Способ гашения колебаний шпиндельных групп

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1357136 A 1 (50 4 В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3438241/25-08 (22) 14.05.82 (46) 07.12.87. Бюл, Р 45 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) И.М.Баранчукова (53) 621.941.) (088.8) (56) Справочник машиностроителя. /

Под ред. Н,С.Ачеркана. M. Машиностроение, 1952, т,2, с. 868, повышения точности.и производительности обработки путем более полного исключения колебаний в шпиндельной группе, до установки оснастки с заго— товкой или инструментом определяют положение. полюса поворота оси собственного вращения и центр масс вращающихся элементов шпиндельной группы, совмещают полюс поворота с центром масс путем приложения к шпинделю дополнительной нагрузки расчетной величины, а действие установленной оснастки с заготовкой или инструментом компенсируют приложением дополнительной регулируемой нагрузки. (54 ) (57 ) СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ

ШПИНДЕЛЬН11Х ГРУПП, включающий бапан— сировку шпиндельной группы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I357I36

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к способам гашения колебаний шпиндельных групп, Цель изобретения — повышение точности и производительности обработки за счет более полного исключения колебаний в шпиндельной группе путем приложения к шпинделю дополнительной регулируемой нагрузки.

На фиг.! показана схема возникновения колебаний от действия внешнего момента от веса вращающихся масс на примере токарного станка; на фиг.2— устройство для реализации предлагаемого способа в части совмещения центра масс и неподвижной точки поворота оси собственного вращения (полюс поворота); на фиг.3 — схема определения добавочного момента от веса оснастки с заготовкой; на фиг.4 устройство для создания дополнительной регулируемой нагрузки.

При вращении шпиндельной группы, например, токарного станка в результате несовпадения на 1, центра масс

С (фиг.!) и полюса поворота О возникает момент количества движения Н, расположенный на оси шпиндельной группы и приводящий к возникновению гироскопических моментов Mr, и Мг«, определяющих поворот оси шпинделя вокруг экваториальных осей У и Z.

Компенсацию момента Н согласно предлагаемому способу производят установкой на шпиндельную группу дополнительной нагрузки в виде дисков А и

Б (фиг.2)..Диск А устанавливается в случае смещения центра масс относительно полюса поворота в сторону передней опоры шпинделя, диск Б устанавливается в случае смещения центра масс относительно полюса поворота в сторону задней опоры, На величину вектора Н влияет также оснастка, закрепляемая на шпинделе. Для компенсации этого влияния используют устройство, создающее регулируемую дополнительную нагрузку на шпиндельную группу. Указанное устройство (фиг.4) выполнено в виде стакана !, внутри которого помещена тарированная пружина 2, одним концом упирающаяся в торец винтового наконечника 3, выполненного со шпонкой

4, исключающей воэможность его поворота в процессе поступательного перемещения, находящегося в зацеплении с гайкой 5, смонтированной на стакане! совместно с фиксаторами 6, исключающими возможно сть ее поступательно ro перемещения в процессе поворота, а другим концом упирающаяся в торец () гильзы 7, установленной в отверстии стакана !, и содержащей нажимной ролик 8 с осью 9 и подшипниками !О.

В зависимости от расчетной величины усилия Р (фиг.3) осуществляется поворот гайки 5 на соответствующий угол, обеспечивающий сжатие пружины 2 на величину, позволяющую воспроизвести требуемое усилие Р, которое через гильзу 7 передается нажимному ролику

8, осуществляющему силовое воздействие на шпиндель (фиг.4).

Начальное (нулевое ) положение перед тем как испольэовать устройство должно соответствовать положению винтового наконечника 3, при котором имеет место его контакт с нижним торцом гайки 5, а нулевые риски на верхних торцах винтового наконечника и гайки совпадают, При таком положении пружина 2 находится в свободном состоянии, Способ осуществляют следующим образом.

Производят динамическую балансировку шпиндельной группы. Определяют положение центра масс (точка С) на оси шпиндельной группы. Экспериментальным путем определяют положение

3S полюса поворота О, Определяют величину момента от силы веса вращающихся масс, точка приложения которой находится в центре масс всей вращающейся шпиндельной группы, относитель40 но неподвижного полюса поворота О.

И = Г 1,, где 1 — расстояние от центра масс

1 до полюса поворота.

4Б При нахождении центра масс слева от полюса поворота определяют массу детали А (фиг.2), используя соотношение

Р «1

Р 1 = F «1; Р

50 1 где 1 —. расстояние центра масс де2 тали А от полюса поворота.

При нахождении центра масс С справа от полюса поворота О определяют б массу детали Б, используя соотношение

P «1„

Р«1 = P «1 Р

1 Б 3 Б з

j 357136

10 где 1 — расстояние центра масс де3 тали Б от полюса поворота О.

Определяют веса оснастки (например, патрона ) и заготовки P „zr Р и положения их центров масс С и С

П 3 (фиг.3), после чего определяют суммарный вес Р, и общий центр масс для патрона с заготовкой.

Определяют координату силового воздействия на шпиндель (исходя из удобства размещения устройства при

его установке на шпиндельной бабке, с помощью которого создается силовое воздействие на шпиндель) и рассчитыBBMT его величину P (P ° 1ь х 1 — P х 1 г4 г г у

У

Исходя из рассчитанной величины силового воздействия Р, находят величину перемещения винтового наконечника 3 из его начального положения, обеспечивающего передачу на шпиндель посредством ролика 8 через пружину.

2 силового воздействия Р требуемой величины.

1357136

Составитель В,Иванников

Редактор Н.Тупица Техред M,Äèäûê Корректор M,Èàðîøè

Заказ 5927/9 Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4