Транспортировка станков. Испытание металлорежущих станков. Причины потери станком работоспособности, страница 48

Универсальные токарные станки с высотой центров 200 мм и близкие к ним имеют по данным исследований следующие величины жесткости узлов.

Жесткость шпинделей отечественных базовых станков составляет в среднем 7000—9000 кГ/мм. При конструкции шпинделя с фланцевым концом и роликоподшипниками в передней опоре жесткость может достигать 20000 кГ/мм.

Жесткость на конце пиноли с вылетом, равным половине высоты центров (100 мм), у станка 1Д62 составляет в среднем 5000 — 5500 кГ/мм, у станка мод. 1620 — около 4000 кГ/мм. С уменьшением вылета жесткость повышается; так, у станка мод. 1620 она может быть доведена до 8000—10000 кГ/мм.

Жесткость суппортов этих станков при хорошей регулировке достигает 7000—7500 кГ/мм, а при регулировке в цеховых условиях снижается иногда до 3000 кГ/мм.

Произведенные в ЭНИМС на станках мод. 1Д62М испытания показали, что в балансе перемещений суппорта основную роль играют контактные деформации частей суппорта. Смещения, измеренные на различной высоте над уровнем направляющих станины, достигают: на каретке около 6,5% , на нижнем суппорте около 35%, на верхнем — около 65%, если принимать смещение на резцедержателе за 100%. Эти цифры учитывают как относительные смещения деталей, так и перемещения их за счет угловых перемещений ниже лежащих деталей.

Деформации станины в баланс жесткости станка, вычисляемой по значениям жесткости отдельных узлов, обычно не включаются, так как все перемещения узлов измеряются по отношению к станине.

По жесткости станин проведено довольно много исследований, главным образом в ЭНИМС. Жесткость станин современных токарных станков, приведенная к резцу, на максимальной длине детали обычно выражается десятками тысяч кГ/мм.

Суммарная жесткость токарного станка с высотой центров 200 мм в средних условиях составляет 1500 кГ/мм и может быть доведена до 2000— 2500 кГ/мм. Чем больше высота центров (и наибольший диаметр обработки) токарного станка, тем большей должна быть его жесткость.

Увеличение жесткости станков может быть достигнуто за счет: 1) повышения собственной жесткости деталей станка посредством выбора наивыгоднейших в этом отношении форм сечений, применения ребер жесткости. рамных конструкций, дополнительных опор и т. п.; 2) уменьшения числа стыков в узлах.и между ними; 3) выборки зазоров в сопряжениях, применения предварительного натяга и компенсаторов, автоматически выбирающих зазоры; 4) улучшения качества (чистоты) контактирующих поверхностей; 5) тщательной сборки узлов станка и станка в целом.

1.3.4.7. Испытание станков на виброустойчивость

В процессе работы металлорежущих станков нередко возникают вибрации, которые во многих случаях ограничивают производительность обработки, вызывают повышенный износ деталей станка, очень неблагоприятно влияют на стойкость инструмента.

Вибрации сильно сказываются на качестве обработанной поверхности, а также на точности ее формы и размеров. Кроме того, вибрации, являясь причиной более или менее интенсивного шума, приводят к утомлению рабочих, обслуживающих не только данный станок, но и окружающие машины.

Причины возникновения вибраций разнообразны. Характер вибраций, наблюдаемых при работе станков, зависит от очень большого числа факторов, в частности от режима резания, жесткости и состояния станка, типа, геометрии и состояния режущего инструмента, свойств обрабатываемого материала.

Различают два основных вида колебаний при работе металллорежущих станков:

1. Вынужденные колебания, которые могут возбуждаться: работой близко расположенных машин, например, ритмическими ударами или толчками (резонансные колебания), неуравновешенностью вращающихся частей станка или обрабатываемой заготовки, особенностями работы привода или недостатками его (погрешности зацепления зубчатых и цепных передач, плохое соединение концов ремня, влияние крестовых и шарнирных муфт, пульсации жидкости в элементах гидропривода и т. д.), прерывистым характером процесса резания.