металло и автоматы (841805), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Плошадь основания фундамента г' выбирают из условия, чтобы давление на грунт а, (Н/сме) и осадка фундамента з (см) не превосходили допускаемых значений. Нагрузка на грунт б складывается из веса станка, обрабатываемой детали и самого фундамента. Допускаемые значения давлений на грунт выбирают в зависимости от типа грунта. Все грунты делят на четыре категории: слабые (1), средние (11), прочные (!!!) и скальные основания (!Ч).
Осадка грунта под действием данного давления может характеризоваться коэффициентом упругого равномерного сжатия С = —. Ог г (64) Это понятие аналогично жесткости стыка. Значения допустимого давления на грунт и коэффициента для различных категорий грунтов приведены в табл. 8 таблица 6 Характеристики прочности в мееткоетв груктов Харакге рнстамв гр и! ц г(опускаемое давление на грунт, Н(сме Комрфг1пиент С„. Н,'см' До!5 !5 — З5 35 — 60 а ЗО ЗΠ— 60 60 — !00 Св.
60 а 100 В случае скрепления станины с фундаментом следует опасаться тепловых деформаций станины, которые могут возникнуть при колебании температуры окружающей среды. Причины этих деформаций заключаются в том, что коэффициенты линейного расширения материалов фундамента (бетона) и станины (чугуна) различны. При изменении температуры их длина становится б" б р няс эз Вмврькямярую гаях фуилаиейг лээ йргамзйыячч'ь сеянка и фундамента; (о 1, — температуры в цехе при заливке фундамента и в данный момент. Разница в длинах фундамента и станины будет равна ЛЕ.
Величину тепловой деформации станины можно рассчитать по формуле б .= й — тс соэ Т =' )с (1 соз у) = ': неодинаковой, и станина изгибается, ;:.'что влияет на точность обработки. Расчетная схема для определения ,.тепловых деформаций станины б=О,С ; приведена на рис. 94 Станина и фундамент заменены ,: двумя скрепленными пластинами, оси ;, которых проходят через центры тяжести :,: станины О, и фундамента Оэ на ::, расстоянии и. Их искривления -,' А~О~В~ и АэОэВэ произошли в резуль';: тате того, что каждый метр длины ,. станины и фундамента получил тепловые прирашения, разность которых: :.
б =а, (1,— (э) — аф(1, — 1~) = (а„— — аф) ((э — (э), (55) : 'где а„, а, — коэффициенты линей: ' ного расширения материала станины '. .Ряс Э4. Расчеыая гмчв лхя гярехахячя гел:$ОВнх аефбрмвчий ствянчм = 2гг з(п* 2 Ы. Из ~А КАз:з(пу ук 2, из ,г~ОА С: й =- —. 2ыпу' Подставляя значения получим у и В=ОВ, 139 б= —. (ББ) ва' ,г(аннан формула показывает, что чем длиннее станина, тем больше значение искривления направляющих станины б.
Поэтому длинные станины нельзя скреплять с фундаментом по всей длине (для обеспечения возможности свободных тепловых расширений ста нины) . , Широко используют установку станков на виброизолируюшие опоры. Эти опоры ослабляют передачу вибраций как от станка к основанию, так и в обратном направлении. Это ослабление происходит в том случае, если частота собственных колебаний станка на упругих опорах в 1,5 — 2 раза меньше частоты возмушающих сил. При близости или совпадении этих частот, наоборот, произойдет усиление вибраций из-за явлений резонанса. Это определяет выбор жесткости виброизолирующих опор (см. гл. 15).
Применяют конструкции с различными упругими элементами: металлической сеткой, резиной, пружинами. Конструк- акимыч.пь ция виброопоры для станков средних размеров показана в гл. 15. э2. Частота собственных колебаний прецизионных станков, установленных на виброопоры, не должна превышать (Π— 15 Гц, а для обычных не выше 20 Гц.
Во избежание резонанса при работе станков с динамическими нагрузками необходимо подсчитать частоту собственных колебаний станка и фундамента или станка на виброопорах. Эта частота должна отличаться от частот периодических сил, действующих на станок. Частота собственных колебаний фундамента зависит от жесткости грунта, которая характеризуется коэффициентом равномерного сжатия грунта. Частота собственных колебаний станины и фундамента в вертикальной плоское~и может быть определена по известной формуле (67) где д — ускорение силы тяжести; г — осадка грунта от собственного веса.
