Способ гашения колебаний шпинцельных групп Советский патент 1993 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известны способы гашения колебаний шпиндельных групп, основанные на определении величины и положения грузов, которые нужно приложить к вращающейся детали или отнять от нее для ее статического и динамического уравновешивания. Помимо добавления или отнятия грузов определенной массы осуществляется и высверливание в установленных местах вращающейся детали отверстий соответствующих диаметров. Способы реализуются на специальных стендах или балансировочных станках. Указанные способы частично исключают возникающие во вращающихся массах колебания, поскольку направлены на исключение лишь радиальной несбалансированности вращающихся деталей (эксцентриситеты), но не исключают осевую несбалансированность, оказывающую существенное влияние на возникновение колебаний вращающихся деталей или целых систем.

В качестве прототипа использован способ гашения колебаний шпиндельных групп (1), в котором устранены недостатки предшествующих способов.

Рассматриваемый прототип имеет определенные недостатки:

- компенсирует влияние момента от силы тяжести всей совокупности вращающихся элементов только относительно передней опоры шпинделя;

- при произвольном расположении центра масс шпиндельной группы вдоль оси собственного вращения относительно передней и задней опор могут возникать различные по величине моменты, что не учитывается прототипом; а следовательно, и не устраняется полностью колебания, вызываемые результирующим моментом относительно передней и задней опор шпинделя.

Целью данного изобретения является повышение точности и производительности обработки и сокращения износа оборудования и инструмента.

Указанная цель достигается за счет исключения появления моментов от вращаюЈЛ

XI

XI

ел

™А

00

00

щёйся массы всей совокупности вращающихся элементов шпиндельной группы относительно как передней, так и задней опор шпинделя за счет приложения в центре масс вращающейся шпиндельной группы силового воздействия, равного по величине, но противоположного по направлению силе тяжести всех вращающихся элементов шпиндельной группы; при.изменении величины вращающейся массы шпиндельной группы осуществляется последующее изменение силового воздействия на вращающуюся массу в соответствии с изменением величины массы всех вращающихся элементов.

На чертеже показана шпиндельная группа токарного станка, где G - сила тяжести всей шпиндельной группы вращающихся элементов; С - положение центра масс вращающихся элементов; компенсирующая нагрузка.,

П р и ме р (при патронной обработке втулок на станке 16К20Г1). Определяют массу всех вращающихся элементов шпиндельной группы станка (без оснастки с заготовкой) по формуле:

G У mi 91,555 кг,

где mi - масса каждого из вращающихся элементов, на которые разбита шпиндельная группа.

Определяют положение центра масс всей совокупности вращающихся элементов С относительно торца Шпинделя, базирующего патрон с заготовкой по формуле:

Ј$

- 297 мм,

10

где Si - статический момент инерции каждого элемента;

Zi - координата центра масс вращающегося элемента.

Производят поворот гайки регулятора устройства, используемого в качестве средства реализации способа, на угол у П 360°. где п - число оборотов гайки, определяющее

обеспечение требуемой величины G (для рассматриваемого случая п 6). Определяют массу оснастки с заготовкой (для рассматриваемого случая, патрона) по той же формуле:

GI-51,5кг.

Производят дополнительный поворот гайки регулятора исполнительного устройства на угол yi 360°.

Использование: в машиностроении и может быть использовано при обработке металлов резанием, Сущность изобретения: в центре масс вращающейся шпиндельной группы воздействуют силой, равной по величине, но противоположной по направлению силе тяжести всей совокупности вращающихся элементов шпиндельной группы, с последующим изменением силового воздействия в соответствии с изменением величины масс вращающихся элементов шпиндельной группы. 1 ил.

Формула изобретения Способ гашения колебаний шпиндельных групп, включающий динамическую балансировку шпиндельной группы, определение положения центра масс на оси шпиндельной группы, осуществление силового воздействия путем приложения к шпиндельной группе дополнительной нагрузки расчетной величины, компенсацию действия установленной оснастки с заготовкой или инструментом приложением дополнительной регулируемой нагрузки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки в центре масс вращающейся шпиндельной группы прикладывают силовое воздействие, равное по величине, но противоположно направленное силе тяжести всей совокупности вращающихся элементов шпиндельной группы с последующим изменением силового воздействия в соответствии с изменением величины массы вращающихся элементов шпиндельной группы.