RU2636209C1 - Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine - Google Patents

Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine Download PDF

Info

Publication number
RU2636209C1
RU2636209C1 RU2017100986A RU2017100986A RU2636209C1 RU 2636209 C1 RU2636209 C1 RU 2636209C1 RU 2017100986 A RU2017100986 A RU 2017100986A RU 2017100986 A RU2017100986 A RU 2017100986A RU 2636209 C1 RU2636209 C1 RU 2636209C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spindle
bearings
bearing
temperature
reduced
Prior art date
Application number
RU2017100986A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Кузнецов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2017100986A priority Critical patent/RU2636209C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636209C1 publication Critical patent/RU2636209C1/en

Links

Landscapes

  • Turning (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: method includes an adjustable supply of refrigerant to the stator of the motor-spindle and to its front and rear bearing supports while simultaneously measuring their temperature. The refrigerant is supplied with the condition that the temperature of the motor-spindle stator and its bearing supports are equal to a predetermined design value.EFFECT: reducing the vibration of the motor-spindle and increasing its service life.1 cl

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к управлению высокоскоростными мотор-шпинделями металлорежущих станков.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the management of high-speed motor spindles of machine tools.

Одним из основных направлений развития металлорежущих станков является широкое использование мехатронных модулей, сочетающих энергетические, информационные и управляющие функции в едином конструктивном блоке, в котором обеспечивается согласованный выбор параметров отдельных подсистем, подчиненных единой задаче - достижению требуемых эксплуатационных характеристик. Мотор-шпиндели наиболее полно иллюстрируют основные проблемы мехатронных систем станков и являются наиболее важными узлами, определяющими качество оборудования.One of the main directions of development of metal cutting machines is the widespread use of mechatronic modules that combine energy, information and control functions in a single structural unit, which provides a coordinated choice of parameters of individual subsystems subordinate to a single task - to achieve the required operational characteristics. Motor spindles most fully illustrate the main problems of mechatronic systems of machine tools and are the most important nodes that determine the quality of equipment.

Из уровня техники известны способы управления высокоскоростными мотор-шпинделями металлорежущих станков, включающие регулируемую подачу хладагента (В.В. Бушуев и др. Высокоскоростные мотор-шпиндели приводов главного движения металлорежущих станков, Вестник МГТУ «Станкин» №3, 2011, http://stanoks.com/index.php?catid=49:articles&id=1502:2014-01-28-09-36-49&Itemid=192&option=com_content&view=article).The prior art methods for controlling high-speed motor spindles of metal cutting machines, including controlled refrigerant supply (V. V. Bushuev and others. High-speed motor spindles of the drives of the main movement of metal cutting machines, Vestnik MGTU Stankin No. 3, 2011, http: // stanoks.com/index.php?catid=49:articles&id=1502:2014-01-28-09-36-49&Itemid=192&option=com_content&view=article).

К недостаткам аналогов следует отнести несбалансированность управления и неравномерность охлаждения статора и подшипниковых опор, ограничивающие быстроходность и являющиеся причиной склонности к возникновению в мотор-шпинделе вибраций, что обусловливает низкий ресурс и эффективности работы узла в целом.The disadvantages of analogues include the imbalance of control and the uneven cooling of the stator and bearing bearings, which limit speed and cause a tendency to vibrations in the motor spindle, which leads to a low resource and overall performance of the unit.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту - прототипом - является способ управления охлаждением высокоскоростного мотор-шпинделя металлорежущего станка, включающий регулируемую подачу хладагента к статору, передней и задней подшипниковым опорам и одновременное измерение их температуры и уровня вибраций (Патент РФ №2509627, МПК В23В 19/02, опубл. 20.03.2014).The closest technical solution to the claimed object - the prototype - is a method of controlling the cooling of a high-speed motor-spindle of a metal cutting machine, which includes an adjustable supply of refrigerant to the stator, front and rear bearing bearings and simultaneous measurement of their temperature and vibration level (RF Patent No. 2509627, IPC V23V 19 / 02, published on March 20, 2014).

