Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.1 (830965), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

2.8). НС карусельных станков включают основание с планшайбой, одну или две стойки, поперечину, перемещающуюся по вертикальным направляющим стоек, и суппорты (один или два), перемещающиеся по поперечине. В некоторых конструкциях имеются боковые суппорты, размещаемые непосредственно на стойке. Одностоечные карусельные станки с неподвижной стойкой .(рис. 2.8, а) используют для обработки изделий диаметром до ЗООО мм.

Станки для обработки преимущественно плоских деталей имеют неподвижную поперечину. Для обработки деталей больших диаметров используют одностоечные станки с развитой консольной поперечиной или двухстоечные (рис. 2.8, б), Для обработки особо крупных деталей одностоечные станки снабжают передвижной стойкой (рис. 2.8, в) или подвижным !порталом. Известны конструкции одностоечных станков с передвижной подставкой под планшайбу, однако жесткость таких станков, как правило, ниже станков с передвижной стойкой. Конструктивное оформление порталов карусельных станков аналогично конструктивному оформлению порталов продольно-фрезерных Рис 2.8, Компоновки карусельных станков станков.

Однако разное соотношение составляющих силы резания при почении и фрезеровании обусловливает тот факт, что сечения стоек карусельных станков выполняют более вытянутыми в направлении, перпендикулярном к плоскости портала. Сечения стоек одностоечных станков, нагруженных сложной пространственной нагрузкой и испытывающих изгиб и кручение, близки к квадратным. Стойки карусельных станков могут быть связаны с основанием или установлены независимо непосредственно на фундамент.

В обоих случаях для обеспечения нормальной работоспособности станка необходимо жесткое закрепление стоек на фундаменте. Поскольку не всегда есть необходимость обрабатывать большие детали, иногда на тяжелых карусельных станках используют комбинированные планшайбы, состоящие из кольцевой и центральной планшайб. Таким образом обеспечивается возможность обработки небольших деталей при более высоких частотах вращения.

Приведенные примеры иллюстрируют значительное разнообразие компоновок станков разных групп одного и того же назначения. Для отбора из всего множества вариантов компоновки, удовлетво~ряющей требованиям, выполнение которых количественно не оценивается, целесообразно использовать экспертные системы, построенные на основании интуиции и обобщения опыта конструкторов. При разработке таких экспертных систем можно использовать имеющиеся сведения в части использования различных компоновок, сравнительные оценки стоимости и производительности станков, точности обработки, удобства обслуживания, определяемого, в частности, удобством загрузки и смены заготовок и смены инструмента, удобства отвода стружки и СОЯ, габаритных размеров станков, уровня унификации узлов и т.

п., а также соображения о жесткости, возможном влиянии веса перемещающихся узлов станка, его динамических характеристик, влиянии температурных деформаций. Для сравнительной количественной оценки отобранных таким образом альтернативных вариантов компоновок и для выбора рациональных конструктивных параметров элементов проводят сравнительную расчетную оценку показателей качества соответствующих НС. Сравнение ком~поновок станков одного и того же назначения см. ниже, а также см.

т. 1, гл. 11. 2.3. Факторы, определяющие конструктивное оформление элементов несущих систем Элементы НС укрупненно могут быть разделены на следующие группы. 1. Станины и основания (плиты, тумбы и основания без направлявших; простые горизонтальные станины или вертикальные станины-стойки с одной системой направляющих; станины-основания с круговыми направляющими; станины с несколькими системами направляющих, станины портального типа и т. п.).

2. Коробки (коробки скоростей, шпиндельные бабки и т. п.). 3. Детали узлов для поддержания и перемещения инструмента и заготовки (салазки, револьверные головки, рукава, поперечины, ползуны, хоботы, консоли, столы, планшайбы и т. п.). Конструктивные формы элементов НС сложились применительно к традиционным компоновкам НС и с изменением технических характеристик станков и их компоновок трансформируются. Несмотря на зна- чительное разнообразие конструктивных форм элементов НС, принципы их конструирования являются общими, так как определяются критериями работоспособности, условиями технологичности и выбранным материалом. Поскольку НС станка должна обеспечивать и сохранять в течение срока службы станка правильное расположение и возможность точных и плавных взаимных перемещений инструмента и заготовки, при конструировании корпусных деталей руководствуются главным образом критериями жесткости.

Это обусловлено тем, что жесткость элементов НС определяет как ее деформации под действием статических сил, так и параметры колебательной системы. Кроме того, следует иметь в виду, что исследования станков на жесткость стали проводить раньше, чем исследования и расчеты других показателей качества (виброустойчивость, температурные деформации и др.). Поэтому в конструкциях соБременных корпусных деталей в значительной мере отражены результаты этих исследований.