Кроме того, необходимо определить частоту собственных колебаний станины относительно фундамента, рассматривая станину как балку на упругом основании. В этом случае следует учесть соотношение жесткости сечения станины Е,7, и фундамента Е,3, и применить формулу Если станок установлен на виброизолирующих опорах, то в формуле (68) а будет осадка опор.,от веса станка. Желательно, чтобы частота собственных и вынужденных колебаний отличались более чем в 2,5 раза. $ 2. Проверка и испытание станков Пригодность металлорежущего станка к выполнению заданных технологических операций определяется прежде всего исправным состоянием всех его механизмов. Приемку или проверку технического состояния металлорежущих станков начинают с внешнего осмотра станка, проверки его паспортных данных, правильности функциони- 140 рования его основных механизмов на холостом ходу, а затем под нагрузкой.
Дли оценки работоспособности станка по основным техническим показателям, и в первую очередь по точности, необходимо провести ряд специальных испьпаний. 1(азначение этих испытаний вытекает из общей схемы потери станком работоспособности (см. гл. 8 и рис. 57), откуда видна необходимость обеспечить высокие начальные параметры станка и сохранять их в процессе эксплуатации. Для опытных образцов станков проводят исследовательские испытания, а для станков, находящихся в эксплуатации, — контрольные. Испытания станков иа геометрическую и кинематическую точность включают проверку точности работы отдельных механизмов и точность изготовления базовых элементов станка.
Сюда относится точность вращении (биение) шпинделей, прямолинейность или плоскостность направляющих или поверхностей столов, точность перемещения суппорта или стола, точность ходового винта станка и др. Кроме того, проверяют правильность взаимного положении и движения элементов,' станка: параллельность или перпендикулярность основных направлнющих " или поверхностей столов и осей шпинделей, перпендикулярность оси шпин-: деля координатно-расточного станка плоскости его стола. Проверка точности станков проводится по нормам ГОСТа для соответствукхщих типов станков. Допустимые значения отклонений зависят также от класса точности станка.
При испытании станков ! на точность применяют универсальные и специальные измерительные приборы и инструменты. Для измерения кине-::, матнческой точности станков применяют специальные приборы (кинематометры), которые позволяют оценить . изменения передаточного отношения, ' возникающие в основном за счет погрешностей зубчатых передач. Проверка точности кинематических цепей "'. особенно важна для зуборезных стан- '..
ков. Применение получили кинемато-:.- метры с магнитоэлектрической записью (рис. 95). Прибор измеряет сдвиг ' электрических фаз сигналов, поступаю- '. щих с датчиков. установленных на ', концах контролируемой кинематической цепи с передаточным отншпеиием '„ яке. 95. Схема кккеметометра .' звена настройки /.. Малукт измери. тельную головку устанавливают на ведушем, быстроходном звене 2, большую головку — на столе / станка. Сигналы датчиков усиливаются, сравниваются в электронном блоке Л и записывакттси с помошью самопишущего прибора 4 или подаются на осциллограф. На рис.
95 показана осциллограмма записи погрешности передаточного отношения б, — за олин оборот стола и 6, — при повороте стола на 1/з часть стола, где г— число зубьев делительного колеса стола. Оценка тепловых деформаций станка. Для определения тепловых деформаций станка можно использовать те же приборы, что и для оценки геометрической точности. Однако специфика здесь заключается в том, что деформация изменяется во времени (см. рис, 63). Поэтому применяют самопишущие приборы, регистрирующие эти изменении. Кроме того, часто необходимо определить характер температурных полей и их изменение во времени.
Датчиками в 'этом случае служат термопары, уста новленные в зоне источников тепла и на исследуемых корпусных деталях. Испытание станков на жесткость и виброустойчивость. В Советском Союзе разработаны нормы жесткости для станков различных типов. Стандартами предусмотрены метод нагружения, величина максимальной нагрузки и допустимые деформации элементов станка. Нормы регламентируют суммарную деформацию (например, шпинделя и суппорта» в направлении, определяющем точность обработки. Схема для измерения статической жесткости была приведена на рис. 60. Оценка динамической жесткости и виброус гойчивости станка позволяет определить типичные формы колебаний, получить частотные характеристики, установить границы устойчивости работы станка при снятии предельной стружки (см. гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