К недостаткам прототипа следует отнести несбалансированность управления и неравномерность охлаждения статора и подшипниковых опор, ограничивающие быстроходность и являющиеся причиной склонности к возникновению в мотор-шпинделе вибраций, что обусловливает низкий ресурс и эффективности работы шпиндельного узла (ШУ) в целом.The disadvantages of the prototype include the imbalance of control and uneven cooling of the stator and bearing bearings, limiting speed and causing a tendency to occur in the motor spindle of vibrations, which leads to a low resource and efficiency of the spindle unit (SHU) as a whole.

Задачей изобретения является сбалансированное охлаждение статора и подшипниковых опор мотор-шпинделя, обеспечивающее минимизацию вибраций последнего.The objective of the invention is the balanced cooling of the stator and bearing bearings of the motor spindle, which minimizes the vibration of the latter.

Технический результат - повышение эффективности высокоскоростного мотор-шпинделя металлорежущего станка за счет повышения его быстроходности и ресурса работы, обусловленных тепловой и вибрационной стабильностью.The technical result is an increase in the efficiency of a high-speed motor-spindle of a metal cutting machine by increasing its speed and service life, due to thermal and vibration stability.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в способе управления охлаждением высокоскоростного мотор-шпинделя металлорежущего станка, включающем регулируемую подачу хладагента к статору, передней и задней подшипниковым опорам и одновременное измерение их температуры и уровня вибраций, подачу хладагента осуществляют так, что:The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the cooling of a high-speed motor-spindle of a metal cutting machine, which includes an adjustable supply of refrigerant to the stator, front and rear bearing bearings and simultaneous measurement of their temperature and vibration level, the supply of refrigerant is carried out so that :

Figure 00000001
, где
Figure 00000001
where

Тс, Т1,2 - текущие измеренные температуры статора, передней и задней подшипниковых опор шпинделя;T s , T 1,2 - current measured temperatures of the stator, front and rear spindle bearings;

Figure 00000002
- приведенная начальная жесткость ШУ при температуре 20°С;
Figure 00000002
- reduced initial stiffness of ШУ at a temperature of 20 ° С;

kT=k-а 1ζT1ΔT1-а 2ζT2ΔT2 - приведенная жесткость шпиндельного узла при измеренных температурах T1,2;k T = k- а 1 ζ T1 ΔT 1 - а 2 ζ T2 ΔT 2 - reduced stiffness of the spindle unit at measured temperatures T 1,2 ;

а - расстояние между опорами шпинделя;a is the distance between the spindle bearings;

b - длина консольной части шпинделя от его торца до передней опоры;b - the length of the console part of the spindle from its end to the front support;

Е - модуль упругости материала шпинделя;E is the elastic modulus of the spindle material;

Ja,b - геометрический момент инерции (сечения) межопорной и консольной частей шпинделя;J a, b is the geometric moment of inertia (section) of the support and cantilever parts of the spindle;

j1, j2 - жесткость передней и задней подшипниковых опор шпинделя;j 1 , j 2 - the stiffness of the front and rear bearings of the spindle;

m - приведенная масса шпинделя;m is the reduced mass of the spindle;

fтт/2π - частота собственных колебаний шпинделя (при измеренных температурах Т1,2);f t = r t / 2π is the frequency of the natural oscillations of the spindle (at measured temperatures T 1,2 );

Figure 00000003
- приведенное смещение шпинделя (при измеренных температурах Т1,2);
Figure 00000003
- reduced spindle displacement (at measured temperatures T 1.2 );

а 1=[a+b)2/a2, a 2=b2/а 2 - безразмерные коэффициенты, характеризующие конструктивные параметры ШУ; and 1 = [ a + b) 2 / a2 , a 2 = b 2 / a 2 - dimensionless coefficients characterizing the design parameters of the control unit;

