Расчет и проектирование шпиндельных узлов металлорежущих станков с опорами качения. Кирилин Ю.В - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
2. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ШПИНДЕЛЬНЫМ УЗЛАМ.
ПРИВОДЫ ШПИНДЕЛЕЙ.
Шпиндельные узлы предназначены для осуще ствления точного враще-
ния инструмента или обрабатываемой детали. Они входят в несущую систему
станка и в значительной мере определяют ее жесткость и виброустойчивость.
Шпиндельный узел ст анка состоит из шпинделя, его опор, приводного
элемента. В шпинделе выделяют передний конец и межопорный участок. На
шпиндель действуют нагрузки, вызываемые силами резания, силами в приво-
де, а также центробежными силами, возникающими от неуравновешенности
вращающихся деталей самого шпиндельного узла. Проектирование узла вклю-
чает: выбор типа привода, опор, устройств для их смазывания и защиты от
загрязнений; определение диаметра шпинделя, расстояния между опорами и
разработку конструкции всех элементов.
К шпиндельным узлам станков предъявляют следущие требования:
1. Точность вращения, измеряемая биением на переднем конце шпинделя
в радиальном или осевом направлениях; отклонения от идеального вращения
являются одной из основных причин погрешностей обработки на многих
станках. Допустимое биение шпинделя универсальных станков должно соот-
ветствовать государственным стандартам. Биение шпинделя специальных стан-
ков не должно превосходить 1/3 допуска на лимитирующий размер обрабо-
танной на станке детали.
2. Жесткость шпиндельного узла, определяемая по упругим перемещени-
ям переднего конца шпинделя, обусловленным податливо стью собственно
шпинделя и его опор; радиальная и осевая жесткость шпиндельного узла
существенно влияет на точность обработки. Допустимая минимальная жес-
ткость переднего конца шпинделя продукционных станков со ставляет
20 Н/мкм, прецизионных - 400 Н/мкм. Допустимый угол поворота шпинделя в
передней опоре, сопровождающийся неравномерным распределением нагруз-
ки между телами вращения подшипников, принимается равным 0,0001...
0,00015 рад. Угол поворота шпинделя под приводным зубчатым колесом
допускается 0,00008...0,0001 рад, а прогиб в этом месте не должен превышать
0,01m (m - модуль зуб чатого колеса).
Требования к же стко сти шпинделя можно выразить по-другому. Для
обеспечения работоспособности шпиндельных подшипников необходимо сле-
дующее соотношение между диаметром d шпинделя и межосевым расстоянием
l: