Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
Тихоокеанский
Государственный Университет
Лабораторная
работа
Исследование
влияния температурных деформаций шпиндельного узла горизонтально-фрезерного
станка на точность обработки
Выполнила ст.гр.МО-71
Карасюк Юлия
Проверил преподаватель
Ханцевич А.В.
Хабаровск 2010
Теоретические положения
Во время работы любого
металлорежущего станка некоторая часть его полезной мощности расходуется на
преодоление сил трения, возникающих в подвижных сопряжениях деталей и узлов.
Поэтому в местах подвижного контакта выделяется теплота, которая повышает
температуру остальных деталей и узлов станка. Наибольшее количество теплоты
трения выделяется в приводе главного движения. Из мест образования теплота
передаётся другим деталям станка, но нагрев остальных деталей станка и узлов
происходит неравномерно.
Процесс притока теплоты
происходит одновременно с её рассеиванием в окружающее пространство. Однако, несмотря
на это, температура деталей станка продолжает повышаться. Это повышение
происходит до тех пор, пока не возникнет момент теплового равновесия, который
обычно наступает через несколько часов работы станка. В виду разных
температурных деформаций деталей и узлов меняется их взаимное расположение в
процессе работы станка, что в свою очередь, приводит к возникновению погрешностей
формы и размеров обрабатываемых деталей, причём наибольшее влияние оказывают
температурные деформации частей станка, происходящие в направлении нормали к
обрабатываемой поверхности, поэтому обычно они и являются предметом
экспериментальных исследований.
В данной работе
рассматриваются температурные деформации горизонтально-фрезерного станка,
однако по той же методике могут быть определены температурные деформации любого
другого станка или его отдельных узлов.
Экспериментальными
исследованиями установлено, что наибольшие температурные деформации в процессе
работы наблюдаются в узле шпиндельной головки. По мере его нагревания
происходит удлинение шпинделя, что приводит к уменьшению размера обрабатываемой
детали.
Температурные
деформации других узлов горизонтально-фрезерного станка – станины, стола,
консоли – значительно меньше и, как правило, не оказывают заметного влияния на
точность обрабатываемой детали.
В ходе работы испытания
проводятся на холостом ходу, из тех соображений, что погрешности изготовления
имеют существенное значение только при чистовой обработке, то есть при малых
нагрузках станка, когда потери на трение незначительно больше, чем при холостом
ходу, а испытания на холостом ходу значительно упрощают проведение работы.
Следует, однако, иметь
в виду, что при работе станка с нагрузкой вследствие возрастания потерь на
трение температурные деформации узла шпиндельной бабки будут протекать более
интенсивно.
Целью данной работы
является исследование зависимости температурной деформации шпиндельного
горизонтально-фрезерного станка (при холостом ходу) от времени работы и
охлаждения.
Ход работы
1. установили и
закрепили в шпинделе горизонтально-фрезерного станка оправку
2. закрепили на столе
станка индикаторную стойку с микрометром часового типа для измерения деформаций
оси шпинделя так, чтобы измерительный наконечник индикатора касался центра
торцевой оправки. Предварительно обеспечили натяг индикатору и установили его
шкалу на ноль.
3. настроили станок для
работы с заданным числом оборотов, пустили станок и стали измерять величину
температурных деформаций через заданные промежутки времени. Затем проследили
изменение температурных деформаций при охлаждении станка после его остановки:
Параметры
|
Время , мин |
Работа станка |
Охлаждение станка |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
Температурные деформации шпинделя, мкм |
0 |
3 |
4,5 |
5 |
5,3 |
5,3 |
2,7 |
1,3 |
0,7 |
0 |
4. построили кривые
зависимости температурных деформаций узла шпинделя от времени работы станка и
от времени охлаждения:
Закон изменения
температурных деформаций во времени можно охарактеризовать показательными
функциями:
- при нагревании
- при охлаждении , где
ξ – величина
удлинения
– величина удлинения
при установившемся режиме теплового равновесия
α – коэффициент,
характеризующий форму кривой
t
– время.
Из рисунка видно, что
наибольший рост температурных деформаций наблюдается в начальный период
времени, затем интенсивность роста снижается и, наконец, наступает период
установившегося теплового режима, в течение которого температурные деформации
практически не изменяются.
Вывод: Температурные
деформации шпиндельного узла горизонтально-фрезерного станка – одна из причин
выпуска бракованных изделий. Температурные деформации возникают в связи с
нагреванием шпиндельного узла и, как следствие, происходит удлинение шпинделя,
что ведёт к уменьшению размера обрабатываемой детали. Избежать такой деформации
невозможно, так как нагревание – неизбежное следствие воздействия сил трения.
Однако можно минимизировать погрешности, если учитывать время, необходимое для
установления теплового равновесия, то есть дать станку время нагреться на
холостом ходу для того, чтобы уменьшить в дальнейшем процент брака.
Другие работы по теме:
Изготовление деталей на станке
Сила резания через жесткость технологической системы трансформируется в относительное упругое перемещение режущего инструмента и заготовки, являющееся основной частью ωд.
