Анализ жесткости подвижного портала продольно-фрезерного станка типа «Гентри»

Abstract

Методами математического моделирования установлено, что основными деталями, обуславливающими на 2/3 податливость подвижного портала продольно-фрезерного станка типа «Гентри», являются траверса и стойка. В меньшей степени податливость зависит от саней (9 %). Траверса станка нуждается в увеличении крутильной жесткости. Стойке и саням необходим подъем изгибной жесткости в вертикальной продольной плоскости. Снижение податливости портала достигается заполнением внутренних полостей деталей несущей системы станка полимербетоном. У любой базовой детали это поднимает жесткость не менее чем в 2 раза. Важно использование вставок из полимербетона одновременно в трех основных деталях портала – в траверсе, стойке и санях. Благодаря эффекту синергизма, являющегося результатом взаимодействия между соседними базовыми деталями, жесткость портала во всех направлениях повышается в среднем до 2,2 раз.

CAE simulation revealed that the traverse and the column are responsible for 2/3 of flexibility of the gantry portal of gantry-type bed milling machine. In a less degree flexibility de­pends on slider design (9 %). The traverse of the machine requires more torsion rigidity. The column and the slider need the increase of bending rigidity in longitudinal vertical plane. Portal stiffness can be increased by polymer concrete filling of inner cavities of the portal supporting parts. Filled inserts increase stiffness of any basic part minimum by 2 times. It is important to apply polymer concrete inserts simultaneously in three basic parts i.e. in the traverse, in the column and in the slider. Simultaneous filling of adjacent portal parts results in synergetic effect. This leads to greater stiffening effect when stiffness of the portal is increased by 2.2 on the average in all directions.