ζT1,2=[(βкпвн)dвн-0,6βкпdвнкdк] - относительное изменение начальной линейной деформации (зазор - натяг) в опоре ШУ (передней, задней) при изменении ее температуры на 1°С;ζT 1,2 = [(β kpvn ) d vn -0,6β kp d vnto d k ] is the relative change in the initial linear deformation (clearance - interference) in the support of the shaft (front, rear) when changing it temperature 1 ° C;

βкп, βвн, βк - коэффициенты линейного расширения корпуса, внутреннего кольца подшипника и тел качения подшипника;β kp , β int , β k - linear expansion coefficients of the housing, the inner ring of the bearing and rolling elements of the bearing;

dвн, dнк, dк - внутренний диаметр наружного кольца подшипника, наружный диаметр корпуса подшипника, диаметр тел качения подшипника.d int, d nk , d to - the inner diameter of the outer ring of the bearing, the outer diameter of the bearing housing, the diameter of the rolling elements of the bearing.

В основу заявленного способа положен принцип обеспечения максимальной жесткости шпиндельного узла, что гарантирует минимальный уровень колебаний и, следовательно, повышение быстроходности, стабильности, эффективности и ресурса работы высокоскоростного мотор-шпинделя для металлорежущих станков.The basis of the claimed method is the principle of ensuring maximum rigidity of the spindle assembly, which guarantees a minimum level of vibrations and, consequently, an increase in speed, stability, efficiency and service life of a high-speed motor spindle for metal cutting machines.

Известно, что колебание шпиндельного узла описывается уравнением:It is known that the oscillation of the spindle assembly is described by the equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

которое, преобразовав к видуwhich, transforming to

Figure 00000005
Figure 00000005

позволяет получить общее решение колебания шпинделя:allows you to get a general solution of spindle oscillation:

Figure 00000006
Figure 00000006

Здесь обозначено:It is indicated here:

2g=v/m, p2=k/m, где m - приведенная масса, v - приведенная характеристика демпфирующих свойств, k - приведенная жескость, а0 - начальная амплитуда собственных колебаний, F - периодически изменяющееся внешнее воздействие, ω - круговая частота, t - время;2g = v / m, p 2 = k / m, where m is the reduced mass, v is the reduced characteristic of damping properties, k is the reduced hardness, and 0 is the initial amplitude of natural vibrations, F is the periodically changing external influence, ω is the circular frequency , t is time;

Figure 00000007
- динамический коэффициент, характеризует изменение динамических смещений относительно статических;
Figure 00000007
- dynamic coefficient, characterizes the change in dynamic displacements relative to static;

f=р/2π - частота собственных колебаний шпинделя (без нагрева).f = p / 2π is the spindle natural frequency (without heating).

Приведенная жескость k определяется выражением:The reduced hardness k is determined by the expression:

Figure 00000008
Figure 00000008

а - расстояние между опорами шпинделя;a is the distance between the spindle bearings;

b - расстояние консольной части: от передней опоры до торца шпинделя;b - the distance of the cantilever part: from the front support to the spindle end;

Е - модуль упругости материала шпинделя;E is the elastic modulus of the spindle material;

Ja,b - геометрический момент инерции (сечения) межопорной и консольной частей шпинделя;J a, b is the geometric moment of inertia (section) of the support and cantilever parts of the spindle;

j1,2 - жесткости опор шпинделя.j 1,2 - rigidity of the spindle bearings.

При известных законах тепловых и силовых нагрузок на ШУ - (Q и Р) и при помощи термоупругих моделей определяются: значение тепловой деформации δT, абсолютное превышение температуры в детали ШУ

Figure 00000009
, внутриобъемный
Figure 00000010
перепад температур, перепад температуры опоры и корпуса детали ΔT, которые позволяют получить значение максимальной жесткости kT при увеличении температуры ШУ.Under the well-known laws of thermal and power loads on ШУ - (Q and Р) and using thermoelastic models, the following values are determined: thermal strain value δ T , absolute temperature excess in the part of ШУ
Figure 00000009
volumetric
Figure 00000010
temperature difference, temperature difference of the support and part housing ΔT, which allow us to obtain the maximum stiffness value k T with increasing temperature of the ШУ.