При выборе размеров и материала корпусных деталей по условиям жесткости и технологичности условия прочности, как правило, обеспечиваются автоматически. Для изготовления станин и корпусных деталей используют чугун и низкоуглеродистую сталь, а из неметаллических материалов — бетон. В настоящее время получает распространение синтетический гранит — синтегран (о материалах для изготовления корпусных деталей см. ниже). Толщину стенок чугунных отливок назначают исходя из технологических требований к их качеству, в частности с учетом опасности трещинообразования, а также в ряде случаев по условиям жесткости. Однако при этом следует иметь в виду, что увеличение размеров сечения при рациональной его форме или введение ребер жесткости на стенках в значительно большей степени повышает жесткость, чем соответствующее увеличение по массе толщины стенок.

Поэтому в большинстве случаев целесообразно назначать толщину стенок минимально допустимой по соображениям литейной технологии, а необходимую жесткость обеспечивать за счет рационального конструктивного оформления. Для стальных сварных станин и корпусных деталей применяют листовую сталь чаще всего толщиной 8 — 12 мм и более (в тяжелых станках). Применение тонкостенных сварных конструкций из листов толщиной 3 — 6 мм дает дополнительную экономию металла, но существенно усложняет технологию изготовления, поскольку в этом случае для уменьшения значительной местной податливости тонких стенок необходимо применять специальные меры — вводить сетку поперечных ребер, дополнительные перегородки и т.

п. В сварных базовых деталях расстояние между перегородками и ребрами нужно принимать несколько меньшим, чем в соответствующих литых станинах (в 1,2 3/6„/б„у„раз, где о „о„у,— толщина стенок соответственно сварной и литой станины) ° Технологические возможности изготовления сварных станин, оптимальных по условиям жесткости конструктивных форм, значительно шире, чем технологические возможности изготовления аналогичных литых станин. Демпфирующая способность стальных сварных станин обычно близка к демпфирующей способности чугунных благодаря повышенному рассеянию энергии в местах контакта сваренных элементов. Важным при конструировании и изготовлении сварных станин является обеспечение уменьшения сварочных деформаций.

Конструкции станин из синтеграна обычно представляют собой массивные (или полые, но с достаточно большой толщиной стенок) отливки, в которых залиты закладные металлические элементы — плиты для направляющих, трубы, опорные элементы и т.

п. Модуль упругости синтеграна в 3 — 5 раз ниже, чем чугуна. Масса станин из синтеграна на 30 — 40% выше, чем масса чугунных станин, а затраты на изготовление при точном монтаже закладных деталей, обусловливающем сравнительно небольшой объем механической обр аботки, на 20 — 30% ниже. Физико-механические свойства синтеграна, в частности более высокое по сравнению с чугуном демпфирование и меньший коэффициент теплопроводности, а также большая теплоемкость станин, повышают стойкость инструмента и качество поверхности обработанных деталей и обеспечивают низкую чувствительность к кратковременным колебаниям температуры. Примеры конструктивного оформления базовых деталей приведены на рис. 2.9 — 2.11.

Рис. 2.9. Средняя секция чугунной станины продольно-фрезерного станка Требуемая жесткость корпусных деталей определяется работоспособностью станка как технологической машины, работоспособностью механизмов станка, условиями обработки рассматриваемых деталей и трудоемкостью выверки станка при его установке. Упругие деформации корпусных деталей зависят от условий нагружения и конструктивных форм. Нагрузки на корпусные детали пе- 27 редаются на участках их контакта между собой и с другими элементами по направляющим, фланцам, в местах расположения установочных элементов, закрепления деталей и т. п. При этом размеры участков, по которым действуют силовые факторы, могут быть как существенно .меньше, так и соизмеримы с общим размером элемента (горизонтальные станины, ползуны, суппорты„столы и т. п.).

По форме все базовые детали условно могут быть разделены на три группы: детали типа стержней, у которых один габаритный размер значительно больше двух других (станины горизонтальные и вертикальные, поперечины, рукава, хоботы, ползуны); детали типа пластин, у которых два габаритных размера больше третьего (плиты, плоские столы, суппорты); детали типа коробок, у которых все три габаритных размера одного порядка (коробки, консоли,'короткие станины). Большинство литых и сварных корпусных деталей представляют собой коробчатые тонкостенные конструкции с внутренними перегородками и ребрами. Деформации тонкостенных корпусных деталей условно могут быть разделены на общие, искажения контура и местные.

Характеристики

Список файлов книги