Конструирование металлообрабатывающих станков

-значення сили різання  та її компонентів:

-значення податливості  опор і кожного підшипника  окремо відповідно:

 

_{-значення  реакцій опор}

_{-передня опора}

_{-задня опора}

   _{Відстань між підшипниками  в передній опорі  обираємо такою,  що дорівнює 0, 10, 15, 20 і 30 мм. Виходячи  з цих значень  вимірюємо поступово  величину прогину  (зміщення) кінця шпинделя по двом осям: Y і Z. Оскільки сила реакції кожного підшипника напрямлена по лінії, що лежить під кутом λ=26⁰ (кут лінії контакта), то її можна розкласти на складові і направити відповідно по кожній осі. Тобто по осям Y та Z. Сила різання також має свої складові, значення яких відповідно до кожної вісі наведені вище. Оскільки вимірювання прогину проводиться у певному напрямку, то можна припустити, що жорсткість кожної опори (або підшипника) є векторною величиною і направлена вона по нормалі до площини контакту опори (підшипника) з площиною шпинделя. Під час дослідження, коли до уваги приймаються характеристики кожного окремого підшипника в передній опорі, до уваги приймається жорсткість кожного підшипника, значення якої підраховано вище, та сила реакції опори, яка розподіляється між кожним підшипником рівномірно.}

   _{Сила реакції в  підшипнику задається  по лінії, яка  перпендикулярно  осі шпинделя виходить  з точки перетину  лінії контакту  підшипника та  зовнішньої циліндричної  поверхні шпинделя, на яку насаджено внутрішнє кільце підшипника.}

 

 

 

Рис.5. Напрям сили реакції  підшипника

_{Рис.6. Умовна схема розподілу  реакцій і жорсткості у опорі}

_{Визначимо величину жорсткості відповідно передньої  і задньої опор:}

_{Визначимо величину жорсткість підшипника у передній (досліджуваній) опорі}

_{Дослідження проводитимемо  за таким алгоритмом. Створену тривимірну модель шпинделя поміщаємо  у середовище Autodesk Inventor 2011. Задаємо такі обмеження, як:}

_{- опори  по відповідним  зовнішнім циліндричним  поверхням шпинделя  з фіксацією переміщення  у радіальному  та осьовому напрямках  за рахунок сил  реакцій опор.}

_{- задаємо  відповідні значення  жорсткості на  цих поверхнях.}

_{- вказуємо  значення на напрям  складових сили  різання по відповідним  осям.}

    _{Маючи усі дані  можемо скласти  діаграму, яка відображає  залежність відстані  між підшипниками  у передній опорі  від величини прогину шпинделя. Отже маємо:}

расстояние  в передней опоре	смещение по оси Y
0	0,002003
10	0,00217
15	0,00217
20	0,002151
30	0,002171

_{Рис. 7. Діаграма залежності зміщення від відстані}

_{Звідси  можна зробити  висновок, що відстань між підшипниками, що збыльшується до 10 мм покращує жорсткість шпинделя та зменшує його прогин у напрямку дії найбільшої Pz складової сили різання. Далі збільшення відстані великої ролі у покращенні жорсткості не відіграє. Усі ілюстрації досліджень знаходяться на відповідних аркушах формату A1.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{Використана література:}

1. _{Проектирование металлорежущих станков и станочнsх систем. А. С. Проников, О. И. Аверьянов-Москва, Машиностроение, 1994 г.-т.1 444с.}
2. _{Детали и механизмы металлорежущих станков по ред. Решетова Д. Н., Москва, Машиностроение, 1972 г.}
3. _{Металлорежущие станки. Учебник для машиностроительных втузов по ред. Пуша В. Э.-М., Машиностоение, 1985 г.-256 стр.}
4. _{Кочергин А. И. Конструирование металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование.-Москва, Высшая школа, 1991 г.-382 стр.}