Осьову жорсткість шпинделя розраховують за осьовою силою, що діє на шпиндель.
Приймаємо осьове навантаження від сил різання:
Пружне переміщення тіл кочення та кілець підшипника передньої опори:
де
– кількість кульок підшипника; – діаметр кульок.Контактна деформація стиків задньої опори в місцях дотику:
,де
– діаметр корпусу в зоні дотику, мм; – внутрішній діаметр підшипника, мм; – коефіцієнт деформації дотику.Осьова жорсткість шпиндельного вузла:
.Кут нахилу шпинделя в передній опорі:
.4.5 Розрахунок точності підшипників шпиндельного вузла
У зв’язку з тим, що шпиндельний вузол є визначальним за точністю металорізального верстата, виникає необхідність провести розрахунки точності підшипників в шпиндельних опорах. Пов’язані ці розрахунки з визначенням биття осі шпинделя в опорах.
Приймаємо коефіцієнт
, для верстатів нормальної точності.Биття переднього кінця шпинделя:
;У зв’язку з тим, що при експлуатації верстата биття в підшипниках збільшується в розрахунках приймають:
;Биття осі шпинделя в передній опорі:
;Биття осі шпинделя в задній опорі: