ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Научный журнал «Вестник Иркутского государственного технического университета»
Поиск по сайту

Оценка точности и прочности модульной системы вспомогательного инструмента на основе профильных соединений

2019 / Том 23 № 3 2019г. [ ]

Цель - определение величин упругих перемещений оправок при оценке напряженно-деформированного состояния сборных конструкций «шпиндель-инструментальная оправка», выполненных на основе конических разъемных профильных соединений в условиях статического нагружения. Оценка точности и прочности конического разъемного профильного соединения с равноосным контуром с числом граней равным трем узла шпиндель-инструментальной оправки, предназначенного для передачи крутящего момента. Для исследования напряженно-деформированного состояния модульной системы вспомогательного инструмента на основе профильных соединений использовались методы численного решения задач теории упругости, в том числе метод конечных элементов, а также методы математической статистики и вычислительной техники. Предложены результаты комплексного исследования, напряженно-деформированного состояния сборных конструкций шпиндельного узла многоцелевых станков, а именно: модульной системы вспомогательного инструмента на основе профильных соединений с равноосным контуром. Проведен анализ влияния конструктивных параметров конического профильного соединения, а также сил закрепления (при способе фиксации по величине сборочной силы), величин предельных внешних нагрузок, сил трения на точность и прочность сопряжения шпиндель-инструментальной оправки с профильной посадочной поверхностью хвостовика для реальных размеров сборной конструкции модуля. Определены величины упругих перемещений сечений инструментальных оправок по посадочной длине профильного соединения с использованием математического аппарата метода конечных элементов на основе сплайн-аппроксимации и вариационно-энергетического принципа метода перемещений теории упругости. Рассчитаны величины упругих перемещений оправки; напряжений в радиальном, нормальном и окружном направлениях по объему инструментальной оправки и шпинделя. Для расчетов применялось программное обеспечение в среде FEMAP 11.1 with NX NASTRAN. Установлено, что величины упругих перемещений сечений инструментальной оправки изменяются нелинейно, и их величина на торце не превышает 1,8 мкм при предельных внешних нагрузках соединения. Соответственно, максимальные величины нормальных контактных напряжений в крайних сечениях шпинделя не превышают 7,71 МПа.

Ключевые слова:

профильное соединение,модульная система вспомогательного инструмента,упругие перемещения,контактные напряжения,шпиндельный узел,многоцелевой станок,profile joint,auxiliary tool modular system,elastic displacements,contact stresses,spindle assembly,multi-purpose machine-tool

Авторы:

Файлы:

Язык

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:11608