Регулирование или стабилизация температуры в корпусе определяется равномерным распределением температуры в объеме ШУ и минимальной избыточной абсолютной температурой. Установлено, что существует критерии, которые определяют степень равномерности температуры в деталях ШУ как в пространстве, так и во времени. Число Bi (Био) является критерием равномерного распределения температуры детали при соблюдении условия Bi≤0,1. Для ШУ число Bi (Био), как правило, всегда Bi≤0,1.Regulation or stabilization of temperature in the housing is determined by the uniform distribution of temperature in the volume of the control unit and the minimum excess absolute temperature. It was established that there are criteria that determine the degree of temperature uniformity in the parts of the control unit both in space and in time. The Bi number (Bio) is a criterion for the uniform distribution of the temperature of the part under the condition Bi≤0.1. For SH, the number Bi (Bio), as a rule, is always Bi≤0.1.

Критерий Bi=αL(d)/λ зависит и определяется коэффициентом теплоотдачи (Вт/м град), коэффициентом теплопроводности λ (Вт/м град) и размера L(d) (м). Применительно к металлорежущим станкам значения α при свободной конвекции изменяются в пределах от 2 до 15, а значения λ для сталей от 40 до 50, для чугунов от 50 до 65.The criterion Bi = αL (d) / λ depends and is determined by the heat transfer coefficient (W / m deg), the thermal conductivity coefficient λ (W / m deg) and the size L (d) (m). In relation to metal-cutting machines, the values of α for free convection vary from 2 to 15, and the values of λ for steels from 40 to 50, for cast irons from 50 to 65.

Тогда значения диапазонов критерия Био можно определить: для деталей из сталей Bi=(0,04-0,375)L, для деталей из чугуна Bi=(0,031-0.3)L. Следовательно, размер L(d) деталей, для которых температурное поле можно считать относительно равномерным, будет находиться в пределах: для сталей - менее 2.25÷0,267 м, для чугунов - менее 3,32÷0,33 м.Then the values of the ranges of the Biot criterion can be determined: for parts made of steel Bi = (0.04-0.375) L, for parts made of cast iron Bi = (0.031-0.3) L. Therefore, the size L (d) of parts for which the temperature field can be considered relatively uniform will be within the limits: for steels - less than 2.25 ÷ 0.267 m, for cast irons - less than 3.32 ÷ 0.33 m.

Тогда изменение начальной деформации в опоре ШУ определится выражением [с. 225, Детали и механизмы металлорежущих станков./Под редакцией Д.Н. Решетова - М.: Машиностроение. 1972. - 520 с.]:Then, the change in the initial deformation in the bearing support is determined by the expression [p. 225, Details and mechanisms of metal-cutting machines. / Edited by D.N. Reshetova - M.: Mechanical Engineering. 1972. - 520 p.]:

Figure 00000011
Figure 00000011

Преобразуем (5) к виду:We transform (5) to the form:

Figure 00000012
Figure 00000012

Здесь ζT=[(βкпвн)dвн-0,6βкпdвнкdк] - относительное изменение начальной линейной деформации (зазор - натяг) в опоре ШУ при изменении ее температуры на 1°С, где βкп, βвн, βк - коэффициенты линейного расширения корпуса, внутреннего кольца подшипника и тел качения; dвн, dнк, dк - внутренний диаметр наружного кольца подшипника, наружный диаметр корпуса подшипника, диаметр тел качения; Тм, ΔTп - избыточные температуры масла и подшипника.There ζ T = [(β -β corolla kn) d ext d ext -0,6β knto d k] - the relative change in the initial linear deformation (gap - preload) in the support SHU when changing its temperature by 1 ° C, where β kp , β int , β k - linear expansion coefficients of the housing, the inner ring of the bearing and rolling elements; d int , d nk , d to - the inner diameter of the outer ring of the bearing, the outer diameter of the bearing housing, the diameter of the rolling elements; T m , ΔT p - excess oil and bearing temperatures.

