Динамический расчет технологических систем

Модель станка вертикально-фрезерного, масса и жёсткость его элементов и расчёт собственных колебаний. Расчёт рекомендуемой скорости резания и частоты вращения фрезы. Налагаемая частота входа-выхода зубьев. Расчёт резонансной амплитуды элементов станка.

Рубрика Производство и технологии
Вид практическая работа
Язык русский
Дата добавления 30.05.2012
Размер файла 65,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Практическая работа

по дисциплине «Основы оптимизации»

на тему «Динамический расчет технологических систем»

Выполнил: Козлов А.Н. группа ТМз-631

Проверил: Бобровский А.В.

Тольятти, 2010г.

Модель станка вертикально-фрезерного 675П

станок резание фреза жёсткость

Рис. 2.1: 1- Приспособление; 2 - Стол станка; 3 - Салазки;

4 - Консоль; 5 - Станина; 6 - Шпиндель.

Динамическая модель:

Рис.2.2: m1 - масса приспособления; m2 - масса салазок; m3 - масса стола; m4 - масса станины;

Массы и жёсткости элементов станка представлены в таблице 2.1:

Таблица 2.1

j

1

2

3

4

Ki, Нм

8,5107

2,6107

3,2107

9.8107

mj, кг

150

510

270

2120

Расчет собственных колебаний элементов станка.

Собственные частоты элементов находятся из решения динамической матрицы:

[А]= [М] -1 [С], (2.2)

где [А] - динамическая матрица;

[М] - матрица масс элементов рассматриваемой системы

[С] - матрица жесткостей элементов рассматриваемой системы.

Составим матрицы масс и жесткостей элементов технологической системы и решим уравнение (2.2) с помощью компьютерной программы MathCAD. Результаты расчетов представлены далее.

Найдены собственные частоты элементов станка:

1 = 729.482 c-1, 2 = 66.008 c-1, 3 = 300.776 c-1, 4 = 868,599 c-1

Полученные результаты можно применить, например, при определении резонансных частот и амплитуд. Для этого необходимо получить значения налагаемых параметров: частоты вращения шпинделя (для инструмента, имеющего зубья - частота входа-выхода зуба в материал) и силы резания.

Расчет проведем на примере торцевого фрезерования алюминиевой заготовки торцевой фрезой из быстрорежущей стали с числом зубьев 16.

Рассчитаем рекомендуемую скорость резания.

где Сv , q, m, x, y, u, p, Kv, - поправочные коэффициенты.

Обрабатываемый материал - алюминиевый сплав АЛ8 (ГОСТ 2685-63).

Инструмент - торцевая фреза со вставными ножами из быстрорежущей стали (по ГОСТ 1092-80)

Сv = 155; q = 0,25; х = 0,1; у = 0,4; u = 0,15; р = 0,1; m = 0,2.

D - диаметр фрезы; D = 160 мм.

В - ширина фрезы; В = 45 мм.

z - количество зубьев фрезы; z = 16.

Sz - подача на зуб; Sz = 0,3 мм.

t - глубина резания; t =2,5 мм.

Kv = 1.

Начальные параметры резания студент выбирает исходя из своего варианта задачи.

Рассчитаем частоту вращения фрезы.

Примем некоторые допущения. Рассчитанную частоту вращения нужно корректировать с учетом ряда частот вращения шпинделя для данного станка. Если же на станке бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя, то корректировка не нужна.

Рассчитаем силу резания.

Ср = 82,5; q = 1,1; х = 0,95; у = 0,8; u = 1,1; w = 0; Kmp = 1.

Вычислим налагаемую частоту входа-выхода зубьев i :

щi=n*z=245,5*16=3928 1/мин

Для расчетов необходимы частоты, выраженные в 1/c: щi=65.47 1/c

Вычислим резонансные амплитуды для каждого элемента:

,

где 0 - собственная частота элементов системы.

Найдём частоту вращения шпинделя, при которой будет наблюдаться явление резонанса в приспособлении станка:

Вывод: при частоте вращения шпинделя n=700302.72 об/мин будет наблюдаться резонанс в приспособлении станка. Расчет является гипотетическим, так как кинематика станка 675П не позволяет развивать такую скорость вращения шпинделя. Однако в иных случаях определение резонансных частот позволяет избежать резонанса всей системы.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Поиск собственных частот элементов вертикально-фрезерного и токарного станков и резонансных амплитуд. Расчет силы резания, частоты вращения. Жесткость элементов токарного станка. Выбор и расчет необходимых коэффициентов. Корректировка скорости резания.

    отчет по практике [87,5 K], добавлен 12.10.2009

  • Обоснование основных технических характеристик вертикально-фрезерного станка. Кинематический расчёт привода главного движения. Силовые расчёты элементов спроектированного узла. Расчёт наиболее нагруженной зубчатой передачи на выносливость при изгибе.

    курсовая работа [867,1 K], добавлен 29.12.2014

  • Характеристики и свойства токарного станка. Расчетное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя станка, характеристики его механизма подачи. Определение жесткости винта в осевом направлении. Расчет частоты собственных колебаний подсистемы.

    контрольная работа [376,2 K], добавлен 14.04.2011

  • Назначение и типы фрезерных станков. Движения в вертикально-фрезерном станке. Предельные частоты вращения шпинделя. Эффективная мощность станка. Состояние поверхности заготовки. Построение структурной сетки и графика частот вращения. Расчет чисел зубьев.

    курсовая работа [141,0 K], добавлен 25.03.2012

  • Проектирование электропривода главного движения и подачи многоцелевого станка. Определение составляющей силы подачи для двух двигателей, их угловой скорости, окружной скорости резания фрезы. Расчет крутящего момента на шпинделе, частоты вращения фрезы.

    курсовая работа [927,0 K], добавлен 24.06.2012

  • 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.

    контрольная работа [248,9 K], добавлен 12.10.2009

  • 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.

    практическая работа [268,9 K], добавлен 31.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.