Основы конструирования
Упругое перемещение переднего конца шпинделя, слагающееся из всех названных выше перемещений, но без учёта защемляющего момента:
С учётом действия защемляющего момента в передней опоре перемещение переднего конца шпинделя:
Угол поворота (рад) в передней опоре:
В зависимостях (1) и (2) и в последующих под P и Q понимают составляющие сил, приведённые к одной плоскости.
Перед Q принимают знак (+), если силы P и Q направлены в одну сторону, и знак (–), если они направлены противоположно.
Введя в зависимости (1) и (2) безразмерное отношение l=l/a, характеризующая относительную длину межопорной части шпинделя, из уравнения dd/dl=0 находят lopt –оптимальное по условию жёсткости® и соответствует lopt.
Схема . приводной элемент расположен на задней консоли на расстоянии С от задней опоры. Этот случай,– для внутришлифовальных станков и отделочно расточных головок.
Перемещение переднего конца шпинделя с учётом защемляющего момента в опоре шпиндельного узла:
P Q эквивалентно P¯ Q ® перед Q противоположный знак.
При e=0; d=d1+d2.
Схема ® . Шпиндель не нагружен силами от привода. (Например, мотор– шпиндели )®в прецизионных станках.
Расчеты базовых деталей на жесткость. Несущая система и базовые детали.
Несущей системой называется совокупность деталей и узлов МРС, обеспечивающих правильное расположение инструмента и обрабатываемой детали,– шпиндельный узел и базовые детали (узлы): станина (направляющие), стойки, корпуса коробки скоростей и подач, задние бабки, суппорты, планшайбы, столы, которые воспринимают силы резания при обработке.
Жесткость МРС связана с его компоновкой. Применяют жесткие замкнутые конструкции (предпочтительно – симметричные).
 |
 |
Для снижения величины деформаций применяют материалы с высоким модулем Е.
Для базовых деталей средних размеров и несложной формы рекомендуется–серый чугун СЧ 21–40 (HB 200 .220).
Для тяжелонагруженных станин: марки СЧ 28–48 или СЧ 38–40.
Для специальных станков целесообразно корпусные детали выполнять сварными из низкоуглеродистой листовой стали (Ст3 и Ст4, dст=8 .12 мм.
Применяют также железобетон.
Наиболее ответственными элементами станины являются направляющие.
Точность изготовления направляющих и стабильность отклонений от прямолинейности и плоскостности определяют точность обработки изделий.
В МРС применяют направляющие скольжения , качения и комбинированные.
НС с полужесткой смазкой, обладающие высокой контактной жесткостью, применяют в универсальных МРС, когда нецелесообразно применение более совершенных (и соответственно дорогих) типов направляющих.