The paper presents a methodology for the selection of a solid finite element models for load-bearing systems of machine tools. The technique is based on the analysis of the results of computer simulation of different models of load-bearing systems of three machines with different layouts. The variability of the models is determined taking into account the traction devices and joints in the conjunctions. The traditional approach for modeling the non-ideal joint in the form of elastic elements set is used, despite the fact that modern CAE systems for modeling non-ideal contact in mates offer special contact finite elements. The conducted computational experiments demonstrate that the most accurate model is obtained by using models of traction devices and joints. In this case, the computational model requires significant computational resources. It is found that the exception of the design model of the bearing system of the machine traction devices can lead to an increased modeling error in static problems up to 25 %. The results of modal and dynamic calculations are more resistant to changes in the design model of the machine, as the error of the design parameters does not exceed 10 %. In addition, the computational models of tightened joint, with a stiffness of more than N/m, are not much different from models with ideal contact. It is shown that with an acceptable 25% modeling error, it is preferable to use a computational model of the load-bearing system without taking into account the non-ideal contact and traction devices
The paper proposes a methodology for experimental studies of double-sided face grinding machines on the criterion of heat resistance, including: method of simulating a grinding process; measurement of temperature; measurement of changes in relative angular position of the circles; the measurement of processing errors. The proposed methods for experimental studies of the thermal behavior and errors in the machining of a double-sided face grinder allow for fine-tuning of the machine under production conditions. At the same time, preliminary tests of a double-sided face grinder show that when grinding an industrial batch of cylindrical rollers, excessive temperatures are distributed unevenly across the machine nodes both at idle and during grinding. The ends of the spindle heads and the stand have the greatest excess temperature when working at idle, and when grinding - on the surface of the machine, located in close proximity to the grinding zone. The nature of changes in excess temperatures of characteristic points and coolant when simulating the grinding process on the machine completely coincided with the experimental data obtained on a working machine.
Целью данной статьи является представление разработанной методики модернизации станков фрезерной группы. В работе показана актуальность для отечественной промышленности модернизации имеющегося парка фрезерных станков. Рассматриваются возможные пути модернизации станков данной группы и способы их достижения. В качестве основного направления модернизации станков представлено оснащение их системой числового программного управления. Переход к числовому управлению приводит к необходимости замены кинематической схемы. Расширение технологических возможностей станка неизбежно связано с внесением изменений в несущую систему станка. Это приводит к необходимости выполнения инженерного анализа несущей системы станка. Описаны основные этапы инженерного анализа несущей системы станка. Автоматизированное проектирование и инженерный анализ станков реализован с помощью программ КОМПАС-3D, Autodesk Inventor, Solid Works, CAE-системы ANSYS. В статье приведены примеры проектов конструкций станков, реализованные по разработанной методике.
В статье исследуется метод аппроксимации экспериментальных данных, содержащих разного уровня погрешности, обусловленные как алгоритмом работы измерительной аппаратуры, так и нелинейным характером тепловых процессов, протекающих в работающем станке. Приведены результаты натурных испытаний сверлильно-фрезерно-расточного станка модели 400V на холостом ходу. Представлена фотография четырех установленных термодатчиков. Информация о температуре фиксировалась с помощью отечественного многоканального измерителя температуры МИТ-12ТП. Результатом проведенных исследований стала разработка и практическая реализация алгоритма построения аппроксимирующих функций на основе степенных полиномов. Алгоритм разработан для построения как интерполирующей, так и экстраполирующей функции. Установлено, что для экспериментальных кривых, не содержащих точки перегиба, разработанный алгоритм построения экстраполяционных функций позволяет практически вдвое сократить время сбора экспериментальных данных, то есть реализовать методику сокращения во времени натурного эксперимента. Ключевые слова: тепловые испытания станков, погрешность обработки, тепловые характеристики, степенной полином, метод Гаусса. Парфёнов Игорь Валентинович, кандидат технических наук, доцент, декан факультета дистанционных образовательных технологий.
Пар фёнов Игорь Валентинович, кандидат технических наук, доцент, декан факультета дистанционных образовательных технологий (ФДОТ).
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.