1
УДК 621.9.06
Модернизация шпиндельного узла
для повышения точности станка
© С.Н. Бриченков, И.Д. Соколова
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, Калуга, 248000, Россия
Рассмотрено одно из решений проблемы повышения точности обработки изделий
на металлорежущем станке. Выявлены пути повышения точности центрирова-
ния шпиндельного узла вертикально-фрезерного станка в различных конструктив-
ных исполнениях: введена промежуточная опора, заменены подшипники в опорах
шпиндельного узла. Для предложенных вариантов выполнены проверочные расче-
ты на жесткость. Выявлена конструктивная схема, обеспечивающая наибольшую
точность обработки.
Ключевые слова:
шпиндель, точность, жесткость.
Шпиндельный узел является одним из основных узлов, во многом
определяющих точностные параметры станка и производительность
обработки. К нему предъявляют высокие требования по точности вра-
щения, виброустойчивости, быстроходности, а также несущей способ-
ности шпиндельных опор, их долговечности и допустимому нагреву.
Поэтому, когда возникает проблема повышения точности обработки на
металлорежущем станке, самым эффективным путем ее решения явля-
ется модернизация или замена шпиндельного узла и его опор.
В данной работе рассмотрены различные варианты модерниза-
ции шпиндельного узла вертикально-фрезерного станка с ЧПУ
65А90ПМФ4. Для расчета шпиндельного узла на точность восполь-
зуемся методикой, предложенной в работе [1].
Сначала рассчитаем силу резания, которая будет общая для всех
исполнений рассматриваемого шпиндельного узла.
Исходные данные: cтанок вертикально-фрезерный с ЧПУ
65А90ПМФ4, торцевая фреза диаметром
D
= 160 мм, со сменными
пластинами из твердого сплава ВК8, заготовка — плита
1500 850 700
мм из стали 12Х18Н9Т
в
(
610 МПа).
Для чернового фрезерования принимаем глубину резания
6
t
мм,
подачу
0, 25
z
S
мм/зуб.
Скорость резания при фрезеровании [2]
,
q
v
v
m x y u p
z
С D v
K
T t S B z
(1)
где
, , , , , ,
v
C q m x y u p
— коэффициенты,
108;
v
C
0,2;
q
0, 32;
m
0, 06;
x
0,3;
y
0, 2;
u
0;
p
Т
— период стойкости фрезы,
