Исследование жесткости привода подачи станка модели 1716 ПФ3 с учетом сил трения
Проблема исследования жесткости механической системы c дифференцированным учетом сил трения в элементах кинематической цепи. Характеристика результатов исследований жесткости токарных станков. Анализ методов повышения показателей точности приводов подачи.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2018 |
| Размер файла | 335,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ИССЛЕДОВАНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРИВОДА ПОДАЧИ СТАНКА МОДЕЛИ 1716ПФ3 С УЧЕТОМ СИЛ ТРЕНИЯ
В.Л. Зубенко, Н.В. Емельянов
Самарский государственный технический университет
В статье приведены результаты аналитических и экспериментальных исследований жесткости ПП и ЗНПР токарных станков с ЧПУ. Даны рекомендации, направленные на повышение показателей точности приводов подачи.
Ключевые слова: Суппорт, станина, перекос, накладные направляющие виртуальная лаборатория, САЕ технологии, затяжка клина.
RESEARCH OF RIGIDITY OF THE DRIVE OF GIVING OF THE MACHINE TOOL OF MODEL 1716ПФ3 TAKING INTO ACCOUNT FORCES OF THE FRICTION
V.L. Zubenko, N.V. Yemelyanov
Samara State Technical University
In article results analytical and experimental researches of rigidity of software and ЗНПР lathes with ЧПУ are resulted. The recommendations directed on increase of indicators of accuracy of drives of giving are made.
Keywords: the Support, a bed, a warp, waybills directing virtual laboratory, САЕ technologies, a wedge inhaling.
Эксплуатационные характеристики приводов подач во многом определяются параметрами точности изготовления его деталей и сборкой всего узла. Суммарная погрешность привода подачи складывается из погрешностей системы ЧПУ, электрической части привода и механической системы, каждая из которых в свою очередь состоит из целого ряда погрешностей [1].
Вопросы исследования жесткости механической системы c дифференцированным учетом сил трения в элементах кинематической цепи, переориентации суппорта при реверсе играют значительную роль в формировании величины погрешности обработки и точности позиционирования.
Наибольшие погрешности имеют место при малых скоростях перемещения исполнительного органа, когда наблюдаются фрикционные колебания в механической системе.
Токарные станки с ЧПУ широко используются при обработке деталей сложного контура, требующих многократного изменения направления перемещения исполнительного органа. При изменении направления движения суппорта происходит в той или иной степени потеря информации за счет наличия зоны нечувствительности при реверсе в цепи привода подач и за счет изменения положения суппорта в пространстве.
В общем случае величина зоны нечувствительности при реверсе - ЗНПР может быть определена по формуле [1,2]
dзнпр = DS + 2F/C,
где: F - полная сила трения; С - жесткость цепи привода; ?? - суммарный зазор в цепи привода.
Деформация определяется как разность угла поворота входного вала механической системы ц1, приведенного к конечному звену, совершающему теоретически заданное поступательное перемещение 1 и действительного перемещения суппорта 2.
станок токарный жесткость
где ; здесь t - шаг ходового винта.
Величина перекоса суппорта зависит от ряда технологических и конструктивных факторов. При реверсе исполнительного органа как на холостом ходу, так и в процессе обработки должно сохраняться давление на одних и тех же гранях направляющих. В противном случае возможна (увеличенная за счет зазоров между планками) переориентация суппорта в пространстве и возрастание составляющей погрешности обработки.
Кроме того, нестабильность момента трения в системе, вызванная «затяжкой» клина и погрешностями шага ходового винта может привести к увеличению нестабильности позиционирования.
Нестабильность момента сил трения вызывает случайную составляющую погрешности позиционирования. Это необходимо учитывать в станках высокой точности, где момент сил трения составляет основную часть внешней нагрузки.
Расчетная модель (рис. 1) перекоса суппорта при реверсе позволяет решить поставленную задачу исследования жесткости привода с учетом сил трения [1,2].
Рис. 1. Силовые факторы, действующие на суппорт станка в плоскости XY.
Методика теоретических и экспериментальных исследований включает многовариантный анализ, выполняемый путем многократного моделирования исследуемой системы при различных значениях варьируемых параметров. Что позволяет выявить влияние значимых факторов на получаемый расчетный результат и дать практические рекомендации (с учетом экспериментальных исследований (рис.1 - 4)) для получения оптимального (рационального) варианта конструкции.
Экспериментальное изучение характера переориентации суппорта в зависимости от его условий сборки и определение величины момента трения в направляющих проводилось на станке модели 1716ПФ3 в 3-х положениях суппорта по длине направляющих станины: у шпинделя станка, в среднем положении станины и около задней бабки при различной регулировке («затяжке») клина. Одновременно с этим фиксировалась величина момента трения в системе с помощью тензометрических датчиков, установленных на ходовом винте по мостовой схеме [1].
Рис. 2. Регулировка подсистемы «направляющие-суппорт» с помощью
«затяжки» клина.
Рис. 3. Жесткость привода подачи станка при различной затяжке клина.
В процессе сборки регулировка подсистемы "направляющие - суппорт" с помощью "затяжки" клина осуществлялась изменением величин а и в (рис. 2).
В результате исследований установлено, что в процессе сборки станка существует рациональная область «затяжки» клина (рис. 3,4), обеспечивающая более высокие динамические и точностные показатели работы привода станка, что полностью соответствует результатам аналитических исследований.
Рис. 4. Зависимость упругой деформации суппорта и момента трения от регулировки клина.
