Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3

Technological Equipment, Machining

Attachments and Instruments

____________________________________________________________________

212

УДК 621.8

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ ШПИНДЕЛЯ

ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

В.Р. ГЛЕЙМ, магистрант

А.Ю. ЛЕВЧУК, магистрант

К.П. ПЛОТНИКОВ, магистрант

Г.О. ЧА, магистрант

В.Ю. СКИБА, канд. техн. наук, доцент

(НГТУ, г. Новосибирск)

Глейм В.Р.

– 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,

Новосибирский государственный технический университет,

e-mail:

В работе рассматривается методика выбора рациональной конструкции шпинделя

вертикально-фрезерного станка при проектировании специального технологического

оборудования, используя средства систем автоматизированного проектирования (САПР).

Предоставляется обоснованный выбор оптимального варианта изготовления шпинделя.

Ключевые слова

: оптимизация, рационализация, оборудование, станок, шпиндель.

Введение

В станкостроении на сегодняшний день одной из важнейших задач является

повышение эффективности металлорежущего оборудования. В большинстве случаев эту

проблему решают посредством рационального конструирования привода главного движения

[1 - 8].

Анализ существующих методик проектирования шпиндельных узлов

металлорежущего оборудования [9 - 12] позволил выявить, что основными критериями при

проектировании шпиндельных узлов являются точность, жесткость, виброустойчивость.

Принимая во внимание такие важные критерии оптимизации как стоимость,

производительность изготовления и коэффициент запаса прочности, в данной работе была

предпринята попытка учесть все перечисленные критерии в процессе разработки главного

исполнительного органа фрезерного станка.

Целью работы является разработка дополнительных рекомендаций к методике выбора

рациональной конструкции шпинделя.

Теория и методика проведения расчетов

Используя методику прогнозирования технических характеристик металлорежущих

станков [13-15], были установлены предельные геометрические параметры привода главного

движения. Вследствие этого, в расчете были приняты следующие стандартные размеры ко-

нуса шпинделя фрезерного станка – номера 45, 50 и 55. Воспользовавшись рекомендациями,

представленными [16 - 20], для изготовления исполнительного органа осуществлен выбор

следующих марок сталей: 55, 40ХН и 38ХН3МА [21], - с соответствующим комплексом фи-