинделя:
m = V·ρ
где: V – объём шпинделя, мм3;
ρ – плотность материала шпинделя ρ = 7800 кг/м3.
Тогда масса шпинделя:
m = 3,5 ·10-3 ·7800 = 27,3 кг
Определим собственную частоту колебаний шпинделя:
где λ – относительное расстояние между опорами λ = l /a = 400/90 =4.5;
γ = 3.
Если источником вынужденных колебаний является дисбаланс шпинделя, то частота возмущающей силы равняется числу его оборотов в секунду:1/n=0,4 c-1…42 с-1, где n – частоты вращения шпинделя (минимальная максимальная). Следовательно, резонанс шпинделя не будет возникать.
6. Список литературы
1. Режимы резания металлов: Справочник под редакцией Корчемкина А.Д. – 4-е изд. переработанное и дополненное. – М.: НИИТавтопром , 1995 г. -456 с.
2. РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ОТ SANDVIK COROMANT , каталог «Токарные инструменты» 2020 г.
3. РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ОТ SANDVIK COROMANT, каталог «Вращающиеся инструменты" 2020г.
4. https://ru.index-traub.com
5. https://www.sandvik.coromant.com
где
- расстояние между опорами, =400 мм.Подставив значения в формулу получим:
мм радШпиндель нагружен силами от привода, и силы резания. Силы, действующие на шпиндель, разложим на две плоскости рис. 4.3.
В горизонтальной плоскости действует сила Py, в вертикальной плоскости Pz.
Составим схему нагружения шпинделя рисунок 5.2
Рисунок 8.2 – Схема нагружения шпиндельного узла
Перемещение переднего конца шпинделя под действием силы Рzи Fв:
, мм (5.3)Перемещение переднего конца шпинделя под действием силы Рy:
(5.4)где a - длина вылета переднего конца шпинделя, а=90 мм;
ja – радиальная жёсткость подшипника опоры А, (радиально-упорного jА=jr=1,2106 Н/мм);
jв - радиальная жёсткость подшипника опоры В, jВ=jr=1106 Н/мм;
Е - модуль упругости материала шпинделя, Е=2,0 105 МПа;
с – длина консоли, с=150 мм;
ε – коэффициент защемления в передней опоре, ε =0,4
J1, J2 - момент инерции сечения шпинделя в пролёте между опорами и переднего конца шпинделя соответственно, мм4;
Моменты инерции найдём по следующей формулам:
, мм4 (8.5)где: dсрiн - средний наружный диаметр, мм,
dсрiв - средний внутренний диаметр, мм.
Подставив численные значения в формулы получим:
мм4 мм4Подставив численные значения в формулы, получим:
мм ммНаходим суммарное перемещение:
<[δ]Определяем жёсткость шпинделя по формуле:
(8.4)где jфакт – расчётная жёсткость шпинделя, Н/мм;
[jшп] – базовая жёсткость шпинделя, [jшп] = 250 Н/мкм.
Р – суммарная сила резанья, Н.
Проверка на жёсткость шпинделя выполняется. Определим угол поворота шпинделя в передней опоре:
(6.5) Условие выполняется.
5.3 Расчет шпиндельного узла на виброустойчивость.
Шпиндели станков должны обладать высокой виброустойчивостью, так как вибрация шпинделя непосредственно влияет на чистоту обрабатываемой поверхности.
При расчете шпинделей на виброустойчивость сравнивают частоту собственных колебаний шпинделя и частоту вынужденных колебаний с целью избежать явление резонанса.
Для этого необходимо рассчитать массу шпинделя:
m = V·ρ
где: V – объём шпинделя, мм3;
ρ – плотность материала шпинделя ρ = 7800 кг/м3.
Тогда масса шпинделя:
m = 3,5 ·10-3 ·7800 = 27,3 кг
Определим собственную частоту колебаний шпинделя:
где λ – относительное расстояние между опорами λ = l /a = 400/90 =4.5;
γ = 3.
Если источником вынужденных колебаний является дисбаланс шпинделя, то частота возмущающей силы равняется числу его оборотов в секунду:1/n=0,4 c-1…42 с-1, где n – частоты вращения шпинделя (минимальная максимальная). Следовательно, резонанс шпинделя не будет возникать.
6. Список литературы
1. Режимы резания металлов: Справочник под редакцией Корчемкина А.Д. – 4-е изд. переработанное и дополненное. – М.: НИИТавтопром , 1995 г. -456 с.
2. РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ОТ SANDVIK COROMANT , каталог «Токарные инструменты» 2020 г.
3. РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ОТ SANDVIK COROMANT, каталог «Вращающиеся инструменты" 2020г.
4. https://ru.index-traub.com
5. https://www.sandvik.coromant.com