Жесткость Привода Подачи Станка

Жесткость привода подачи - это способность сопротивляться появлению упругих перемещений (деформаций) δ под действием осевой нагрузки F. Жесткость оценивается отношением j = F/δ. Жесткость оказывает значительное влияние на точность привода подачи в том случае, когда отсчет перемещений производится круговым измерительным преобразователем.

Осевая жесткость привода подачи обусловлена жесткостью винта j_в, шариковинтового механизма j_м, опор винта j₀, а также жесткостью j_к.м кронштейна, в котором установлена гайка, и жесткостью кронштейна j_к.о, в котором закреплена опора винта (или двух кронштейнов для опор).

На этапе выбора передачи, когда конструктивные параметры кронштейнов еще не известны и определяется приблизительное значение жесткости привода, влияние на нее кронштейнов можно учесть коэффициентами k_м = 0,8 и k₀ = 0,8, снижающими влияние ШВП и опор винта приблизительно на 20 %. Тогда жесткость привода подачи как последовательной механической системы можно определить по зависимости

1/j = 1/(k_мj_м)+1/j_в+1/(k₀j₀).

Значения j_м жесткости ШВП, определеные экспериментально при нагружении винта осевой силой и измерении его осевого смещения относительно гайки, находятся по каталогу производителя.

Жесткость шариковых опор винта j0 также определяется по данным производителя.

Жесткость винта зависит как от его диаметра и длины, так и от способа установки на опорах, расстояния между гайкой и опорой.

Если винт имеет одну опору (схема 1 на рис. 4 см. опоры винтов швп станка с чпу), или одну защемленную, а другую шарнирную (схема 3 там же), или две опоры, каждая из которых воспринимает нагрузку одного направления (схема 2 там же), то винт имеет минимальную жесткость при наибольшем расстоянии L2 от середины опоры до середины гайки.

Проектируя привод подачи, не ограничиваются расчетом его продольной жесткости при применении передачи, выбранной по критериям грузоподъемности и другим, а производят поиск решений, позволяющих повысить жесткость привода подачи станка. Такими решениями могут быть замена ранее выбранной передачи другой, имеющей больший диаметр, большее число контуров циркуляции шариков, более высокий предварительный натяг. Можно исследовать также влияние на жесткость схемы установки винта на опорах. Окончательное решение принимается при условии, что существенное повышение жесткости привода достигается без заметного снижения долговечности передачи.