Тогда подставляя (6) в (4) и, проведя преобразование, получим значение приведенной жесткости в (1):Then substituting (6) in (4) and, after performing the transformation, we obtain the value of reduced stiffness in (1):

Figure 00000013
Figure 00000013

Здесь j1,2=1/(δ01,02T1,T2)=j01,02/(1-δT1,T2j01,02)Here j 1,2 = 1 / (δ 01,02T1, T2 ) = j 01,02 / (1-δ T1, T2 j 01,02 )

где

Figure 00000014
- начальная деформация передней и задней опор ШУ;Where
Figure 00000014
- the initial deformation of the front and rear supports of the ШУ;

или, учитывая начальную жесткость k (4) и преобразуя (7), получим:or, taking into account the initial rigidity k (4) and transforming (7), we obtain:

kT=k-a1δT1-a2δT2,k T = ka 1 δ T1 -a 2 δ T2 ,

и подставляя (6) имеем:and substituting (6) we have:

Figure 00000015
Figure 00000015

здесь

Figure 00000016
, где ζТ1, ζT2 - относительное изменение начальной линейной деформации (зазор - натяга) и избыточные температуры ΔT1, ΔТ2 в опорах 1,2 ШУ.here
Figure 00000016
, where ζ T1 , ζ T2 is the relative change in the initial linear deformation (clearance - interference) and excess temperatures ΔT 1 , ΔT 2 in the supports of 1.2 ШУ.

Следовательно, собственная частота ШУ (с нагревом) будет равна:Therefore, the natural frequency of the SHU (with heating) will be equal to:

Figure 00000017
Figure 00000017

Из (9) получим зависимость избыточной температуры и собственной частоты шпинделя (с нагревом):From (9) we obtain the dependence of the excess temperature and the natural frequency of the spindle (with heating):

Figure 00000018
Figure 00000018

Поскольку ΔТcс-20°С и ΔT1,2-=Т1,2-20°С, где Тс, Т1,2 - текущие измеренные температуры статора, передней и задней подшипниковых опор шпинделя соответственно, получимSince ΔТ c = Т с -20 ° С and ΔT 1,2 - = Т 1,2 -20 ° С, where Т с , Т 1,2 are the current measured temperatures of the stator, front and rear spindle bearings, respectively, we obtain

Figure 00000019
Figure 00000019

С учетом (11), зная измеренную характеристику собственной частоты, определяем требуемую температуру охлаждения, обеспечивающую максимальную жесткость мотор-шпинделя, а следовательно, и быстроходность, стабильность, эффективность и ресурс работы ШУ.Taking into account (11), knowing the measured characteristic of the natural frequency, we determine the required cooling temperature that provides the maximum rigidity of the motor spindle, and, therefore, the speed, stability, efficiency and operating life of the control gear.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет сбалансировать охлаждение статора и подшипниковых опор мотор-шпинделя с обеспечением минимизации вибраций последнего.Thus, the claimed combination of essential features set forth in the claims makes it possible to balance the cooling of the stator and bearing bearings of the motor spindle to minimize vibration of the latter.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы изобретения признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой, неизвестной на дату приоритета из уровня техники совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are essential and interrelated with each other with the formation of a stable, unknown at the priority date, level of the set of necessary features sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к машиностроению, в частности к высокоскоростным мотор-шпинделям для металлорежущих станков;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, relates to mechanical engineering, in particular to high-speed motor spindles for metal cutting machines;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of the patentability conditions of “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.

