Katedra Budowy Maszyn - RMT7 Wydział Mechaniczny Technologiczny 

Jednym z głównych wymagań stawianych konstrukcjom nośnym obrabiarek jest wysoka zdolność tłumienia drgań. W literaturze trudno odnaleźć dane dotyczące współczynników tłumienia drgań korpusów obrabiarkowych. Wynika to m.in. z faktu, że wartość współczynnika tłumienia związana jest z konkretną postacią konstrukcyjną korpusu. Znajomość tych współczynników jest pożądana na etapie konstruowania, gdy dokonuje się weryfikacji własności dynamicznych konstrukcji na drodze symulacji. Dlatego też dokonano dekompozycji obrabiarki i przeprowadzono badania eksperymentalne korpusu żeliwnego tokarki kołowej. W wyniku tego określono współczynniki tłumienia dla swobodnego zawieszenia, dla korpusu ustawionego na fundamencie oraz dla całej obrabiarki. W ramach wystapienia przedstawiono wyniki badań eksperymentalnej analizy modalnej w zestawieniu z wynikami analizy modalnej MES. Badany korpus charakteryzował się stosunkowo dużymi wymiarami gabarytowymi oraz dużą masą. Wyniki tego typu badań korpusów obrabiarek ciężkich nie są spotykane w literaturze.

W ramach badań zaprezentowano metodykę oraz wyniki badań korpusu tokarki ciężkiej do obróbki zestawów kołowych. Badania przeprowadzono na różnych etapach montażu obrabiarki, wychodząc od samego korpusu, poprzez korpus ustawiony na fundamencie, aż po gotową do obróbki obrabiarkę. Z tego punktu widzenia uzyskane wyniki wydają się unikatowe. Analizując je określono wartości tłumienia konstrukcji w różnych fazach jej montażu. Potwierdzono również poprawność modelu FEA zestawiając wyniki analiz numerycznych z wynikami eksperymentu. W badaniach wykazano, że własności tłumiące samego korpusu mają znaczenie głównie dla częstotliwości powyżej 300Hz. W niższym zakresie większy wpływ ma fundament a największe znaczenie ma montaż wszystkich podzespołów do korpusu obrabiarki. Na podstawie obliczeń FEA odpowiedzi na wymuszenie harmoniczne pokazano wpływ różnych wartości tłumienia na amplitudę drgań. Pomimo tego, że tłumienie dla mniejszych częstotliwości jest zdecydowanie większe dla zmontowanej obrabiarki, to w porównaniu do samego korpusu posadowionego na fundamencie amplitudy te są tylko od ok. 1,5 do 2 razy większe dla dwóch pierwszych postaci drgań. Opracowane wyniki analiz oraz model FEA posłużą w dalszych badaniach do opracowania modelu całej obrabiarki, który pozwoli na opracowanie cyfrowego bliźniaka służącego m.in. do identyfikacji przyczyn ewentualnych problemów obróbkowych związanych z drganiami.

Postać konstrukcyjna korpusów