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

Mechanical Engineering & Technology "AMTECH'99" 23- 25 June 1999, Plovdiv, Bulgaria, Proceedings.- Vol. I. -p. 218-224.


АНОТАЦІЯ


Солоха В. В. Підвищення точності токарних автоматизованих верстатів шляхом зміни впливу умов стикування базових вузів на температурні деформації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструмент. –Харківський державний політехнічний університет, Харків,1999.

Дисертація присвячена питанням дослідження впливу різних чинників на температурні зміщення в зоні різання токарних автоматизованих верстатів, дослідження теплопередачі через стики і виявлення впливу макрогеометрії поверхонь контакту на тепловий опір стику, виявлення впливу теплопровідності контакту на температурне поле і температурні зміщення шпиндельної бабки. Внесені поправки до формул розрахунків теплопровідності стиків поверхонь з макровідхиленнями. Визначена залежність величини і напряму температурних зміщень осі шпинделя в площині стику від прийнятої схеми розміщення фіксуючих елементів та затяжки стику. Розроблені рекомендації з мінімізації впливу температурних зміщень шпиндельної бабки на точність обробки.

Ключові слова: температурні зміщення, температурне поле, теплопровідність контакту, токарний автомат, схема фіксації.




Солоха В.В.Повышение точности токарных автоматизированных станков путем изменения влияния условий стыкования базовых узлов на температурные деформации. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструмент. -Харьковский государственный политехнический университет, Харьков, 1999.

Диссертация посвящена вопросам исследования влияния различных факторов на температурные смещения в зоне резания токарных автоматизированных станков, исследование теплопередачи через стыки и выявление влияния макрогеометрии поверхностей контакта на тепловое сопротивление стыка, выявление влияния теплопроводности контакта на температурное поле и температурные смещения шпиндельной бабки.

Определены основные источники теплообразования в токарном автомате, степень их влияния на температурные смещения инструмента и заготовки в зоне резания, влияние различных факторов на интенсивность теплообразования. Тепловыделение в шпиндельных опорах влияет на точность размеров и формы обрабатываемой детали, тепловыделение в элементах привода, системах смазки и охлаждения – преимущественно на отклонения формы. Разработаны рекомендации по снижению нагрева и уменьшению температурных деформаций элементов несущей системы станка.

На основе анализа литературных источников и экспериментальных данных определено влияние макрогеометрии поверхностей контакта на теплопроводность стыков базовых деталей станков. Установлено, что на теплопроводность контакта оказывает влияние не только величина макроотклонений контактирующих поверхностей, но и характер этих отклонений. Предложены поправки в формулы теплопроводности среды, заполняющей зону контакта, и теплопроводности металлического контакта, позволяющие учитывать макрогеометрию поверхностей. Разработаны рекомендации по определению теплового сопротивления контакта неподвижных сухих и смазанных стыков станочных деталей. Теплопроводность смазанных стыков при первом нагружении необходимо определять как теплопроводность среды, поскольку, в таких случаях, непосредственный металлический контакт отсутствует. Учет теплового сопротивления контакта при расчете температурного поля и температурных деформаций шпиндельной бабки показывает существенное изменение температуры бабки в зоне прилежащей к стыку, что влияет на температурные перемещения шпинделя в плоскости стыка бабки и станины.

Расчеты и экспериментальные исследования температурного поведения шпиндельной бабки выявили значительное влияние затяжки стыка шпиндельной бабки и станины и установки штифтов, фиксирующих бабку на станине, на величину и направление температурных перемещений оси шпинделя. В зависимости от принятой схемы фиксации шпиндель может не только перемещаться, вследствие температурных деформаций, но и подвергаться искривлению в одной или двух плоскостях, что ухудшает условия работы подшипников опоры. Величина перемещений оси шпинделя в плоскости стыка изменяется для различных схем фиксации от –46 мкм до +25 мкм.

Предложены граничные условия на стыке для расчета температурных деформаций, учитывающие усилие затяжки стыка и схему установки штифтов.

Разработаны рекомендации по использованию оптимальной схемы фиксации шпиндельной бабки, которая обеспечивает минимизацию температурных перемещений шпинделя в плоскости стыка и взаимную компенсацию температурными перемещениями упругих отжатий и износа режущего инструмента, что обеспечивает существенное повышение точности обработки.

Предложена схема установки штифтов, обеспечивающая минимальные осевые температурные перемещения шпинделя. При установке штифтов с внешнего торца передней опорной стенки бабки осевые перемещения переднего конца шпинделя определяются величиной вылета шпинделя и разностью температур корпуса и элементов шпиндельного узла, расположенных передней опоре, в то время как при размещении с внутренней стороны – избыточной температуре опоры.

Ключевые слова: температурные смещения, температурное поле, теплопроводность контакта, токарный автомат, схема фиксации.


Solokha V. V. The precision vising of automated lathes by changing influence of joint conditions of base units on temperature deformations. – Manuscript.

The thesis for scientific degree of the candidate of technical sciences by speciality 05.03.01 – "Processes of technical machining, lathes and tools" –Kharkov State Technical University, Kharkov, 1999.

The thesis is devoted to the problems of research of the different factors influence on temperature displacements in the cutting zone of automated lathes, investigation of heat transmission through joints and the elucidation of the influence of contact surfaces macrogeometry on the joint heat resistance, the elucidation of the influence of contact heat conduction on temperature field and spindle headstock temperature displacements. The amendment at the head conduction calculation formulas of joint surfaces with macrodeflexions were introduced. The dependence of quantity and trend of spindle axis temperature displacements at joint plane on adopted scheme of being the fixed places elements and joint tightening was determined. Recommendations on minimization of the spindle headstock temperature displacements influence upon the machining accuracy were elaborated.

Key word: temperature displacements, temperature field, contact heat conduction, automatic lathe, scheme of fixing.