Способ изменения жесткости узлов металлообрабатывающего станка

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при доработке конструкции опытного образца металлообрабатывающего станка. Цель изобретения - повышение качества обработки и надежности станка за счет увеличения стабильности жесткостных характеристик станка . При испытаниях станка определяют доли, вносимые узлами станка в общий баланс его податливости. Затем назначают величины f вьшеуказанных долей в следующем соотношении . ..f. Нумерацию узлов назначают, начиная от узла, несущего инструмент, и кончая узлом, несущим деталь. После этого дорабатывают узлы станка до выполнения вьш1еуказанного соотношения долей. 1 ЯП. а со со СП 4

СО)ОЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)4 В 23 О 1/00 G 01 M !9/00

Я

Я1 ) с и )» 1 -(т.;

В !3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4073062/31-08 (22) 03. 04. 86 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) И.И.Давыдов и Я.M.Ãåëüøòåéí (53) 621. 9-11 (088.8) (56) Врагов Ю. Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. — М.: Машиностроение, 1978, с ° 208. (54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ УЗЛОВ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО CTAHIQ (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при доработке конструкции опытного образца металлообрабатывающего станка. Цель изобретения — повы- шение качества обработки и надежности станка за счет увеличения стабильности жесткостных характеристик станка. При испытаниях станка определяют доли, вносимые узлами станка в общий баланс его податливости. Затем назначают величины f вышеуказанных долей в следующем соотношении f. f > (2

>...> f.„. Нумерацию узлов назначают, начиная от узла, несущего инструмент, и кончая узлом, несущим деталь. После этого дорабатывают узлы станка до выполнения вьппеуказанного соотношения долей. ип.

1335400

Изобретение относится к станко строению и может быть использовано при доработке конструкции опытного образца металлообрабатывающего стан5 ка.

Цель изобретения — повышение качества обработки и надежности станка эа счет увеличения стабильности жесткостных характеристик станка. 10

На чертеже представлен металлорежущий станок, жесткость. узлов которого исследуется.

Станок состоит из шпиндельной бабки 1 с вертикальными направляющими 2. 15

Стойка 3 расположена на основании 4, на котором также установлены при помощи поперечных направляющих 5 салазки 6 с продольными направляющими 7, на которых смонтирован стол 8. Шпин- 20 дельная бабка 1 имеет перемещение вдоль оси 7. по стойке 3, салазки 6 перемещаются по основанию 4 вдоль оси Y стол 8 по салазкам 6 вдоль оси Х. Упругие деформации шпиндельной 25 бабки 1 и направляющих 2 не оказывают влияния на стабильность жесткостных характеристик станка (при посто-. янстве действия внешних нагрузок во всех точках рабочего пространства), 30 так как эти узлы неподвижны относительно инструмента. Стойка 3 и осно. вание 4 имеют перемещение относительно инструмента по одной координате (Z), направляющие 5 и салазки 6 — по двум координатам (Е, Y), направляющие 7 и стол 8 — по трем координатам (Z, Y, Х). Соответственно и влияние отклонения от номинального положения стойки 3 и основания 4 на 40 стабильность жесткостных характеристик при равной жесткости всех узлов меньше, чем влияние направляющих 5 и салазок 6, и влияние отклонения от номинального положения салазок 6 и 45 направляющих 5 меньше, чем более подвижных, относительно инструмента, стола 8 и направляющих 7. Иэ указанного следует, что для повышения стабильности жесткостных характеристик станка необходимо в первую очередь увеличить жесткость узлов, наиболее .подвижных относительно инструмента.

Для рассматриваемого станка необходимо в первую очередь добиваться повышения жесткости стола 8 и направляющих 7, затем салазок 6 и направляющих 5 и т.д. Так как степень подвижности узлов относительно инструмента тем больше, чем дальше находится код этого узла в конструктивном коде компоновки станка от кода узла, несу". щего инструмент, то можно сказать, что чем дальше от узла, несущего инструмент в конструктивном коде компоновки, находится код узла, тем меньшую долю он должен вносить в общий баланс податливости станка, т.е. должно выполняться неравенство о f

Способ осуществляют следующим образом.

Производится испытание опытного образца (установочной серии) на жесткость, определяемую упругими деформациями узлов несущей системы. Затем определяются доли, вносимые узлами в общий баланс податливости станка. Далее задаются значения долей, вносимых узлами в общий баланс податливости станка, в следующем соотношении:

> f > ..... .> f<. Затем изменением

< конструкции узлов добиваются эаданного ранее соотношения долей. Для корпусных деталей это может быть достигнуто изменением их габаритов, толщин стенок, расположения и количества ребер жесткости, для направляющих — изменением их длины и расстояния между гранями, ширины опор, типа танкеток и т.д. Для станка, представленного на чертеже после экспериментального определения долей вносимых каждым узлом задается следующее соотношение долей: .f, ) .<. ъ f + Е4 >

)Е5) Кь ) Ю, ) Е8, где f1 — доля, осимая i-м узлом в общий баланс податливости станка.

Затем производится изменение конструкции тех узлов, которые нарушают указанную зависимость.

Необходимо отметить, что конструктивные изменения, ведущие к перераспределению долей, вносимых узлами в . общий баланс податливости, в каждом конкретном случае следует производить с учетом обеспечения наименьших затрат на доработку станка.

Для станка, показанного на чертеже произведен расчет жесткости несущей системы при усилии резания, соответствующем черновой операции фрезерования плоскости цилиндрической фрезой (попутному). Были определены доли, вносимые узлами в общий баланс податливости, и изменением их конструкции получен баланс с приблизитель13

Составитель M.Êîëüáè÷

Техред М.Ходанич

Корректор А. Тяско

Редактор Е.Папп

Заказ 4006/14 Тираж 785 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но равными долями, вносимыми узлами, при этом жесткостные характеристики станка в целом и их стабильность в рабочем пространстве практически не изменились. Затем было принято соотношение долей, указанное в предлагаемом способе. Для реализации этого соотношения увеличили доли, вносимые стойкой 3 и основанием 4, и уменьшили доли, вносимые направляющими 5 и 7.

Увеличение долей, вносимых стойкой 3 и основанием 4, осуществлялось за счет изменения толщин их стенок и габаритных размеров,, не влияющих на вылеты, снижение долей вносимых направляющими производилось за счет изменения типа танкеток в направляющих 7 и увеличения расстояния между гранями на 10Х в направляющих 5. Эти изменения позволили беэ ухудшения жесткостных параметров станка повысить их стабильность в рабочем пространстве в среднем на 287 и снизить

4 металлоемкость конструкции ориентировочно на 6Х.

Формула изобретения

Способ изменения жесткости узлов металлообрабатывающего станка, при котором определяют доли, вносимые узлами станка в общий баланс его податливости, а затем производят доработку узлов до пол- чения соответствующей жесткости, о т л и ч а ю щ и й— с я тем,что, с цельюповышения качества . обработки и надежности станка за счет увеличения стабильности жесткостных характеристик станка, доработку ysлов станка производят до следующего соотношения величин f долей, вносимых ими в баланс податливости

f<) f ...)f„, и причем нумерацию узлов назначают последовательно, начиная от узла, несущего инструмент, и кончая узлом, несущим деталь.