Список литературы
1. Зубенко В.Л. Емельянов Н.В. Приводы станков с ЧПУ. Монография. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2012. - 325 с.: ил.
2. САD/САЕ технологии станков с ЧПУ. Учеб пособие/ В.Л. Зубенко. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. - 243с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика назначения (вертикальное чистовое фрезерование изделий), органов управления, узлов и принадлежностей (суппорт, шпиндель) широкоуниверсального фрезерного станка повышенной точности модели 675П, рассмотрение методов повышения их жесткости.
курсовая работа [11,9 M], добавлен 08.06.2010Разработка принципов создания систем агрегатно-модульного инструмента для тяжелых станков с целью повышения эффективности. Теоретический анализ напряженно-деформированного состояния модульного инструмента с учетом особенностей тяжелых токарных станков.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 04.06.2009Расчет технических характеристик станка и выбор его оптимальной структуры. Кинематический расчет привода, элементов коробки скоростей, валов и подшипниковых узлов. Выбор конструкции шпиндельного узла, определение точности, жесткости, виброустойчивости.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.07.2014Характеристика и классификация станка ЦА-2А диленно-реечного с ролико-дисковой подачей, предназначенного для продольной распиловки досок и брусков толщиной от 10 до 80 мм. Расчет сил и мощности резания, потерь мощности в элементах кинематической цепи.
курсовая работа [503,0 K], добавлен 08.05.2011Характеристики и свойства токарного станка. Расчетное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя станка, характеристики его механизма подачи. Определение жесткости винта в осевом направлении. Расчет частоты собственных колебаний подсистемы.
контрольная работа [376,2 K], добавлен 14.04.2011Расчет затрат для выбранных вариантов автоматических линий. Определение режимов обработки, усилий и мощности резания. Конструкция и работа станка. Кинематический расчет фрезерной насадки. Расчет прогиба и жесткости шпинделя, жесткости опор качения.
курсовая работа [462,1 K], добавлен 09.09.2010Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка. Анализ кинематической схемы механизма. Разработка расчётной схемы механической части электропривода и определение её параметров.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 09.04.2012Проблема совершенствования современных металлообрабатывающих станков. Технические характеристики для токарных станков. Расчет и обоснование режимов резания. Определение частот вращения, силы резания и эффективных мощностей. Расчет элементов привода.
курсовая работа [661,9 K], добавлен 22.10.2013Исследование методов оптимизации процесса резания с учетом ограничения по кинематике и мощности привода главного движения станка, по периоду стойкости инструмента. Определение скорости, подачи резания и мощности фрезерования плоскости торцевой фрезой.
контрольная работа [435,6 K], добавлен 24.05.2012Изучение устройства системы смазки двигателя, предназначенной для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения трения, охлаждения поверхностей и удаления продуктов изнашивания из зон трения. Отказы системы смазки, техническое обслуживание.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.03.2010Основные технические характеристики для сверлильных станков. Предельные расчетные диаметры (обрабатываемых заготовок для токарных станков) режущих инструментов для сверлильных станков. Предельная частота вращения шпинделя. Кинематический расчет привода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.10.2013Кинематический расчет привода станка модели 16К20. Выбор и расчет предельных режимов резания, передачи винт-гайка качения. Силовой расчет привода станка, определение его расчетного КПД. Проверочный расчет подшипников, определение системы смазки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.09.2010Настройка токарно – затыловочного станка модели К96 для затылования червячной фрезы с винтовыми канавками. Кинематическая схема цепи главного движения. Кинематическая схема цепь деления и обката. Кинематическая схема цепи подачи и схема радиальной подачи.
контрольная работа [79,7 K], добавлен 11.02.2009Назначение, принцип работы, основные конструктивные разновидности и составляющие элементы полиспастов. Основные расчетные зависимости. Сопротивление за счет жесткости в канатах при огибании блоков. Опоры скользящего трения. Учет вредных сопротивлений.
лабораторная работа [693,7 K], добавлен 25.02.2011Описание токарных станков, назначение и область их применения. Технические характеристики станка модели 163. Описание кинематической схемы. Классификация мехатронных модулей движения. Расчёт шарико-винтовой передачи, геометрических параметров винта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.06.2013Разработка и компоновочные схемы токарных многоцелевых станков. Привод главного движения. Обработка фасонной поверхности с помощью копира. Управление фрикционными муфтами с помощью кулачка. Регулирование подачи с помощью конуса Нортона и гидропривода.
реферат [902,3 K], добавлен 02.07.2015Разработка технологического процесса изготовления корпуса клапанной крышки. Зависимость качества обработки деталей от жесткости и точности металлорежущего станка, а также всех элементов технологической оснастки станка. Обзор себестоимости детали.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 12.08.2017Расчет привода подачи сверлильно-фрезерно-расточного станка 2204ВМФ4 с передачей "винт-гайка" для фрезерования канавки. Определение его технических характеристик и качественных показателей. Разработка карты обработки. Построение нагрузочных диаграмм.
курсовая работа [523,8 K], добавлен 18.01.2015Характеристика и назначение вертикально-фрезерных станков. Выбор предельных режимов резания и электродвигателя. Определение диапазона скорости вращения двигателя подач. Расчет динамических характеристик привода подач. Передача винт-гайка качения.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.09.2010Разработка кинематической схемы привода. Ориентировочный расчет и конструирование главного приводного вала. Выбор мотор-редуктора привода подачи валков. Расчет винтовой пары на прочность. Уточнение передаточного числа с учетом упругого скольжения.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 09.11.2016
