Реферат
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР НАИБОЛЕЕ ХАРАКТЕРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ В СТАНКАХ 7
2 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ СТАНКОВ 9
3 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОМПОНОВОК ПРИВОДОВ
ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ 10
4 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ВСТРОЕННОГО ПРИВОДА
ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ ТОКАРНОГО СТАНКА 12
4.1 Кинематический расчет привода главного движения 12
4.2 Схемы установки подшипников шпиндельного узла 27
4.3 Силовой расчет привода главного движения 28
5 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РАЗДЕЛЬНОГО ПРИВОДА
ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ ТОКАРНОГО СТАНКА 51
5.1 Кинематический расчет привода главного движения 51
5.3 Силовой расчет привода главного движения 55
6 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ
СБОРКИ ВСТРОЕННОГО ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ 67
6.1 Разработка трехмерной модели сборки встроенного привода 67
6.2 Исследование жесткости шпиндельного узла 69
7 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ
СБОРКИ РАЗДЕЛЬНОГО ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ 81
7.1 Разработка трехмерной модели сборки раздельного привода 81
7.2 Исследование жесткости шпиндельного узла 83
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 89
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 90
ПРИЛОЖЕНИЕ А - НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - ПРЕЗЕНТАЦИЯ 103
Актуальность темы. Разработка прогрессивных конструкций металлообрабатывающих станков представляет собой важнейшую задачу в области машиностроения.
Высокие требования к достижимым параметрам точности обрабатываемых на станках изделий обуславливают необходимость постоянного увеличения точности самих металлорежущих станков.
Работоспособность металлорежущих станков в значительной мере определяется точностью вращения шпинделей, статической и динамической жесткостью шпиндельного узла, предельно допустимой частотой вращения, диапазоном изменения частот вращения, нагревом, несущей способностью и долговечностью подшипников. Лишь немногие из перечисленных параметров работоспособности в настоящее время нормируются.
Таким образом, тема магистерской диссертации, связанная с исследованиями влияния конструкции шпиндельных узлов (встроенный или раздельный привод, схем установки подшипников, схем нагружения) влияющих на их жесткость является актуальной.
Цель магистерской диссертации - выполнить сравнительный анализ конструкций приводов главного движения токарного станка.
Методы исследования. Теоретические и экспериментальные базируются на основных положениях станкостроения, технологии машиностроения и методе конечных элементов.
Научная новизна. Разработаны компьютерные модели встроенного и раздельного приводов токарного станка, позволяющие изменять жесткость шпиндельных узлов в зависимости от их опор.
Практическая ценность. Разработаны конструкции шпиндельных узлов с рациональными параметрами жесткости.
Апробация работы. Основные положения и результаты магистерской диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
1) ХХХП Научно-техническая конференция «Актуальные проблемы науки и образования» ПГУ секция «Металлообрабатывающие станки» (г. Пенза, 13 апреля 2022 год);
2) ХУШ Международная научно-техническая конференция
«Материалы и технологии ХХ1 века» секция «Оборудование, инструменты и оснастка для обработки материалов резанием» (г. Пенза, март 2022 года).
Публикации. По теме магистерской диссертации опубликовано 1 научная статья в сборнике входящих в перечень РИНЦ:
1. Орипов Б.А., Кочетков Д.В. Сравнительный анализ конструкций приводов главного движения токарного станка // Материалы и технологии XXI века : сборник статей ХУШ Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2022. - С. 52-57.
1. Спроектированы встроенный и раздельный приводы главного движения токарного станка с максимальной и минимальной частотой вращения шпинделя соответственно 3000 мин-1 и 15 мин-1.
2. Разработаны трехмерные модели конструкции сборки встроенного и раздельного приводов главного движения в CAD-программе SolidWorks.
3. По аналитическим зависимостям установлено, что для спроектированных встроенного и раздельного приводов величина радиального упругого перемещения переднего конца шпинделя изменяется 1,5 - 2 раза в зависимости от схем нагружения, установки подшипников и геометрических параметров шпинделя. Методика расчета жесткости шпинделя по аналитическим зависимостям не учитывает влияние осевой жесткости подшипников в опорах шпинделя.
4. Результаты проведенных исследований напряженно- деформированного состояния шпиндельных узлов спроектированных приводов показали, что отличие величин перемещения переднего конца шпинделя по сравнению с аналитическими составляет (силы действуют в одной плоскости): для встроенного привода - 4,6% при противоположном направлении сил P и Q, и 25% при направлении сил в одну сторону; для раздельного привода - не более 8%.
5. Методом конечных элементов для спроектированных приводов установлено существенное влияние до 51% на перемещения переднего конца шпинделя при действии сил P и Q в разных плоскостях.
