Головна |
Тип опор шпинделя | здатність навантаження N / D, кВт / мм | Параметри точності, мкм | швидкохідність Dn, мм * хв-1 | Жорсткість jmax * 104Н / мм | Демпфірування ?max, Н · с / мм | |
биття | шорсткість | |||||
кочення | ? 0,75? 0,25 | ? 0,5? 2,0 | Rа? 0,1 Rа? 0,5 | 2,5 * 1064 * 105 | 5,0 | |
гідростатичні | ? 0,8 | ? 0,1 | Rz? 0.05 | 2,0-106 | 106 | |
гідродинамічні | ? 0.5 | ? 1,0 (0,5) | Ra? 0,05 | від 2 * 104 до 1 * 106 | 104 | |
газостатичному | ? 0,4 | ? 0,05 | Rz? 0,005 | 5 * 106 | 102 | |
магнітні | ? 0,5 | ? 0,05 | Rz? 0,005 | 3 * 106 | 100 * | 102 |
* Характеристики можуть бути збільшені шляхом регулювання параметрів системи управління опорами.
Примітка. Для опор кочення в верхньому рядку вказані значення параметрів прецизійних високошвидкісних шпиндельних шарикопідшипників, в нижній-для інших.
3. Жорсткість (радіальна і осьова), яка визначається за деформації шпинделя під навантаженням; при цьому жорсткість на передньому кінці шпинделя, Н мкм,
j = F / y, (13.2)
де F - Сила, прикладена на передньому кінці шпинделя, Н; у - прогин переднього кінця шпинделя, мкм.
Деформація шпиндельних вузлів в загальному балансі пружних переміщень верстатів доходить до 50%, а в деяких типах до 85.%. Єдиних норм для призначення жорсткості, шпиндельних вузлів не існує. Виходячи з нормальної роботи підшипників, жорсткість на ділянці між опорами обмежують величиною 250-500 Н / мкм (великі значення - для верстатів підвищеної точності), що лімітує діаметр шпинделя
d ? (13.3)
де l- Відстань між опорами шпинделя.
Іноді обмежують наведеної величиною жорсткість переднього кінця шпинделя верстатів нормального класу точності.
Можливо також визначення жорсткості шпинделя, виходячи з вимог до точності обробки. При цьому визначають прогин y від сил різання і моменту приводу при відповідних режимах обробки; він обмежується допуском на лимитирующий розмір деталі:
(13.4)
4. Високі динамічні якості (виброустойчивость), які визначаються амплітудою коливань переднього кінця шпинделя і частотою власних коливань. Вібрації, що виникають в шпінделя вузлі, негативно позначаються на точності і чистоті .обработкі, стійкості інструменту і продуктивності верстата Бажано, щоб власна частота шпинделя була не нижче 500 600 Гц.
5. Мінімальні тепловиділення, і температурні деформації, шпиндельного вузла, так як вони впливають як на точність обробки, так і на працездатність опор. Тепловиділення регламентуються допустимим нагріванням підшипників. Норма нагрівання встановлена ??тільки для верстатів класу Н (допустимий нагрів на зовнішньому кільці підшипника складає 70 ° С), для верстатів інших класів є лише наступні рекомендації:
Клас точності верстата. . . . . . . . . . . . . . . . П В А С
Допустима температур зовнішнього кільця, ° С. . . 50-55 40 -45 35-40 28-30
6. Довговічність шпиндельних вузлів, яка залежить від, довговічності опор шпинделя, яка в свою чергу багато в чому залежить від ефективності системи змащування, ущільнень, частоти обертання, величини попереднього натягу в підшипниках кочення і т. Д. Довговічність шпиндельних вузлів не регламентована, її визначають за втоми , зносу деталей підшипника або втрати мастильних властивостей масла. Діаметр шийки шпинделя вибирають за критерієм жорсткості; що зазвичай забезпечує довговічність підшипників до ч. При застосуванні безконтактних опор (гідростатичних, гідродинамічних і аеростатичних) довговічність теоретично вважають необмеженою.
7. Швидке і точне закріплення інструменту або оброблюваної деталі в шпинделі верстата; в сучасних верстатах потрібно автоматизація цієї операції.
8. Мінімальні витрати на виготовлення, складання і експлуатацію шпиндельного вузла при задоволенні всіх інших вимог.
13.1. КОНСТРУКЦІЯ шпиндельного вузла
Конструкція шпиндельного вузла залежить від типу і розміру верстата, класу його точності, граничних параметрів процесу обробки (максимальної частоти обертання , Ефективної потужності приводу). Фактори, що визначають її, перераховані нижче.
Основні види рухів. | Кінематика верстата. | Класифікація зубообрабативающих верстатів. | Обробка прямозубих коліс. | Структура і налагодження зубодовбальних верстатів. | Верстати для фінішної обробки циліндричних зубчастих коліс. | Шліфування за методом обкатки проводиться декількома способами. | Основні технічні характеристики деяких ЕХФКМО | Свердлильно-фрезерно-розточувальному верстаті. | Координати опорних точок деталі |