Экзаменационная работа по дисциплине
"Основы оптимизации"
"Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А"
Сверление
Дано:
Массы и жёсткости компонентов системы:
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Кj, Н/м |
7,7*106 |
1,4*106 |
5,4*106 |
4,2*107 |
|
mj, кг |
4 |
0,08 |
0,35 |
36 |
Заготовка: Сталь 40, в=750 МПа, Е=2,15*1011 Па.
Инструмент: Сверло спиральное с коническим хвостовиком 8.8 мм, Р6М5
035-2301-1012 ОСТ 2И20-2-80.
Найти:
Собственные частоты элементов станка и их резонансные амплитуды.
Решение:
Расчет собственных колебаний элементов станка.
Собственные частоты находятся из решения динамической матрицы:
[А] = [М-1] · [С], где [М] - матрица масс системы, [С] - матрица жесткости элементов системы.
det (A - ?Е) = 0
Найдём собственные частоты (?) элементов данной системы с помощью программы MathCAD.
Расчёт режимов резания
Расчет скорости резания.
,
м/мин
Выберем режимы резания и необходимые коэффициенты:
D = 8.8 мм
S = 0.13 мм/об
Т = 25 мин
t = 4,5 мм
Cv = 7
q = 0.4
y = 0,7
m = 0.2
KV = 1
Расчет частоты вращения.
,
об/мин
Принимаем nст = 1200 об/мин.
Корректировка скорости резания.
м/мин
Расчет осевой силы.
,
Н
Примем режимы резания и выберем необходимые коэффициенты:
S = 0.13 мм/об
D = 8,8 мм
Т = 25 мин
Ср = 68
y = 0.7
q = 1.0
KP =1.0
H
Расчет резонансных амплитуд.
,
где ?i - собственная частота элементов системы.
мм.
мм.
мм.
мм.
Ответ:
А1 = 14,156 мм.
A2 = 0,972 мм.
A3 = 0,172 мм.
А4 = 0,116 мм.