pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Сгруппировав типовые элементы, получим смещение несущей системы станка в любой точке трехмерного рабочего пространства при нагрузке (разгрузке): 61 1'„,(х,у,г) = Х 1'„,. Р,х,у,~) и„. Х 1=1 2 Х (х,у,я)+ Х у',",.' '(Г,х,д,г) Х 1=1 "з Х и„.(х,д,я)+ Х У," Р'(г",х,у,г) Х 1=1 И4 Х и„-(х,у,а) + Х 1'„,.(Р,х,у,г). В уравнении (6.25) в развернутом виде с учетом формул, указанных в табл. 6.9, учтены размеры всех звеньев несущей системы, посадки, материал, вид и качество обработки, внешние и внутренние силы, компоновка узлов станка. На практике все входящие в выражение (6.25) исходные параметры необходимо учитывать как случайные„а не детерминированные. В качестве вероятностных показателей точности станков приняты математически ожидаемые нагрузочные М~У„) и остаточные М11',) смещения и соответствующие им средние квадратические отклонения о~У„~ и АУ,].
Математи- '. чески ожидаемое смещение несущей системы М~У„,(х,у,я)1 определяют как сумму математически ожидаемых смещений т„; различных типовых элементов: М~ У„,(х,'у,х)1 = Х т„,(Г,х,д,г) и(х,у,л). 1=1 (6.26) В качестве примера для несущей системы станка 2Е450АМФ4, имеющей привод подач, на рис. 6.17 показаны рассчитанные по формуле (6.26) балансы нагрузочных М~ Ц (рис.
6.17, а) и остаточных М~У~~ (рис. 6.17, б) смещений и характеристик (рис. 6.17, в). Характеристики построены с учетом сил трения (кривая 1), без учета сил трения (кривая 8), кривая 2 — экспериментальная. С увеличением числа типовых элементов и конструкции растут значение и рассеяние смещений. Если влияние всех составляющих звеньев принять одинаковым с математическим ожиданием т1 и средним квадратическим отклонением о1, то смещение несущей системы (рис. 6.18) М ~ У„,1 = т, и; о ~ У„,| = о, Й, т. е. с увеличением числа элементов снижа- ется точность обработки. Список литературы 1.
Базров Б. М. Технологические основы, проектирования самоподнастраивающихся станков. М.: Машиностроение, 1978. 216 с. 2. Балакшин Б. С. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1969. 560 с. 3. Дальский А. М., Кулешова 3. Г. Сборка высокоточных соединений в машиностроении. М.: Машиностроение, 1988. 304 с. 4.
Исследование точности силовых узлов подачи переналаживаемых автоматических линий/Б. И. Черпаков, В. Т. Портман и др.// Станки и инструмент. № 6. 1988. С. 3 — 4. 5. Корневнц Э. Ф., Зндер Г. В. Формулы для расчета балок на упругом основании. М.: Госстройиздат, 1932. 347 с.
6. Левина 3. М., Решетов Д. Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971. 267 с. 7. Металлорежущие станки и автоматы/ Под ред. А. С. Проникова. М.: Машиностроение, 1981. 479 с. 8. Решетов Д. Н., Портман В. Т. Точность металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1986. 335 с.
9. Справочник технолога-машиностроителя. М.: Машиностроение, 1985. Т. 1. 656 с. Т. 2. 496 с. 10. Теория механизмов и машин/Под ред. К. В. Фролова. М.: Наука, 1987. 365 с. 11. Чернянский П. М. Анализ точности технологических систем в условиях силового воздействия//Известия вузов. Машиностроение, .1984. № 4. С. 151 — 156. 12. %ес1с М. ЖехМхеирпазсЫпеп Вапд 4 Мер1есйп1зсйе 13п1егыс1шпд апд Вепг1е11цпд, УР1" Чег1ад, Рйззе1дог$. 1985. 248 з. Глава 7 Тепловые деформации станков 7.1. Тепловые погрешности и их влияние на точность станка Юыкадные паранещры спанка днуяренние сдюи Причина-следапбие Причина — следопдие Причина — следствие д3 Рис.