Claims (18)

Способ управления охлаждением высокоскоростного мотор-шпинделя металлорежущего станка, включающий регулируемую подачу хладагента к статору и к его передней и задней подшипниковым опорам с одновременным измерением их температуры, отличающийся тем, что упомянутую подачу хладагента осуществляют с обеспечением выполнения условияA method of controlling the cooling of a high-speed motor-spindle of a metal-cutting machine, including an adjustable supply of refrigerant to the stator and to its front and rear bearings with simultaneous measurement of their temperature, characterized in that the refrigerant is supplied with the condition Tc = Т1,2=[k-(2π)2m fT 2]/(a 1ζ T 1+ а 2ζ Т 2)+ 20°С, гдеT c = T 1,2 = [k- (2π) 2 mf T 2 ] / ( a 1 ζ T 1 + a 2 ζ T 2 ) + 20 ° С, where Tc, Т1,2 - текущие измеренные температуры статора, передней и задней подшипниковых опор шпинделя соответственно;T c , T 1,2 - current measured temperatures of the stator, front and rear spindle bearings, respectively;
Figure 00000020
- приведенная начальная жесткость шпиндельного узла при температуре 20°С;
Figure 00000020
- reduced initial stiffness of the spindle unit at a temperature of 20 ° C;
а - расстояние между опорами шпинделя; a is the distance between the spindle bearings; b - длина консольной части шпинделя от его торца до передней опоры; b - length of the cantilevered portion of the spindle from its front end to a support; Е - модуль упругости материала шпинделя;E is the elastic modulus of the spindle material; Ja,b - геометрический момент инерции сечения межопорной и консольной частей шпинделя; Ja, b is the geometric moment of inertia of the cross-section of the support and cantilever parts of the spindle; j 1, j 2 - жесткость передней и задней подшипниковых опор шпинделя; j 1 , j 2 - the stiffness of the front and rear bearings of the spindle; m - приведенная масса шпинделя;m is the reduced mass of the spindle; fT=pT/2π - частота собственных колебаний шпинделя при измеренных температурах T1,2;f T = p T / 2π is the spindle eigenfrequency at measured temperatures T 1.2 ;
Figure 00000021
- приведенное смещение шпинделя при измеренных температурах T1,2;
Figure 00000021
- reduced spindle displacement at measured temperatures T 1.2 ;
kT = k - a 1ζ T 1ΔT1 - а 2ζ Т 2ΔТ2 - приведенная жесткость шпиндельного узла при измеренных температурах Т1,2;k T = k - a 1 ζ T 1 ΔT 1 - a 2 ζ T 2 ΔT 2 - reduced stiffness of the spindle unit at measured temperatures T 1,2 ; ΔT1,2 = T1,2 -20°С;ΔT 1.2 = T 1.2 -20 ° C; а 1=(а+b)2/а 2, а 2=b 2/а 2 - безразмерные коэффициенты, характеризующие конструктивные параметры шпиндельного узла; and 1 = ( a + b ) 2 / a 2 , and 2 = b 2 / a 2 - dimensionless coefficients characterizing the design parameters of the spindle unit; ζ T 1,2 = [(βкп - βвн)dвн - 0,6βкпdвн - βкdк] - относительное изменение начальной линейной деформации в передней и задней опорах шпиндельного узла при изменении их температуры на 1°С;ζ T 1,2 = [(β kp - β vn ) d vn - 0.6β kp d vn - β to d k ] - the relative change in the initial linear deformation in the front and rear supports of the spindle unit when their temperature changes by 1 ° C ; βкп, βвн, βк - коэффициенты линейного расширения корпуса, внутреннего кольца подшипника и тел качения подшипника опор;β kp , β int , β k - linear expansion coefficients of the housing, the inner ring of the bearing and rolling elements of the bearing bearings; dвн, dнк, dк - внутренний диаметр наружного кольца подшипника, наружный диаметр корпуса подшипника, диаметр тел качения подшипника опор.d int , d nk , d to - the inner diameter of the outer ring of the bearing, the outer diameter of the bearing housing, the diameter of the rolling elements of the bearing bearings.
RU2017100986A 2017-01-12 2017-01-12 Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine RU2636209C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100986A RU2636209C1 (en) 2017-01-12 2017-01-12 Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100986A RU2636209C1 (en) 2017-01-12 2017-01-12 Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636209C1 true RU2636209C1 (en) 2017-11-21

