LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення точності токарних автоматизованих верстатів шляхом зміни впливу умов стикування базових вузлів на температурні деформації

кришки і корпусу в зоні опори відрізняються мало, температурні зміщення, в разі фіксації шпинделя в задній опорі в порівнянні з фіксацією в передній опорі, будуть більшими на величину


Dd=b[lпо(Jш-Jпо)+(lкр1+lш1+lк2)(Jш-Jк)+lзо(Jзо-Jк)]. (13)


Отже, в першому наближенні можна стверджувати, що різниця в зміщеннях переднього кінця шпинделя, в разі фіксації шпинделя в різних опорах визначатиметься різницею температур шпинделя і корпусу на ділянці між опорами. Якщо ця різниця буде незначною, то і суттєвого зменшення осьових зміщень в разі фіксації шпинделя в передній опорі досягнуто не буде.

Суттєвого зниження осьових температурних зміщень переднього кінця шпинделя можна досягти розмістивши штифти, що фіксують шпиндельну бабку, на передньому торці корпусу бабки. В такому разі осьові температурні зміщення шпинделя визначатимуться за виразом


d=b[lшп Jшп+lкр2(Jкр2-Jк)+lпо(Jпо-Jк)+lкр1(Jкр1 -Jк)-lш3ЧJк]. (14)


З формули (14) витікає, що за такої схеми фіксації осьові зміщення визначатимуться величиною вильоту шпинделя та різницею надмірних температур корпусу і елементів шпиндельного вузла, що розміщені в передній опорі.

Розміщення фіксуючих штифтів на зовнішньому торці стінки, при осьовій фіксації шпинделя в передній опорі, забезпечує значне зниження осьових зміщень шпинделя в порівнянні зі схемою, коли штифти розміщені з внутрішнього боку стінки за рахунок зменшення зміщень в опорі, оскільки зміщення опори в першому випадку пропорційні різниці температур опори і корпусу, а в другому - надмірній температурі опори.


ВИСНОВКИ


1. На основі аналізу літератури та проведених експериментальних досліджень визначені основні джерела тепловиділення в токарно-револьверному автоматі, виявлені фактори, що впливають на інтенсивність тепловиділення в шпиндельних опорах. Розроблені рекомендації щодо застосування систем мащення шпиндельних опор, які забезпечують зниження надмірної температури опори на 80–100С в разі використання крапельного мащення і до 250С в разі пластичного.

2. Виявлено вплив тепловиділення в різних вузлах верстата на температурні зміщення в зоні різання. Показано, що нерівномірне температурне поле базових деталей впливає на похибки форми оброблюваної деталі і мало впиває на похибки розміру, в той час як температурне поле шпиндельної бабки впливає і на похибки розміру і на похибки форми.

3. Розроблені математичні моделі розрахунку температурного поля і температурних деформацій шпиндельної бабки токарно-револьверного автомата, в яких враховується вплив стиків на теплопередачу і температурні зміщення. Виконані розрахунки температурного поля бабки показали, що врахування теплового опору стику впливає на температурне поле прилеглої до стику частини корпусу бабки. Встановлено, що температурне поле, прилеглої до стику частини шпиндельної бабки, виявляє вирішальний вплив на температурні зміщення шпиндельної бабки в горизонтальній площині (координата X), величина яких змінюється від 3мкм до 15мкм в разі врахування теплового опору стику.

4. На підставі розрахунків температурних деформацій шпиндельної бабки та експериментальних досліджень встановлено вплив закріплення та фіксування шпиндельної бабки на станині на величину і характер температурних зміщень шпинделя в горизонтальній площині. Запропоновані граничні умови для розрахунків температурних деформацій шпиндельних бабок, які враховують схему фіксування і затяжку стику.

5. Розроблена методика визначення схеми розміщення фіксуючих елементів, за якої забезпечуються оптимальні температурні зміщення шпинделя з врахуванням компенсації інших похибок. Запропоновані варіанти схем фіксації з мінімальними горизонтальними зміщеннями. Показано, що схема розміщення штифтів впливає на характер і величину температурних зміщень, а затяжка стику тільки на величину зміщень. Величина зміщень осі розточок під шпиндельні опори змінюється з –46мкм до +25мкм для різних схем.

6. Розроблена методика дослідження теплопровідності зони контакту в умовах роботи характерних для верстатних стиків. З використанням розробленої методики проведені дослідження впливу навантаження, параметрів геометрії поверхонь, міжзазорного середовища на теплопровідність зони контакту. Встановлено вплив макрогеометрії поверхонь контакту на теплопровідність середовища, що заповнює зону контакту. Встановлено вплив характеру макровідхилень на тепловий опір металевого контакту стикових з'єднань

7. Запропоновані залежності для визначення теплопровідності середовища в зоні контакту поверхонь з макровідхиленнями та теплопровідності металевого контакту з різним характером макровідхилень, які забезпечують відхилення розрахункових значень від експериментальних в межах 15%. Показано, що на теплопровідність середовища впливає величина макровідхилення поверхонь, а на тепловий опір металевого контакту як величина так і характер макровідхилень. Не врахування макровідхилень поверхонь в стиках значних розмірів призводить до значного, до 95%, завищення величини теплопровідності стику.

8. Результати роботи дають можливість цілеспрямовано керувати температурними зміщеннями осі шпинделя в площині стику з метою компенсації впливу на точність інших похибок обробки, зокрема пружних відтискань системи та зносу інструменту.


СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ


1. Солоха В. В., Ковтун Є. Г., Дядя .С. І. Вплив геометрії поверхонь на теплопровідність контакту.// Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. –1997, №1. – с. 78-80.

2. Солоха В. В. Влияние схемы закрепления на температурные деформации шпиндельной бабки// Резание и инструмент в технологических системах.- Харьков: ХГПУ,-1998.- №52.- с. 190-194.

3. Солоха В. В., Внуков Ю. Н. Осевые температурные смещения шпинделя токарного автоматизированного станка// Резание и инструмент в технологических системах.- Харьков: ХГПУ,- 1999.- №54.- с. 224-226.

4. Ковтун Е. Г., Дядя С. И., Солоха В. В. Технологическое обеспечение точности токарно-револьверных автоматов// Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. –1997, №1. – с.80-82.

5. Наружный Н.В., Николаев А .А., Солоха В .В. О влиянии тепловыделения в опорах на жесткость шпинделя токарно-револьверных автоматов. // Технология и автоматизация машиностроения . –1987. - №39. –с.72-75.

6. Солоха В. В., Наружный Н. В., Николаев А. А.. Работоспособность шпиндельных опор на пластической смазке.// Повышение надежности и долговечности деталей машин и конструкций / -К .: 1985. –с. 76-80.

7. Солоха В. В., Внуков Ю. М. Теплопровідність стиків базових деталей верстатів // Праці міжнародної науково-технічної конференції "Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва". К.: НТУУ "КПІ", 1998, т. 1.-с. 115-119.

8. Солоха В. В., Николаев А. А., Наружный Н. В. Температурные явления в автомате и их влияние на точность обработки // Интенсификация технологических процессов и повышение ресурса изделий. -К.: 1991.- с. 92-99.

9. Внуков Ю. Н., Солоха В. В. Зависимость температурных деформаций шпиндельной бабки от способа закрепления // 5 International Conference on Advanced