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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

14. Study and Estimation of Static Stiffness of Machine Tool Spindle

verfasst von : Vibish S. Bhardwaj, Ramesh H. Aralaguppi, Ashok N. Badhe, Bhargav, Arun R. Rao

Erschienen in: Advances in Structures, Systems and Materials

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

Spindle stiffness is the ability of spindle to resist deformations under the influence of cutting forces. The magnitude of deflections at the spindle nose, where cutting forces from the tool are transmitted, decides the machining accuracy of the machine tool. In this paper, a method to evaluate the static stiffness of the spindle with a bearing system subjected to cutting force is presented. The static stiffness of the spindle is calculated analytically by evaluating the radial stiffness of the bearings and the deflection at the front end of the spindle. Finite Element Analysis is carried out on the spindle bearing system, and results are compared with analytical results. Further, experiments are carried out to validate the analytical and numerical results.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Shuzi, Y.: A study of static stiffness of machine tool spindles. Int. J. Mach. Tool Des. 21(1), 23–40 (1980) Shuzi, Y.: A study of static stiffness of machine tool spindles. Int. J. Mach. Tool Des. 21(1), 23–40 (1980)
2.
Zurück zum Zitat Sarenac, M.: Stiffness of machine tool spindle as a main factor for treatment accuracy. Sci. J. Facta Univ. 1(6), 665–674 (1999) Sarenac, M.: Stiffness of machine tool spindle as a main factor for treatment accuracy. Sci. J. Facta Univ. 1(6), 665–674 (1999)
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Zurück zum Zitat Asimkutlu.: Design and development of a lathe spindle. Master of science thesis, Stockholm (2016) Asimkutlu.: Design and development of a lathe spindle. Master of science thesis, Stockholm (2016)
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Zurück zum Zitat Lubomír, S.: Radial ball bearings with angular contact in machine tools. IntechOpen Ltd., London (2012) Lubomír, S.: Radial ball bearings with angular contact in machine tools. IntechOpen Ltd., London (2012)
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Zurück zum Zitat Prakosa, T., Wibowo, A., Llhamsyah, R.: Optimizing static and dynamic stiffness of machine tools spindle shaft for improving machining product quality. J. Kones Powertrain Transp. 20(4), 363–370 (2013) Prakosa, T., Wibowo, A., Llhamsyah, R.: Optimizing static and dynamic stiffness of machine tools spindle shaft for improving machining product quality. J. Kones Powertrain Transp. 20(4), 363–370 (2013)
7.
Zurück zum Zitat NSK.: Machine tool spindle bearing selection and mounting guide, England (2009) NSK.: Machine tool spindle bearing selection and mounting guide, England (2009)
Metadaten
Titel
Study and Estimation of Static Stiffness of Machine Tool Spindle
verfasst von
Vibish S. Bhardwaj
Ramesh H. Aralaguppi
Ashok N. Badhe
Bhargav
Arun R. Rao
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-15-3254-2_14