Моделирование несущей системы станка с использованием 3D-принтера Dimension Elite - страница 4

Влияние продольных и диагональных ребер на жесткость примерно пропорционально увеличению общей площади сечения стенок за счет ребер и при реальных соотношениях размеров не превышает диапазона величин от 10 % до 15 %. При сильно вытянутой форме сечения стойки снабжают продольными перегородками.

Введение продольных перегородок оказывает небольшое влияние на жесткость и вызывается главным образом необходимостью увеличения местной жесткости стенок и требованиями литейной технологии.

Для монтажа электродвигателей, электроаппаратуры и отдельных механизмов станка стойки приходится делать с окнами. Влияние окон на жесткость определяется их размерами и расположением. Максимальное влияние на жесткость изгиба оказывают окна, расположенные в стенках, перпендикулярных плоскости изгиба. При кручении окна в узких стенках значительно больше влияют на жесткость, чем окна в широких стенках. С увеличением размеров окна жесткость кручения резко падает.

Ширина окна b должна удовлетворять условию:

Длина L, измеряемая вдоль оси стойки, должна удовлетворять условию:

где В – ширина соответствующей стенки стойки.

Окна следует закрывать достаточно жесткими крышками, притягиваемыми болтами, или заменять нишами. Влияние на жесткость отбортовок у окон, при незатянутых болтами крышках, невелико.

Плиты служат для повышения устойчивости станков с вертикальными станинами и применяются в станках с неподвижным изделием. Конструктивно плиты выполняют в виде пластины с системой стенок и ребер или двух пластин, скрепленных стенками и ребрами. Высота плит не должна быть меньше одной десятой части длины плиты.

Коробчатые базовые детали – шпиндельные бабки, коробки скоростей, коробки подач и т.п. – чаще имеют форму параллелепипеда, реже – цилиндрическую форму (многошпиндельные токарные автоматы). Жесткость коробок увеличивают за счет увеличения жесткости стенок непосредственно в месте приложения нагрузки путем постановки бобышек и ребер. Однако увеличение диаметра бобышек сверх 1,4 – 1,6 диаметра отверстия и высоты бобышки сверх 2,5 – 3 толщины стенки большого эффекта не дает. Отверстия в стенках снижают жесткость коробок пропорционально соотношению площадей отверстия и стенки.

Базовые узлы типа суппортов и салазок предназначены для перемещения заготовки или инструмента и имеют обычно две системы направляющих. Конструктивно формы суппортов и салазок определяются формой и расположением направляющих, конструкцией регулирующих элементов и механизма привода, требованиями к габаритам по высоте. При конструировании салазок и суппортов приходится учитывать противоречивые требования: уменьшение массы и габаритов по высоте, с одной стороны, и увеличение жесткости, которое достигается увеличением высоты салазок, с другой стороны. Местные деформации планок и направляющих от действующих сил можно уменьшить рациональным расположением ребер.

Столы служат для поддержания и перемещения заготовок при обработке и подразделяются на подвижные и неподвижные. Подвижные столы имеют одну систему направляющих, т.е. перемещаются в одном направлении. Неподвижные для поддержания изделий и подвижные консольные столы имеют коробчатую форму с внутренними перегородками и ребрами, повышающими их жесткость.

Переход от основной части станины к направляющим может быть оформлен в виде одной или двух переходных стенок – прямых или наклонных. Встречается непосредственное соединение направляющих с основными стенками.