Динамический расчет вертикально-фрезерного и токарного станков

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.

Рубрика Производство и технологии
Вид отчет по практике
Язык русский
Дата добавления 12.10.2009
Размер файла 87,5 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.

11

Министерство Образования Российской Федерации

Тольяттинский государственный университет

Кафедра “Технология машиностроения”

Отчет о практических работах по

"Основам оптимизации"

Вариант № 6

Студент Лычагина О.А.

Группа ТМ-401

Преподаватель Бобровский А.В.

Тольятти, 2006

Содержание

  • Задача 1. "Динамический расчет вертикально-фрезерного станка"
    • Задача 2. "Динамический расчет технической системы"
    • Задача 3. "Динамический расчет токарного станка"

Задача 1. "Динамический расчет вертикально-фрезерного станка"

Дано:

Вертикально-фрезерный станок 675 П

1

2

3

4

Кj, Н/м

8,5*107

2,6*107

3,2*107

4,9*107

mj, кг

150

510

270

1060

Найти:

Собственные частоты элементов станка и резонансные амплитуды.

Решение:

Расчет собственных колебаний элементов станка.

Собственные частоты находятся из решения динамической матрицы:

[А] = [М-1] · [С], где [М] - матрица масс системы, [С] - матрица жесткости элементов системы.

det (A - лЕ) = 0

Решение нахождения собственных частот (щ) элементов данной системы представлено ниже, в программе MathCAD.

Расчет силы резания.

, Н

Примем режимы резания и выберем необходимые коэффициенты:

Торцевая фреза с пластинами Р6М5 ш 80

Материал заготовки Сталь 40

Sz = 0.08 мм/зуб

Т = 180 мин

В = 30 мм

t = 1.2 мм

z = 16

Ср = 82.5

x = 0.95

y = 0.8

u = 1.1

q = 1.1

w = 0

n = 0

KMP = 0.885

Расчет скорости резания.

, мм/мин

Выберем необходимые коэффициенты:

Cv = 64.7

x = 0.1

y = 0.2

u = 0.15

q = 0.25

p = 0

m = 0.2

KV = 1

Расчет частоты вращения.

, об/мин

Принимаем n = 210 об/мин.

Расчет частоты.

, об/мин

об/мин

Расчет резонансных амплитуд.

,

где щi - собственная частота элементов системы.

Ответ:

А1 = 0.183

A2 = 0.052

A3 = 0.025

A4 = 0.017

Задача 2. "Динамический расчет технической системы"

Дано:

Резец с пластинами из быстрорежущей стали ГОСТ 18869-73

h x b = 25 x 16

L = 140 мм

Деталь

Сталь 40

с = 7.85 г/см3

Люнет. Жесткость j = 2.95*107 Н/м

Масса m = 41 кг

Найти:

Собственные частоты элементов технической системы и резонансные амплитуды.

Решение:

Расчет масс элементов ТС.

1. Резец, m = с · V, V = L · h · b, V = 140·25·16 = 56000 мм3 , m = 7.85·56 = 439.6 гр = 0.439 кг.

2. Деталь

m = с · V

m = 7.85·301.593 = 2367.505 гр = 2.368 кг

Расчет жесткостей элементов ТС.

1. Резец

,

где Е = 2,15·1011

Н/м

2. Деталь

,

где f - перемещение под действием единичной силы Р, приложенной в середине данной детали.

м

Н/м

Составим таблицу

Резец

Деталь

Люнет

j, Н/м

4,897·107

17,267·107

2,95·107

m, кг

0,439

2,368

41

Расчет собственных колебаний элементов станка.

Собственные частоты находятся из решения динамической матрицы:

[А] = [М-1] · [С], где [М] - матрица масс системы, [С] - матрица жесткости элементов системы.

det (A - лЕ) = 0

Решение нахождения собственных частот (щ) элементов данной системы представлено ниже, в программе MathCAD.

Расчет скорости резания.

, мм/мин

Выберем необходимые коэффициенты:

S = 0.15 мм/об

Т = 60 мин

t = 0.5 мм

Cv = 420

x = 0.18

y = 0.35

u = 0.15

m = 0.2

KV = 0.7

Расчет частоты вращения.

, об/мин

Принимаем n = 2000 об/мин.

Корректировка скорости резания.

мм/мин

Расчет силы резания.

, Н

Примем режимы резания и выберем необходимые коэффициенты:

S = 0.15 мм/об, Т = 60 мин

tmax = t + е = 0.5 + 0.05 = 0.55 мм

tmin = t - е = 0.5 - 0.05 = 0.45 мм

Ср = 300, x = 1, y = 0.75, n = - 0.15, KP = 0.723

H

H

Расчет частоты.

, об/мин

об/мин

Расчет резонансных амплитуд.

,

где щi - собственная частота элементов системы.

Найдем максимальные амплитуды

Найдем минимальные амплитуды

Ответ:

А1max = 0.241

A2max = 0.028

A3max = 0.006

А1min = 0.197

A2min = 0.023

A3min = 0.005

Задача 3. "Динамический расчет токарного станка"

Дано:

1

2

3

4

Кj, Н/м

9,895*107

18,564*107

5,645*107

7,328*107

mj, кг

85

5,426

110

Найти:

Собственные частоты элементов станка и резонансные амплитуды.

Решение:

Расчет собственных колебаний элементов станка.

Собственные частоты находятся из решения динамической матрицы:

[А] = [М-1] · [С], где [М] - матрица масс системы, [С] - матрица жесткости элементов системы.

det (A - лЕ) = 0,

Решение нахождения собственных частот (щ) элементов данной системы представлено ниже, в программе MathCAD.

Расчет скорости резания.

, мм/мин

Выберем режимы резания и необходимые коэффициенты:

d = 70 мм

S = 0.25 мм/об

Т = 60 мин

t = 1.5 мм

Cv = 420

x = 0.18

y = 0.35

u = 0.15

m = 0.2

KV = 0.8

Расчет частоты вращения.

, об/мин

Принимаем n = 1000 об/мин.

Корректировка скорости резания.

мм/мин

Расчет силы резания.

, Н

Примем режимы резания и выберем необходимые коэффициенты:

S = 0.15 мм/об

Т = 60 мин

t = 1.5 мм

Ср = 300

x = 1

y = 0.75

n = - 0.15

KP = 0.852

H

Расчет частоты.

, об/мин

об/мин

Расчет резонансных амплитуд.

,

где щi - собственная частота элементов системы.

Ответ:

А1 = 7.246

A2 = 4.745

A3 = 0.949


Подобные документы

  • 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

  • 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

  • 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.

    практическая работа [65,3 K], добавлен 30.05.2012

  • 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

  • Расчет ограничений и технических параметров токарно-винторезного и вертикально-сверлильного станков. Определение режима, глубины и скорости резания. Способы крепления заготовки. Нахождение частоты вращения шпинделя станка, крутящего момента, осевой силы.

    контрольная работа [414,7 K], добавлен 06.04.2013

  • Проблема совершенствования современных металлообрабатывающих станков. Технические характеристики для токарных станков. Расчет и обоснование режимов резания. Определение частот вращения, силы резания и эффективных мощностей. Расчет элементов привода.

    курсовая работа [661,9 K], добавлен 22.10.2013

  • Кинематический 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 27.01.2011

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.