Станок горизонтально-расточный 2М615
Станок горизонтально-расточный 2М615. Предназначен для комплексной обработки сложных корпусных деталей с отверстиями, связанными между собой точными межосевыми расстояниями
Расчет точности контрольного приспособления
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 2.1. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ Деталь обрабатывается на станке 2204ВМФ4, производство крупносерийное, программа выпуска (на каждую деталь) 5000 шт. Станочное приспособление на операцию 015 (токарная) с механизированным зажимом заготовки состоит из следующих элементов:
Проект вертикально-фрезерного станка 6Р12П
Введение Фрезерование – один из распространённых и производительных методов обработки металлов резанием. Процесс резания при фрезеровании сложнее чем при точении. При точении резе непрерывно находится в контакте с заготовкой и срезает стружку постоянного сечения. При всех видах фрезерования с заготовки срезается прерывистая стружка переменной толщины.
Процесс фрезерования
Министерство Образования Российской Федерации Тольяттинский Государственный Университет Кафедра «Технология машиностроения» Отчет о практических работах
Долбежные станки
Долбежные станки В долбежных станках резец движется возвратно-поступатель-но в вертикальной плоскости, перпендикулярной к поверхности стола. Характер движений в долбежных станках такой же, как и в поперечно-строгальных, поэтому их иногда называют вертикально-строгальными. Вертикальная компоновка позволяет обрабатывать на долбежных станках внутренние фасонные контуры, что на продольно- и поперечно-строгальных станках затруднено.
Коробка подач радиально-сверлильного станка
Проектирование коробки подач вертикально-сверлильного станка. Кинематика привода коробки скоростей. Кинематическая схема и график частот вращения. Определение крутящих моментов на валах. Расчет вала, подшипников, шпоночного соединения, системы смазки.
Сверлильные станки
Назначение и характеристика группы сверлильных станков, их технические данные. Технологические операции, которые можно выполнять на сверлильно-фрезерных станках, применяемые специальные приспособления и инструменты. Классификация сверлильных станков.
Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А
Поиск собственных частот элементов токарно-винторезного станка и их резонансных амплитуд с помощью программы MathCAD. Массы и жёсткости компонентов. Расчет режимов резания и осевой силы. Корректировка скорости резания. Выбор необходимых коэффициентов.
Проектирование станочного приспособления для фрезерного станка
Проектирование приспособления: специализированное безналадочное для фрезерования шпоночных пазов в деталях типа валов. Разработка схемы установки и усилия зажима заготовки, конструкции корпуса приспособления, расчет силового привода и силы резания.
Вертикально- фрезерные станки с ЧПУ компании Инжиниринг
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Вертикально- фрезерные станки с чпу компании Инжиниринг. О КОМПАНИИ В ЦЕЛОМ. Современные, высокопроизводительные станки сЧПУ тайваньского производства, предлагаемой компанией, используются во всех отраслях промышленности: автомобильной, энергетической промышленности, аэрокосмической промышленности, приборостроении и прочие.
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Показатели динамического качества станка
Основные условия механической обработки материалов, показатели динамического качества металлорежущих станков и резцов при изготовлении деталей. Физические величины рабочих процессов, оказывающих силовое внешнее воздействие на упругую систему верстата.
Структура динамической системы станка
Резание как процесс обработки материалов, структура динамической системы металлорежущего станка. Выражение воздействия упругой системы на рабочие процессы при изменении основных параметров - сечении среза, давлении на поверхность и скорости движения.
Процесс фрезерования
Динамический расчет вертикально-фрезерного станка 675 П. Расчет обработки вала ступенчатого. Динамическая модель основных характеристик токарно-винторезного станка 16Б16А. Определение прогиба вала, параметров резца, режимов резания и фрезерования.
Технологический процесс обработки детали
Назначение машины, описание работы узла, в который входит деталь. Технологический процесс с указанием применяемого оборудования. Анализ детали на технологичность, определение типа производства, маршрут, способы обработки "Звездочка ППМ4Э.17.03.003"
Разработка приспособления для фрезерования
Разработка конструкции для растачивания отверстий в детали "рычаг". Анализ технологической операции. Выбор системы станочного приспособления. Обоснование, выбор и расчет установочных элементов и зажимного устройства. Расчет приспособления на точность.
Оборудование для фрезерной обработки
Система классификации и условных обозначений фрезерных станков. Теория металлорежущих станков. Копировально-фрезерные станки для контурного и объемного копирования с горизонтальным шпинделем. Создание научной и экспериментальной базы станкостроения.
Модернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616
Расчет кинематики (диаметр обработки, глубина резания, подача) привода шпинделя с плавным регулированием скорости, ременной передачи с зубчатым ремнем, узла токарного станка на радиальную и осевую жесткость с целью модернизации металлорежущего станка.
Система моделей для CAD/CAE станков
Активное применение компьютерной техники. Прогнозирование качества и надежности станков. Опыт решения многочисленных модельных задач к процессу проектирования различных металлорежущих станков.
Сочинение-описание процесса труда
Профессия моего папы Осуществилась моя давняя мечта. Недавно я побывал у папы на заводе. Мой отец слесарь-оператор, работает в техническом отделе программной обработки.
Устройство CD дисков
Типовой привод состоит из: платы электроники – размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала.
Виртуальный магазин
Разработка интернет-магазина для ООО «Электроприбор» Архитектура: Администрирование Инструменты управления интернет-магазином, общие и специальные настройки интернет-магазина.