close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

( ) 2 k t t j C S V d d - ∙ = ∙ ∙ ∙ -

код для вставкиСкачать
Анализ влияния жесткости шпинделя на точность токарной обработки
наружного кольца подшипника 7512А
Сиушкин Д.И.( ВТМЗ-365)
Научный руководитель – Соломоненко С.А.
Жесткости суппортов, столов и других узлов не зависят от режимов резания и
представляют собой постоянную величину. Лишь жесткости шпинделей с увеличением
скорости вращения несколько повышаются. Это обусловлено возрастающим
сопротивлением масляного слоя и наличием гироскопического эффекта вращающихся
масс.
Пульсирующий характер силы резания и неоднородная жесткость элементов
шпиндельных узлов по углу поворота предопределяют возникновение вибраций, которые
часто носят характер самовозбуждающихся колебаний. Вибрации ухудшают чистоту
обработанной поверхности, неблагоприятно влияют на работу режущего инструмента, а
также усиливают динамический характер сил резания.
При расчете на жесткость шпиндель рассматривается как балка ступенчатопеременного сечения на податливых точечных опорах. Считается, что радиальные
подшипники обладают только радиальной жесткостью, радиально-упорные радиальной,
осевой и угловой, упорно-радиальные осевой и угловой жесткостью. Значения жесткости
подшипников определяют по справочникам.
Жесткость шпинделя зависит от следующих параметров:
- частота вращения шпинделя;
При вращении шпинделей появляются вибрации, биение, т. е. уменьшается
жесткость, а в следствие и точность обработки.
Зависимость жесткости шпинделя от частоты вращения выражается следующей
формулой:
k py (t2 py  t1 py )  2
x
j  C py  S
y py
V
z py

x
d 2  d1
(1)
где S-продольная подача, мм/об; t-глубина резания, мм; V-частота вращения
шпинделя, об/мин; k- поправочный коэффициент; Ср- коэффициент зависящий от
механических свойств обрабатываемого материала; хр, yp, zp- показатели степени,
определяющие влияние на силу резания глубины, подачи и скорости соответственно; d2,
d1- диаметры заготовки после обработки, мм.
Проведя расчет для наружного кольца подшипника7512А можно сделать вывод, что
при увеличении скорости вращения увеличивается жесткость шпинделя и точность
обработки. (Рисунок 1)
T, мкм
150
149,99
149,95
149,92
149,89
149,85
149,82
200
250
300
350
400
450
V,об/ мин
Рисунок 1- Зависимость точности обработки от частоты вращения
- радиальное биение шпинделя;
Жесткость шпинделя зависит от зазоров шпиндельных подшипников. Радиальное
биение шпинделя определяется из уравнения:
 
1 
 
  1,5  1   1  2  
m2  
 m1 k  m1
(2)
гдеи
радиальные биения подшипников, мм;
и
число подшипников,
воспринимающих радиальную нагрузку; к – отношение расстояний между опорами, мм
Подставляя в эту формулу различные значения биений подшипника, мы получим
зависимость, что устанавливая подшипники с меньшим радиальным биением мы можем
уменьшить биение шпинделя (рисунок 2), а в результате уменьшения биения шпинделя
мы можем увеличить точность обработки.

, мкм
103
100
90
82
80
70
61
54
52
30
40
50
60
70
80
, мкм
1,2
Рисунок 2 - Зависимость биения шпинделя от биения подшипников
Данные тезисы опубликованы в сборнике [18-я межвузовская научно-практическая
конференция студентов и молодых учёных г. Волжского].
Подробная информация о конференции представлена на сайте ВПИ (филиал)
ВолгГТУ:http://volpi.ru (VolzhskyPolitechnicalInstitute) в разделе «Наука» >
«Конференции».
Вопросы можно задать по электронной почте: [email protected]
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа