ВИБРАЦИИ СИСТЕМ УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНЫХ СТАНКОВ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ

Значительное место в исследованиях динамических свойств станков занимают испытания на холостом ходу. Эти испытания позволяют выявить наиболее вибро — актннные, системы п наметить пути устранения их вред­ного воздействия на формообразующие системы стан­ков. Особое значение испытания на холостом ходу имеют для станков шлифовальной группы. Характер работ, вы­полняемых на них, обусловливает возникновение малых сил резания, вследствие чего система СПИД не полу­чает достаточного натяга, обеспечивающего гарантиро­ванную выборку зазоров. Исходя из этого, поведение станков, работающих абразивным инструментом на хо­лостом ходу и при резании, имеет много общего.

Абсолютные колебания систем универсально-заточ­ных станков записывались в виде осциллограмм (рис. 4.7) с последующей их расшифровкой на полуавтомати­ческом комплексе Ф 001 для проведения спектрального анализа по программам на ЭВМ ЕС-1020. Колебания регистрировались двумя пьезоэлектрическими преобра­зователями ускорений: одним — абсолютные колебания стола, другим ■— последовательно-абсолютные колеба-
«

ния гильзы шпинделя, корпуса шлифовальной головки, шлифовальной бабки, поворотной плиты, каретки, ста­нины, плиты электродвигателя. Регистрация колебаний стола в каждом опыте производилась с целью контроля исходя из стохастического влияния на уровень вибрации большого числа изменяющихся факторов. Регистриру­ются они в короткие промежутки времени при каждом опыте, а между опытами промежутки времени значи-

тельно большие. В этом случае абсолютные колебания стола могут служить оценкой стабильности общего уровня вибраций станка. К тому же на абсолютные ко­лебания узлов станка влияют посторонние воздействия, передаваемые через фундамент.

В табл. 4.1 представлены значения дисперсий и

Таблица 4.1 Номер опыта Узел Дисперсия колебаний S2, мкм2 Амплитуда А, мкм п=2240 об/мин /г—4500 об/мин /7=224 0 об/мин /1=4500 об/мин і Гильза шпинделя 29,4 34,5 7,7 .8,3 2 Корпус, шлифовальной ГОЛОВКИ 0,9 3,1 1,3 2,5 3 Шлифовальная бабка 1,7 16,2 1,8 5,7 4 Поворотная плита 3,4 2,4 2,6 2,2 5 Каретка 5,8 9,8 3,4 4,4 6 Станина 2,3 2,4 2,1 2,19 7 Плита электродвига- теля 50 79,8 10 12,6 8 Электродвигат ель 70 277,7 11,8 23,6

Параметр колебаний стола	Частота вращения шпинделя, об/мин	Помер опыта
1	2	3	4	5	6	7	8
Дисперсия D,	2240	2,4	0,5	0,1	2,2	2,0	0,13	0,85	1,5
мкм2	4500	0,96	0,85	2,1	1,3	2,4	0,9	1,4	1,4
Амплитуда А,	2240	2,19	1	0,44	2,1	2	0,5	1,3	1,7
МКМ	4500	1,4	1,3	2,1	1,6	2,2	1,3	1,7	1,7

амплитуд колебаний основных узлов станка для частот вращения шпинделя п=2240 и 4500 об/мин. Дисперсия связана с амплитудой колебаний уравнением (1.15).

11 табл. 4.2 приведены уровни колебаний стола для тех ЖС НОСІ, МП ОПЫТОВ.

Ни рис. 4.М представлены графики спектральных плотностей абсолютных колебании узлов. Более высо — к 11 Гі уровень колебании наблюдается у гильзы шпин­деля, плиты электродвигателя, электродвигателя и шли­фовальной бабки.

Анализ полученных спектров колебаний узлов станка показывает, что спектры колебаний гильзы шпинделя, корпуса шлифовальной головки, шлифовальной бабки, поворотной плиты н стола в основном сосредоточены па частотах вращения шпинделя п=2240 об/мин (/« «38 Гц) п /1=4500 об/мин (/«75 Гц), а спектры коле­бании электродвигателя н его плиты — на частотах вра­щения электродвигателя. Кроме того, части спектров колебаний гильзы шпинделя, корпуса шлифовальной головки, шлифовальной бабки, поворотной плиты, стола распределены на частотах вращения электродвигателя, в то же время части спектров колебаний электродвига­теля и его плиты — на частотах вращения шпинделя.

Таким образом, анализируя уровень колебаний основных узлов станка и их распределения по частотам, можно. сделать вывод о вероятных источниках и причи­нах колебаний формообразующих узлов станка — шпин­деля и стола. В данном случае очевидно, что основные источники колебаний — это электродвигатель главного привода станка и шпиндельный узел. Дальнейшие ис­следования подтвердили, что наиболее вероятными при­чинами возникновения колебаний являются дисбалансы ротора электродвигателя и шпинделя с абразивным

I

кругом, а также геометрические погрешности в шпин­дельном узле.

Колебания от шпинделя могут передаваться через гильзу, корпус шлифовальной головки, шлифовальную бабку, поворотную плиту, каретку, станину на стол, а через ременную передачу — на электродвигатель. От электродвигателя на шпиндель колебания передаются через плиту, шлифовальную бабку, корпус шлифоваль­ной головки, гильзу на шпиндель, а также через ремен­ную передачу. Через плиту электродвигателя, шлифо­вальную бабку, поворотную плиту, каретку, станину вибрации передаются — на стол. Следовательно, имеется несколько различных путей прохождения колебаний от источников до формообразующих узлов.

Конструкция универсально-заточных станков дает возможность активно воздействовать на процесс про-

Рис. 4.8. Графики спектральной плотности абсолютных колебаний1 узлов станка при гс=2240 об/мин (а) и и=4500 об/мин (б): 1 — гильзы; 2 — каретка; 3 — электродвигатель; 4 — стол

хождения колебаний по всем данным цепочкам путем выбора рациональных конструкторских и технологиче­ских параметров системы.