Способ изменения жесткости узлов металлообрабатывающего станка

СО)ОЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 И 9) (И) 1 М 19/00 3010 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТ 08 ти нь Гельштейн компоновок Ма . Машино(57)станкэован ГОСУДАРСТ 8 ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) И.И.Давыд (53) 621.9-1 (56) Врагов Ю. металлорежущих строение, 1978 Бюл, У авиацион оникидзе ов и Я.МПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ УЗТАЛЛООБРАБАТЫВАРЗЩЕГО СТАНКА зобретение относится к област строения и может быть испольпри доработке конструкции опытного образца металлообрабатывающего станка. Цель изобретения - повышение качества обработки и надежности станка за счет увеличения стабильности жесткостных характеристик станка. При испытаниях станка определяют доли, вносимые узлами станка в общий баланс его податливости. Затем назначают величины Г вышеуказанных долей в следующем соотношении Е. Г )( 2 )Г. Нумерацию узлов назначают, начиная от узла, несущего инструмент, и кончая узлом, несущим деталь. После этого дорабатывают узлы станка до выполнения вьппеуказанного соотноше.ния долей, 1 ип.50 Изобретение относится к станко строению и может быть использовано при доработке конструкции опытного образца металлообрабатывающего стан 5 ка.Цель изобретения - повьппение качества обработки и надежности станка эа счет увеличения стабильности жест- костных характеристик станка. 1 ОНа чертеже представлен металлорежущий станок, жесткость, узлов которого исследуется.Станок состоит из шпиндельной бабки 1 с вертикальными направляющими 2, 15 Стойка 3 расположена на основании 4, на котором также установлены при помощи поперечных направляющих 5 салазки 6 с продольными направляющими 7, на которых смонтирован стол 8. Шпин дельная бабка 1 имеет перемещение вдоль оси Е по стойке 3, салазки 6 перемещаются по основанию 4 вдоль оси У, стол 8 по салазкам 6 вдоль оси Х. Упругие деформации шпиндельной 25 бабки 1 и направляющих 2 не оказывают влияния на стабильность жесткостных характеристик станка (при постоянстве действия внешних нагрузок во всех точках рабочего пространства), 30 так как эти узлы неподвижны относительно инструмента. Стойка 3 и осно. вание 4 имеют перемещение относительно инструмента по одной координате (Е), направляющие 5 и салазки 6 - по двум координатам (2, У), направляющие 7 и стол 8 - по трем координатам (Е, У, Х). Соответственно и влияние отклонения от номинального положения стойки 3 и основания 4 на 40 стабильность жесткостных характеристик при равной жесткости всех узлов меньше, чем влияние направляющих 5 и салазок б, и влияние отклонения от номинального положения салазок б и 45 направляющих 5 меньше, чем более подвижных, относительно инструмента, стола 8 и направляющих 7. Иэ указанного следует, что для повышения стабильности жесткостных характеристик станка необходимо в первую очередь увеличить жесткость узлов, наиболее .подвижных относительно инструмента, Для рассматриваемого станка необходимо в первую очередь добиваться повышения жесткости стола 8 и направляющих 7, затем салазок 6 и направляющих 5 и т.д. Так как степень подвижности узлов относительно инструмента тембольше,чем дальше находится код этого узла в конструктивном коде компоновки станка от кода узла, несу" щего инструмент, то можно сказать, что чем дальше от узла, несущего инструмент в конструктивном коде компоновки, находится код узла, тем меньшую долю он должен вносить в общий баланс податливости станка, т.е, должно выполняться неравенствоСпособ осуществляют следующим образом.Производится испытание опытного образца (установочной серии) на жесткость, определяемую упругими деформациями узлов несущей системы. Затем определяются доли, вносимые узлами в общий баланс податливости станка. Далее задаются значения долей, вносимых узлами в общий баланс податливости станка, в следующем соотношении:Г) Г. Затем изменениемгконструкции узлов добиваются заданного ранее соотношения долей. Для корпусных деталей это может быть достигнуто изменением их габаритов, толщин стенок, расположения и количества ребер жесткости, для направляющих - изменением их длины и расстояния между гранями, ширины опор, типа танкеток и т.д. Для станка, представленного на чертеже после экспериментального определения долей вносимых каждым узлом задается следующее соотношение долей: .1Г ъ ЕГ 4Й ) Г ) Г, ) Гп, где Г, - доля, вносимая -м узлом в общий баланс податливости станка.Затем производится изменение конструкции тех узлов, которые нарушают указанную зависимость.Необходимо отметить, что конструктивные изменения, ведущие к перераспределению долей, вносимых узлами в общий баланс податливости, в каждом конкретном случае следует производить с учетом обеспечения наименьших затрат на доработку станка.Для станка, показанного на чертеже произведен расчет жесткости несущей системы при усилии резания, соответствующем черновой операции фрезерования плоскости цилиндрической фрезой (попутному). Были определены доли, вносимые узлами в общий баланс податливости, и изменением их конструкции получен баланс с приблизительставитель М.Кольбичхред М.Ходанич орректор А. Тяск ктор Е.Пап Помитета СССРоткрытийя наб., д. 4/ Тираж 785 Государственного кделам изобретений иосква, Ж, Раушск 6/14 ВНИИПИ по 113035, МЗаказ 4 сн Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,но равными долями, вносимыми узлами, при этом жесткостные характеристики станка в целом и их стабильность в рабочем пространстве практически не изменились. Затем было принято соотношение долей, указанное в предлагаемом способе. Для реализации этого соотношения увеличили доли, вносимые стойкой 3 и основанием 4, и уменьшили доли, вносимые направляющими 5 и 7.Увеличение долей, вносимых стойкой 3 и основанием 4, осуществлялось за счет изменения толщин их стенок и габаритных размеров не влияющих на вылеты, снижение долей вносимых направляющими производилось за счет изменения типа танкеток в направляющих 7 и увеличения расстояния между гранями на 107 в направляющих 5. Эти изменения позволили беэ ухудшения жесткостных параметров станка повысить их стабильность в рабочем пространстве в среднем на 283 и снизить 354004металлоемкость конструкции ориентировочно на 63.Формула изобретенияСпособ изменения жесткости узловметаллообрабатывающего станка, прикотором определяют доли, вносимые узлами станка в общий баланс его податливости, а затем производят доработ ку узлов до полчения соответствующей жесткости, о т л и ч а ю щ и й -с я тем,что, с цельюповышения качества .обработки и надежности станка за счетувеличения стабильности жесткостныххарактеристик станка, доработку узлов станка производят до следующегосоотношения величин Г долей, вносимыхими в баланс податливости Г)ГГ,20 2причем нумерацию узлов назначают последовательно, начиная от узла, несущего инструмент, и кончая узлом, несущим деталь.