Конструкции переднего конца

Передний конец шпинделя служит для базирования и закрепления режущего инструмента, детали или приспособления. Передние концы выполняют по ГОСТ. Точное центрирование и жесткое сопряжение инструмента или оправки со шпинделем обеспечивается коническим соединением.

При ручной смене инструмента применяются конусы Морзе и метрические.

При автоматической смене инструмента на станках с ЧПУ применяются конусы с конусностью 7:24, в шлифовальных – 1:3.

Шпиндели малых токарных станков обычно изготавливаются с резьбовым передним концом; средних и крупных – фланцевыми под поворотную шайбу; точных – фланцевыми без поворотной шайбы.

Конструкция шпинделя	Присоединит. размер	Применение в станках
	ГОСТ 12595-85 Конус Морзе	Токраные, токарно-револьверные, токарные многорезцовые шлифовальные
	ГОСТ 12595-85 Конус метрический	Фрезерные Сверлильные Расточные многоцелевые
	ГОСТ 24644-81 Конус метрический	Фрезерные
	ГОСТ 24644-81 Конус Морзе и метрический	Сверлильные Расточные
	ГОСТ 10681-72	Шлифовальные

Расчёт ШУ на жёсткость.

Расчет на жесткость ШУ производится для всех типов станков. При этом определяется упругое смещение шпинделя в сечении его переднего конца. В перемещении переднего конца шпинделя учитываются только деформации в шпинделе и в опорах. Перемещением деталей, инструмента и т.п. пренебрегают.

При расчетах определяют радиальную и осевую жесткость. При расчете радиальной жесткости все силы приводят к двум взаимно перпендикулярным плоскостям(Yи Z). Далее вычисляют радиальное перемещение в каждой из плоскостей и находят общее:

Радиальное перемещение шпинделя в заданном сечении состоит из:

перемещение вызванное изгибом тела шпинделя.

перемещение вызванное податливостью опор.

сдвиг вызванный защемляющим моментом в передней опоре.

перемещение определяемое податливостью контакта между кольцами подшипника и поверхностями шпинделя или корпуса.

Смещение переднего конца шпинделя зависит не только от размеров шпинделя жесткости опор, но и от схемы нагружения.

Выделяют 3 схемы нагружения:

1. Приводной элемент расположен между опорами

2. Приводной элемент за задней опорой

3. Шпиндель ненагружен силами привода

Схема характерна для прецизионных станков. В данной схеме применяется разгрузка шкива шпинделя на корпус. Прогиб на переднем конце шпинделя ограничивается величиной равной 1/3 допуска на биение конца шпинделя.

На практике применяются следующие наиболее допустимые значения прогибов и углов поворота: