Дипломная работа: Совершенствование операции подготовки прутков круглого сечения к обработке на станках-автоматах

Значение скоростного коэффициента, рассчитанное по формуле (2.12),

.

В соответствии с рекомендациями [6] принимаем схему шпиндельного узла (рис. 2.4).

Рис. 2.4 Схема шпиндельного узла

Выбор точности подшипников шпиндельного узла.

Для шпинделей металлорежущих станков требуются подшипники, обеспечивающие высокую точность и стабильность положения оси вращающегося шпинделя.

При изготовлении высококачественных подшипников трудно сделать абсолютно точные поверхности качения и поверхности дорожек, по которым движутся тела качения. При работе подшипника возникают биения, которые, в свою очередь, воздействуют на шпиндель и обрабатываемую поверхность. Необходимо определить класс точности подшипников и сборку их в шпиндельном узле, для этого рассмотрим две схемы установки подшипников и примем наилучший вариант.

Рис. 2.5 Схема установки подшипников

На рис. 2.5 показана схема биения подшипников, биение направлено в противоположные стороны (наихудший вариант). Из [7] (для данного аналога типа станка D _наиб = 80 мм) выбираем величину биения конца шпинделя, принимаем мкм. Из [6] известно, что биение подшипников формирует приблизительно 1/3 погрешности вращения шпинделя, мкм.

; (2.13)

где - отношение длины вылета к длине между опорами (чертеж 04.36.616.01.000.СБ ),

.

- требуемое биение передней опоры, мкм.

Значение биения в передней опоре, рассчитанное по формуле (2.13),

(мкм).

Биение в задней опоре рассчитывается по формуле

; (2.14)

( мкм).

Так как подшипника с биением мкм нет, то рассмотрим следующую схему.

Рис. 2.6 Схема установки подшипников

На рис. 2.6 показана специальная сборка подшипников в шпиндельном узле, так что биение подшипников в передней и задней опоре направлены в одну сторону.

По табл. 9 [6] для диаметров подшипников d_a = 55 мм, предварительно принимаем 2 класс точности подшипника мкм. Для d_в = 50 мм предварительно принимаем 4 класс точности подшипника мкм.

Биение переднего конца шпинделя можно рассчитать по формуле

; (2.15)

где - количество подшипников в опоре =2, =2 .

(мкм);

Так как , то условие выполняется.

Для подшипника диаметром d _a = 55 мм в передней опоре принимаем 2 класс точности подшипника. Для подшипника диаметром d _в = 50 мм принимаем 4 класс точности подшипника.

Произведем проверочный расчет шпинделя. Рассмотрим схему приложения сил на него (рис. 2.7).