25. Особенности конструирования прецизионных станков и станков с чпу.

Прецизионные станки.

Повышение точности работы станков достигается повышением их жесткости и виброустойчивости, уменьшением тепловых деформаций. Для повышения жесткости станка: 1)применяют цельные станины. 2)уменьшают число стыков. 3) и т. д.

Повышение виброустойчивости: 1)производить виброизоляцию станка. 2)выносить из станка источники вибраций.3) и т. д.

Точность и качество станка обеспечивается: 1)выбором материала и термообработки ответственных деталей станка. 2)применением средств автоматического контроля размеров. 3)повышением общей культуры производства.

Станки с ЧПУ.

Особенности проектирования станков с ЧПУ.

Токарные с ЧПУ предназначены для изготовления деталей длинной до 600 мм. Для обеспечения легкого схода стружки и свободного доступа к инструменту и заготовке для загрузочных устройств в приводе главного движения используется регулируемый двигатель постоянного или переменного тока с max частотой вращения до 20000 об/мин. В приводах подачи используют регулируемый высокомоментный двигатель и шарикавинтовую пару. Для расширения технологических возможностей оснащают револьверными головками.

Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и объемных деталей сложной формы. В главном приводе применяют коробку скоростей с асинхронным двигателем или коробку с электромагнитными муфтами. Механизм подачи состоит из электромагнитного двигателя и постоянного тока и винт-гайки качения.

Многоцелевые предназначены для выполнения большого числа способов обработки без переустановки заготовки. Их оснащают инструментальным магазином, развитой системой ЧПУ, системами диагностирования и контроля обрабатываемого размера. Т.к. станки способны выполнять чистовую и черновую обработки, то они должны обладать высокой жесткостью и точностью. Их делят на 2 группы:

- для изготовления корпусных деталей

- и обработки тел вращения.

26. Обеспечение жесткости мрс.

При соответствующей начальной геометрической точности станка жесткость иногда рассматривается как точность станка под нагрузкой

Критерий жесткости в станкостроении важнее критерия прочности.Критерий жесткости часто не рассматривают как самостоятельный но он влияет на качество функционирования станка.

Жесткость упругой системы станка- это ее способность противостоять приложенной к ней нагрузки.Количественно жесткость оценивается коэффициентом жесткости равным отношению проекции приложенной силы на направление упругого перемещения y, вызванного этой силой j=P/y[Н/м]

1/j---податливость

27. Гидродинамические опоры шпинделя. Особенности конструкции и расчета.

Гидродинамический подшипник представляет собой опору жидкостного трения. Эти подшипники бывают радиальными и упорными. Радиальный подшипник имеет три или четыре сегмента (башмака).

С помощью гидравлической системы опора заполняется маслом. Под действием силы тяжести невращающийся шпиндель опускается на сегменты. Когда шпиндель приводится во вращение, он своей шероховатой поверхностью увлекает масло в зазоры между ним к сегментами. Конструкция сегмента, в частности смещенное положение его опоры относительно оси симметрии, позволяет ему поворачиваться под действием давления масла, в результате чего образуется клиновый зазор, сужающийся в направлении вращения шпинделя. В этом зазоре возникает гидродинамическое давление, удерживающее шпиндель во взвешенном положении. Если шпиндель вращается на многоклиновых подшипниках с самоустанавливающимися сегментами, охватывающими его равномерно по окружности, незначительное смещение его из среднего положения под действием внешней нагрузки приводит к перераспределению давления в клиновом зазоре и возникновению результирующей гидродинамической силы, уравновешивающей внешнюю нагрузку.

Гидродинамические опоры рекомендуется применять для шпинделей, вращающихся с высокой постоянной или мало изменяющейся частотой и воспринимающих небольшую нагрузку, например для шпинделей шлифовальных станков. Достоинства гидродинамических подшипников заключаются в высокой точности и долговечности (смешанное трение только в моменты пусков и остановов), недостатки — в сложности конструкции системы питания опор маслом, в изменении положения оси шпинделя при изменении частоты его вращения.

Масло для гидродинамических подшипников. Обычно применяют минеральное масло марки велосит.

Конструктивные исполнения радиальных гидродинамических подшипников. Сегменты подшипников должны иметь возможность самостоятельно изменять свое положение как в плоскости, перпендикулярной к оси шпинделя, так и в плоскости, проходящей через ось. Последнее избавляет от возможных высоких кромочных давлений в опоре, сопровождаемых перегревом масла в тонкой граничной пленке и потерей его смазочных свойств. Имеется ряд конструкций подшипников,у которых зазор между валом и сегментами автоматически изменяется в зависимости от нагрузки и частоты вращения шпинделя.

Одна из конструкций - ЛОН. Подшипник выполнен в виде отдельного блока, состоящего из двух колец 2, трех сегментов 1 и проставочного кольца 3, Наружная торцовая поверхность сегментов находится в двухточечном контакте с коническими по верхностями колец, вследствие чего сегменты имеют возможность устанавливаться вдоль оси шпинделя и в направлении его вращения. Проставочное коль- цо своими выступами препятствует смещению сегментов по окружности. Изменяя толщину проставочного кольца, можно регулировать рабочий зазор в подшипнике.

Расчет гидродинамических радиальных подшипников. Расчет выполняется с целью определить размеры подшипника в зависимости от заданной нагрузочной способности опоры и ее жесткости. Кроме того, определяют потери на трение в опоре и температуры несущего масляного слоя.