7.1. Структурная схема (а) тепловой системы станка н схема (б) причинно-следственных связей меха- низма формирования тепловых погрешностей станка Тепловые погрешности станка влияют на отклонения размеров, формы и расположения обрабатываемых поверхностей. Доля тепловых погрешностей прецизионных станков может составлять 40 — 70 % общей погрешности обработки. Подводимая к станку энергия, не затрачиваемая на полезную работу, преобразуется в тепловую энергию. Источниками тепловыделения в станках могут быть электродвигатели, зубчатые и ременные передачи, подшипники, муфты, система смазывания и гидросистема, процесс резания и т. д. Теплота от этих источников передается деталям станка (рис.
7.1, а), перераспределяется между ними, частично идет на нагрев самих источников тепловыделения и частично отводится в окружающую среду. Общий процесс переноса теплоты в станках может быть расчленен на элементарные процессы: теплопроводность — молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, вызванный разницей температур (распространение теплоты в деталях станка, подвижных и неподвижных соединениях через пятна фактического контакта, в газовых или жидкостных прослойках аэро- и гидростатических или гидро- динамических направляющих и др.); конвекцию — перенос теплоты посредством макроскопических элементов среды при их перемещении, обусловленном неоднородным распределением температуры (теплообмен деталей станка со смазочной или охлаждающей жидкостью, окружающей средой, через жидкостную или газовую прослойку и т.
д.); тепловое излучение — перенос теплоты электромагнитными волнами, обусловленный температурой и оптическими свойствами среды (теплообмен между деталями станка и окружающей средой). 7.1. Показатели точности станков типовых компоновок № по пор. Эскиз компоновки Фиксирован- ные точки Направление движении рабо- чего о гана Показатели точности 1, 2 Распространение теплоты в станках связано также с переносом самой СОЖ, перемещением формообразующих узлов станка, обрабатываемой заготовки, технологической оснастки, стружки. Нагрев основных элементов станка (рис.
7.1, б) приводит к изменению их геометрических размеров и формы, что, в свою очередь, приводит к перемещениям и поворотам тех элементов станка, точность положения и движения которых характеризуют его точность. Тепловым режимом станка называют совокупность всех факторов и процессов, определяющих теплофизическую обстановку в его элементах.
Теплоустойчивость — свойство станка сохранять в установленных пределах выходные параметры точности при различных тепловых воздействиях. Тепловые погрешности станка характеризуются отклонениями его выходных параметров точности при внешних и внутренних тепловых воздействиях. Цель теплового расчета станка — оценка сопротивляемости станка и его основных элементов тепловым воздействиям и создание теплоустойчивой конструкции станка. В результате рассчитывают значения показателей для всех выходных параметров точности, а также определяют значения параметров элементов станка, их конструкцию и компоновку или намечают другие мероприятия, обеспечивающие нахождение показателей точности станка в допустимых пределах. Тепловой расчет станка выполняют в приведенной ниже последовательности.
1. Осуществляют теплофизический анализ конструкции и разработку расчетной схемы .станка. На основе чертежей анализируют конструктивные особенности, компоновку и условия работы станка. В качестве основных элементов выбирают детали (узлы), которые имеют относительно большие линейные размеры, пло- щадь теплоотдающей поверхности, массу, а также входят в размерную цепь, определяющую относительное положение узлов, несущих инструмент и заготовку. Такими элементами, как правило, являются базовые и корпусные детали, шпиндели и ходовые винты.
Выясняют их форму, размеры, материал, из которого их изготовляют, поверхности закрепления и сопряжения, выявляют основные источники тепловыделения, анализируют способы передачи теплоты от основных источников к основным элементам станка, определяют поверхности подвода теплоты к основным элементам станка, анализируют условия теплообмена между основными элементами станка и окружающей средой, выясняют, какие поверхности обдуваемые и какие необдуваемые, а нализируют требования, предъявляемые к точности станка и условиям его эксплуатации. 2. Выбирают показатели точности станка.
Выходными параметрами станка являются характеристики траекторий движения формообразующих узлов 1131. Показатели точности оценивают отклонения реальных траекторий, вызванные нагреванием станка, от траекторий движения формообразующих узлов ненагретого станка. В качестве показателей точности станка могут быть выбраны линейные и угловые смещения формообразующих узлов или координатных систем инструмента О„Х„У„Л„и обрабатываемой заготовки О,Х,У,Л, (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
