ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Упругие деформации технологической системы из "Технология машиностроения Книга 1 " Силы резания, закрепления, инерционные силы, возникающие при обработке на металлорежущих станках, передаются на упругую технологическую систему (СПИД — станок, приспособление, режущий инструмент, изготавливаемая деталь), вызывая ее деформацию. Эта деформация складывается из деформаций основных деталей системы, деформаций стыков, а так же деформаций соединительных деталей (болты, клинья и др.). Наибольшее влияние на величину упругих деформаций системы, как правило, оказывают деформации стыков и соединительных деталей. [c.70] Способность упругой системы оказывать сопротивление действию сил, стремящихся ее деформировать, характеризует ее жесткость. [c.70] Перемещение звеньев упругой системы происходит в направлении действия сил и вызывает изменение взаимного расположения режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, что приводит к возникновению погрешностей обработки. [c.70] Упругие деформации технологической системы в ряде случаев являются определяющими с точки зрения точности обработки, так как пофешности, обусловленные ими, могут достигать 20...80 % от суммарной погрешности изготовления. Кроме того, жесткость технологической системы оказывает большое влияние на виброустойчивость системы и на производительность механической обработки. [c.70] При недостаточной жесткости технологической системы нельзя получить высоких производительности и точности обработки. [c.70] Необходимо отметить, что такой метод расчета жесткости (только по принят для упрощения расчетов, так как на деформации в направлении нормали к обработанной поверхности оказывают некоторое влияние также и составляющие силы резания и Рх- Действие этих составляющих обычно учитывается тем, что практически при испытании жесткости нафужение системы производят силой, совпадающей по направлению с суммарной силой резания, хотя расчет жесткости и ведут только по составляющей Ру. [c.71] Исключительно большое значение жесткости при механической обработке привело к разработке ряда методик расчета и экспериментальной проверки жесткости отдельных составляющих технологической системы. [c.71] При нагружении узлов станка силой, действующей в направлении одной составляющей силы резания Ру, по принятой в технологии машиностроения терминологии определяется не жесткость, а коэффициент жесткости j и, соответственно, коэффициент податливости W, а при приложении двух и трех составляющих силы резания определяется жесткость станка и податливость со. [c.72] Нагружение узлов станка силой, воспроизводящей действие только одной составляющей силы резания Ру, хотя и упрощает испытание, но в ряде случаев не отражает действительных условий работы станка. [c.72] На рис. 2.34 линиями 7 — 1и2 — 2 показаны траектории возможных поворотов суппорта с резцом под воздействием моментов, создаваемых силами Р и Р соответственно. [c.72] Как видно из рисунка, суммарное перемещение у под воздействием сил и моментов может быть отрицательным, т. е. резец может врезаться в обрабатываемую заготовку. [c.72] В этом случае жесткость называется отрицательной . Явление отрицательной жесткости используется при создании адаптивных систем управления точностью и как средство борьбы с вибрациями. [c.72] При испытаниях узлы станка нагружают ступенчато постепенно возрастающей нагрузкой и одновременно регистрируют перемещение в направлении у. [c.73] Разгрузку производят в обратном порядке, также с регистрацией перемещений. [c.73] По полученным результатам испытания строят график нагрузка — перемещение , откладывая по оси абсцисс значение нагрузки Ру, действующей в направлении нормальной составляющей силы резания, а по оси ординат — перемещения у, измеряемые в том же направлении (рис. 2.35). [c.73] Как правило, нагрузочная ветвь 1 графика не совпадает с разгрузочной 2 они образуют петлю гистерезиса. Площадь петли гистерезиса характеризует величину энергии, затраченной на преодоление сил трения за один полный цикл. [c.73] Необходимо отметить, что ввиду действия сил трения и зависимости жесткости от нагрузки ветви графика не являются прямой линией, и жесткость на различных участках графика будет различной. Это представляет неудобства при расчетах. [c.73] Для определения средней жесткости узла нагрузочную ветвь графика обычно спрямляют, т. е. опытную ломаную линию аппроксимируют линейной зависимостью. Коэффициенты уравнения определяются по методу наименьших квадратов. [c.73] Иногда нагрузочная ветвь графика нагрузка — перемещение имеет один или несколько резко выраженных перегибов. Это свидетельствует о том, что жесткость испытываемого узла имеет различные значения в различных диапазонах нафузки. В этом случае жесткость узла определяют на отдельных спрямленных участках (до точек перегиба) и получают два или несколько значений жесткости узла станка для отдельных диапазонов нафузки. [c.73] В ряде схем обработки суммарная жесткость станка переменна и изменяется в зависимости от изменения координат обработки. [c.74] Вернуться к основной статье