Kalkulatory CNC: Predkość krytyczna śruby napędowej

 Po chwili milczenia wykombinowałem dla Was pierwszy z serii kalkulatorów. Kalkulator wylicza kolejne prędkości rezonansowe śruby napędowej obrabiarki CNC, przy czym pierwsza prędkość rezonansowa jest wielkością, której nie można przeoczyć projektując tak profesjonalną jak i amatorską obrabiarkę CNC.
Wzór na wyznaczanie prędkości krytycznej śruby napędowej obrabiarki ma postać:

d CS1=4.76*106 *N*25.3995*-------  pierwsza prędkość rezonansowa                                                L2                                                d CS2=19.2*106 *N*25.3995*-------  druga prędkość rezonansowa                                                L2                                                d CS3=43.2*106 *N*25.3995*-------  trzecia prędkość rezonansowa                                                L2 Gdzie:  N - współczynnik zależny od rodzaju podparcia. Domyślnie współczynnik ten wynosi 1 śruby obustronnie podpartej, niezamurowanej, jeśli jest inaczej patrz uwagi poniżej N=0.36 dla śruby jednostronnie utwierdzonej, drugi koniec wolny, N=1,47 dla śruby gdzie jeden koniec jest podparty, drugi utwierdzony, N=2,23 jeśli oba końce są utwierdzone (zamurowane) Patrz opis poniżej dotyczący podpór. d- średnica rdzenia śruby (mm) W kalkulatorze użyłem założenia, że średnica rdzenia wynosi 0.8 średnicy nominalnej L długość niepodparta (mm)

Rodzaje podpór:

W praktyce mamy do czynienia z następującymi ustaleniami śruby wykorzystywanymi w maszynach CNC:

·         Zamurowanie (utwierdzenie) (ang. fixed), dająca reakcje w kierunkach poprzecznym i równoległym do osi belki oraz moment podporowy. O takim przypadku możemy mówić kiedy jako podporę mamy łożyska podpierające, rozmieszczone w odległości co najmniej 1,5 razy większa od średnicy śruby napędowej

·         Podpora - o podporze mówimy, kiedy śruba napędowa podparta jest jednym łożyskiem. Podpora może być stała lub ruchoma.

·         Wolny koniec – bez podparcia lub łożyska.

Jak widać po wartości współczynnika N należy zastanowić się, czy nie warto łożyskowania śruby napędowej zrealizować jako podpory utwierdzonej. W praktyce będzie to łożyskowanie podwójne, gdzie odległość między łożyskami w jednej podporze wynosi minimum 1.5*średnica śruby napędowej. W takim przypadku odpowiednie prędkości krytyczne są 2.23 razy większe niż przy pojedynczych łożyskach.