Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Подберем коврики для расчетной 1„. Расчетное значение ), примем с запасом (т. е. 7'„=11 Гц) и выберем коврики, например гаммы КВ-2, у которых горизонтальная жесткость в разных направлениях различна. По рис. 12.5, в для 1,=11 Гц определим давление рг,— — 0,35 МПа. Рассчитаем: требуемую площадь ковриков по формуле Р,,а=ба/рг =2,92 мт; суммарную длину рядов ковриков (при ширине коврика 35 см) по формуле Е,=)о,/35=830 см; число п ковриков на длине (., по формуле в=7. /35=24. Выберем целесообразное расположение ковриков: двумя рядами по сторонам фундаментного блока (рис. 12.8) по 12 ковриков в каждом ряду (площадь одного ряда 1,47 ме и длина ряда 420 см). Рис.
12.З. Схема расположения ковриков ио сторонам фуниа- ментного блока 4. Ориентировочно оценим жесткость станины по величине 1/й. Если станина жесткая, можно ограничиться проведенным выбором способа установки станка; если станина нежесткая, необходимо провести динамический расчет системы виброизоляции. В нашем случае отношение 1/5 ж 6, т. е. станину нельзя считать жесткой. П. Определим перемещения под действием силовых факторов. 1. Определим модуль спектра импульса сил инерции при реверсе в форме полуволны синусоиды длительностью т по формуле 2тт» ив ! 5 (в) ! =,, соз — „= 18,7 Н с, 1 в/ме где тт=1800 кг — масса реверсируемого узла с учетом массы реверсируемой жидкости; »=50 см/с; в=2п1,=69,1 с-'1 во=я/т=7 с-'1 соз(пв/(2вх)) ж1.
2. Рассчитаем максимальную амплитуду относительных колебаний при реверсе узла станка по формуле где е)= 1 — коэффициент связанности колебаний в вертикальной плоскости; 7,=7,ао(1,/11)х=0,009 — коэффициент чувствительности станка к колебаниям с собственными частотами при установке станка во время испытаний; лт,=1040 кг — масса станка и фундаментного блока, на котором он установлен.
3. Определим максимальное значение модуля спектра импульсных колебаний основания с частотой во для импульса в виде затухающей синусоиды по формуле 1О(во) ~ =аоп/(вобо) =1,67 мкм с. 4. Рассчитаем максимальную амплитуду относительных колебаний инструмента и заготовки, вызываемых импульсными колебаниями основания, по формуле а„„„=~ 5 (во) ~воТгзоф=1,08 мкм) а....,=0,5 мкм. (12.2) 5. Рассчитаем амплитуду колебаний станины по формуле (12.3) астг=аг Для 1'=1, нз формулы (12.3) следует: а„,=а У(1+(Ып)т) (и/5)в=13,2 мкм. 6. Определим амплитуду относительных колебаний инструмента и заготовки, вызываемых регулярными вертикальными колебаниями основания, по формуле аптн=аст,Т,зо(~,/30) =0,125 мкм(апта.о=0,16мкм. 7.
Сопоставим рассчитанные амплитуды с допустимыми. 8. Рекомендации по снижению уровня колебаний прн выбранном варианте установки: снизить 7, в )72 раза, например путем укладки ковриков в два слоя. 9. Повторим проверочный расчет по п.5 — 8 для нового значения1.. П1. Рассмотрим другие варианты установки станка, исходя из лн- МИТИРУтОЩЕГО УСЛОВИЯ (НаПРИМЕР, аотн шах — апти. н) 1. Определим необходимую частоту вертикальных колебаний станка с фундаментным блоком по формуле, полученной из формулы (12.2): /,-ф, ""' -7.2сп 1 о 0 на) 1 ы пуггп 2. Определим параметры пружинных виброизоляторов, в частности, коэффициент жесткости по формуле Й,=4лз1,я=2022 Н/см.
3. Выберем пружинные виброизоляторы, например, по табл. 12.6. Примечание. Если станок имеет реверсируемый узел, перемещающийся горизонтально, расчет усложняется вследствие связанности вертикальных, горизонтальных и угловых колебаний [2). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Детали и механизмы металлорежущих станков / Д Н. Решетов, В. В.
Каминская, А. С. Лапидус и дро Под общ. Ред. Д. Н. Решетова. Т. 2. М.: Машиностроение, 1972. 520 с. 2. Каминская В. В., Решетов Д. Н. Фундаменты н установка металлорежущих стан ков. Мл Машиностроение, 1975. 208 с. 3. Установка металлорежущих станков: Методические рекомендации, Мп ВНИИТЭМР, !985.
36 с. 276 МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНКАХ 13.1. Выбор материалов для деталей станков Технические и экономические показатели станков и, в первую очередь, их качество и надежность в значительной степени зависят от применяемых материалов, вида термической обработки и ее режимов. Для изготовления деталей станков применяется достаточно широкая номенклатура материалов, что связано со спецификой требований к отдельным узлам и элементам станка. При расчетах деталей станков на прочность, жесткость, износостойкость, тепловые деформации с учетом других критериев работоспособности (см.