Family

ID=63853129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100986A RU2636209C1 (en) 2017-01-12 2017-01-12 Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636209C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU189281A1 (en) *
JPS54123674A (en) * 1978-03-17 1979-09-26 Okuma Mach Works Ltd Method of and device for compensating positioning temperature for numerical control machine
SU1041226A1 (en) * 1982-03-23 1983-09-15 Московское Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана Method of automatic compensation of metal cutting machine spindle displacements
EP0687522A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-20 Hitachi Seiki Co., Ltd. Method and apparatus for compensating for thermal distortion for a machine tool
US6651019B2 (en) * 2000-09-13 2003-11-18 Mori Seiki Co., Ltd. Method and apparatus for calculating correction value for thermal displacement in machine tool
RU2509627C1 (en) * 2012-07-19 2014-03-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of control over metal cutter high-rpm direct drive spindle motor
RU2516123C1 (en) * 2012-11-02 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method for position adjustment of moving machine members in course of processing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU189281A1 (en) *
JPS54123674A (en) * 1978-03-17 1979-09-26 Okuma Mach Works Ltd Method of and device for compensating positioning temperature for numerical control machine
SU1041226A1 (en) * 1982-03-23 1983-09-15 Московское Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана Method of automatic compensation of metal cutting machine spindle displacements
EP0687522A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-20 Hitachi Seiki Co., Ltd. Method and apparatus for compensating for thermal distortion for a machine tool
US6651019B2 (en) * 2000-09-13 2003-11-18 Mori Seiki Co., Ltd. Method and apparatus for calculating correction value for thermal displacement in machine tool
RU2509627C1 (en) * 2012-07-19 2014-03-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method of control over metal cutter high-rpm direct drive spindle motor
RU2516123C1 (en) * 2012-11-02 2014-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method for position adjustment of moving machine members in course of processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109829262B (en) Nonlinear dynamics analysis method for rotor-bearing system
Chasalevris et al. A journal bearing with variable geometry for the suppression of vibrations in rotating shafts: Simulation, design, construction and experiment
Liu et al. Dynamic design for motorized spindles based on an integrated model
Huang et al. Active control of an active magnetic bearings supported spindle for chatter suppression in milling process
JPWO2019043742A1 (en) Numerical controller
Suzuki et al. Design of irregular pitch end mills to attain robust suppression of regenerative chatter
CN106104028A (en) Turntable bearing arrangement
RU2636209C1 (en) Method of cooling control of high-speed motor-spindle of metal-cutting machine
Boyaci et al. Bifurcation analysis of a turbocharger rotor supported by floating ring bearings
CN105108180A (en) Motorized spindle structure of numerical control lathe
Chasalevris et al. Enhancing stability of industrial turbines using adjustable partial arc bearings
Anantachaisilp et al. An experimental study on PID tuning methods for active magnetic bearing systems
Li et al. Active suppression of milling chatter with LMI-based robust controller and electromagnetic actuator
Wang et al. Research on vibration of ceramic motorized spindle influenced by interference and thermal displacement
Tong et al. Tilting pad gas bearing induced thermal bow-rotor instability (Morton effect)
Droba et al. New design of circular saw blade body and its influence on critical rotational speed
Liu et al. Theoretical analysis and experimental study on thermal stability of high-speed motorized spindle
van de Wouw et al. Experimental validation of robust chatter control for high-speed milling processes
Zhai et al. Influence of cutting parameters on force coefficients and stability in plunge milling
Shin et al. Tilting pad journal bearing misalignment effect on thermally induced synchronous instability (morton effect)
Bouchareb et al. Effect of the interaction between depth of cut and height-to-width ratio of a workpiece on vibration amplitude during face milling of C45 steel
Raval et al. Preliminary Study on Machining of Additively Manufactured Ti-6Al-4V
JP2017044572A (en) Bearing monitoring device, bearing monitoring system, and bearing monitoring method
Nikitina Modeling of motor-spindel thermal values
Liu et al. Dynamics analysis of unbalanced motorized spindles supported on ball bearings