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 12.10.2009Обоснование 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 29.12.2014Характеристики 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 14.04.2011Назначение 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 25.03.2012Проектирование 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 24.06.2012Поиск 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 12.10.2009Динамический 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 31.01.2011Кинематический расчет привода главного движения со ступенчатым и бесступенчатым регулированием. Определение скорости резания, частоты вращения шпинделя, крутящего момента и мощности электродвигателя. Проверка на прочность валов и зубчатых колес.
курсовая работа [242,2 K], добавлен 27.01.2011Расчёт конструкции коробки скоростей вертикально-сверлильного станка 2Н125. Назначение, область применения станка. Кинематический расчет привода станка. Технико-экономический анализ основных показателей спроектированного станка и его действующего аналога.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 14.06.2011Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015