т. 1, гл. 6) определяют значения характеристик, которым должны удовлетворять выбранный материал и его термообработка. Корпусные детали. Основные требования, предъявляемые к корпусным деталям, — их прочность, жесткость, малое коробление во времени, демпфирующая способность, сохранение длительной размерной стабильности. К материалу корпусных деталей, имеющих направляющие, предъявляются требования износостойкости. Наряду с традиционными материалами, применяемыми для изготовления станин (серые чугуны, низкоуглеродистые стали), в последние годы все большее применение находят неметаллические и комбинированные материалы. Серые чугуны получили широкое распространение благодаря их хорошим литейным свойствам и возможности изготовления отливок сложной конфигурации, достаточной прочности, износостойкости и демпфирующей способности, а также относительной дешевизне. Из серого чугуна СЧ 15 изготовляют станины сложной формы для станков нормальной точности.
Чугун СЧ20 позволяет осуществлять закалку ТВЧ направляющих и применяется для изготовления станин станков средних размеров, в том числе прецизионных станков. Чугуны СЧ21 и СЧ25 обладают повышенной износостойкостью благодаря структуре металлической основы (12). Серые модифицированные чугуны СЧ 32, СЧ35, хотя и обладают повышенной прочностью и износостойкостью, не рекомендуются для изготовления станин больших размеров (длина станины свыше 3 м) и станин сложной конфигурации. Для снятия внутренних напряжений, возникающих в чугунных отливках, станины подвергают различным видам старения. Этим достигается отсутствие коробления и стабильность свойств в процессе эксплуатации станка.
В особо ответственных случаях станины изготовляют из высокопрочных и легированных чугунов с присадками %, Сг, Ч и других элементов, что обеспечивает высокую износостойкость термообработанных направляющих (например, цельно- литая станина с закаленными направляющими шлифовальных станков японской фирмы 1)КАЖА). Станины изготовляют как за одно целое с направляющими, так и с применением накладных направляющих, выполненных, как правило, из закаленных сталей.
Сварные стальные станины по сравнению с чугунными значительно легче при одинаковой жесткости, поскольку модуль упругости стали в 2 — 2,4 раза выше модуля упругости чугуна. Применение фасонных профилей в сварных станинах снижает трудоемкость их изготовления. Стальные станины обладают повышенной ударной прочностью, но их демпфирующая способность значительно ниже, чем чугунных. Для сварных станин станков средних размеров нормальной точности в еди.
ничном и мелкосерийном производстве применяются углеродистые стали СтЗ и Ст4. Применение бетона и железобетона для изготовления станин позволяет значительно сократить расход металла. Однако бетон после схватывания поглощает влагу, что приводит к объемным изменениям, а попадание на бетон масла может вызвать его повреждение. Поэтому поверхность железобетонных станин, как правило, пропитывают полимерными материалами. Бетоны обладают хорошими демпфируюшими свойствами. Для железобетонных конструкций каркас станины выполняют из арматурной стали Стб и заливают высококачественным бетоном, например марки 600. Направляющие выполняют из чугуна или закаленной стали. Такие стационарные станины применяют, как правило, для тяжелых станков.
Бетонные станины для станков небольших размеров можно выполнять без арматуры. Лучшими техническими характеристиками обладают полимербетоны [1) — композиционные материалы, основой которых служат природные камни, а связующим — синтетические смолы, По свойствам полимербетоны приближаются к природным гранитам, но трудоемкость изготовления из них деталей значительно меньше. Как отечественные полимербетоны (синтегран), так и зарубежные (гранитан, акрилбетон, зпоксибетон, плексилитбетон) характеризуются высокими демпфируюшей способностью и прочностью, отсутствием внутренних напряжений, коррозионной стойкостью, стабильностью размеров и малой теплопроводностью.
Из них изготовляют станины сложной конфигурации для фрезерных, шлифовальных, многоцелевых и других станков, в том числе крупных размеров. Можно привести в качестве примера станины станков фирм РК1ТУ ЬТ(ЛЭЕ11 (Швейцария), ВЬККНАКО ппб %ЕВЕР (Германия), 1.АМ015 Р1.1Х).1МЕ (США). Из полимербетонов могут быть изготовлены детали сложной конфигурации, характеризующиеся высоков жесткостью, малой ползучестью и стабильностью размеров во времени. Новым направлением является применение для изготовления станин керамических материалов на основе оксида алюминия.
Примером может служить прецизионный станок для алмазного точения (Япония). Практически все перечисленные материалы применяют для изготовления не только станин, но и других корпусных деталей. Для корпусов коробок скоростей и подач, суппортов (средненагруженные детали) используют серые чугуны СЧ10, СЧ18, а в отдельных случаях (для сравнительно простых конструкций) — полимербетоны. Для корпусных деталей простой конфигурации, например плиты в верхней части станины или поперечины прецизионных станков малых и средних размеров, применяют природный гранит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
