Замкнутый профиль чаще применяют для стоек фрезерных, расточных, сверлильных и других станков, когда не требуется специальных устройств для отвода стружки. Для горизонтальных станин более характерен открытый профиль, когда две стенки соединены ребрами той или иной конфигурации. Для усиления стенок их в ряде случаев выполняют двойными (профиль). Для отвода через окна задней стенки стружки, часто в станине делают наклонную стенку (профиль). Часть контура станины в этом случае становится полуоткрытой и имеет повышенную жесткость.
Для открытых профиле повышение их жесткости достигается применением ребер, соединяющих стенки станины. Обычно применяют прямоугольные, диагональные и П-образные ребра. Станины обычно отливают из качественного серого чугуна и редко выполняют сварными из стали. Литые станины обладают большей способностью гасить колебания из-за высокого коэффициента внутреннего трения.
Для тяжелых станков иногда делают станины из железобетона, которые хорошо воспринимают вибрации и меньше подвергнуты тепловым деформациям. Основным критерием для оценки работоспособности станины является ее жесткость. Из-за сложности конструктивных форм расчет станины выполняется обычно с использованием приближенных методов и экспериментальных данных.
Максимальный скручивающий момент, эпюры изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях и эпюра крутящих моментов, действующих на основные узлы станка. Схема сил, создающих, показана. Полученные нагрузки являются исходными для расчета базовых узлов и механизмов станка.
Станина является одной из наиболее ответственных деталей станка, которая определяет многие его эксплуатационные качества. Станина должна обладать высокой жесткостью, виброустойчивостью, технологичностью конструкции, иметь минимально возможную массу. На станине расположены направляющие прямолинейного или кругового движения. Станины современных станков весьма разнообразны по конструктивным формам и представляют собой сложную корпусную деталь.
Станины могут быть горизонтальными и вертикальными (стойки). Горизонтальные станины тяжелых станков устанавливают непосредственно на фундамент по всей опорной поверхности. Станины легких, станков устанавливают на ножки или на небольшую опорную поверхность основания. Форма станин обычно приближается к коробчатой с внутренними стенками и перегородками, которые нужны для повышения жесткости и для образования отдельных полостей и отсеков.
Организации и фирмы в сроительном бизнесе. Вся стройка Центрального Черноземья тут. Строительный бизнес ЦФО.
Типичные профили поперечных сечений станин и стоек. Замкнутый профиль, особенно усиленный ребрами, обладает большей жесткостью, чем полуоткрытый или тем более открытые.
Подвижные корпусные узлы перемещаются по направляющим скольжения и качения, от которых во многом зависит точность станка. При расчете и анализе работоспособности базовых узлов и их направляющих необходимо в первую очередь оценить силы, действующие на основные элементы станка. Для этого разрабатывают расчетную схему, которая должна дать возможность определить напряженное состояние станка. В качестве примера показаны силы, действующие на корпусные элементы токарного станка. Силы резания действуют на переднюю и заднюю бабки и на суппорт.
При обточке в центрах силы, действующие на передний и задний центр, будут изменяться. Составляющие в плоскости, перпендикулярной оси детали, будут на передней опоре, где вес детали, диаметр детали.
Осевая сила, действующая на переднюю бабку, слагается из составляющей силы резания, из осевой составляющей полной реакции на центре, равной и из силы предварительной затяжки.
Осевая сила, действующая на заднюю бабку, изменяется в процессе резания, так как сила разгружает задний центр, уменьшая силу. Для расчета можно принять максимально возможное значение осевой силы. Силы, действующие на корпусные элементы токарного станка. Силы резания, действующие на суппорт, передаются на станину и создают относительно ее оси изгибающие и крутящие моменты. В вертикальной плоскости станины приложен внешний момент, так как сила параллельна оси станины.
Основу расчета составляет метод начальных параметров, согласно которому, балку постоянного сечения с моментом инерции, можно заменить балкой с моментом инерции и изменить при этом все нагрузки в несколько раз. Упругие линии этих балок будут полностью идентичны. Это обстоятельство можно использовать для приведения шпинделя как ступенчатой балки к балке постоянного сечения.
Разделим ступенчатую балку на три части (по числу ступеней). Для того чтобы каждая из частей находилась в равновесии в сечениях, необходимо приложить внутренние силы и моменты. При замене ступенчатой балки балкой постоянного сечения необходимо соответствующие внутренние и внешние силы умножить на коэффициенты, где моменты инерции преобразуемых сечений. Окончательно при соединении частей получаем балку постоянного сечения с моментом инерции с приведенной внешней нагрузкой, с дополнительными силами и моментами, приложенными в сечениях перехода от ступени к ступени первоначальной балки. Уравнение упругой линии имеет вид. Для силовых факторов и можно записать уравнения.
Схема расчета шпинделя методом начальных параметров. Задание начальных параметров и граничных условий на опорах, вычисление коэффициентов и формирование членов уравнения, вычисление неизвестных начальных параметров реакций опор. Блок-схема алгоритма для расчета прогиба шпинделя на ЭВМ. Другие характеристики сечения балки с координатой, определяют аналогичным образом.
