ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчеты жесткости, податливости и отжатий технологической системы станок — заготовка — инструмент из "Основы технологии машиностроения " При обработке на металлорежущих станках заготовок станок, установочное приспособление, обрабатываемая заготовка, режущий инструмент и несущие его элементы (державки, оправки, расточные скалки и т. п.) представляют собой упругую систему, которую для краткости будем называть упругой системой станок — заготовка — инструмент. [c.57] В процессе обработки сила резания изменяется под влиянием переменных условий обработки. В частности, к изменению силы резания приводят колебания размеров заготовок и, следовательно, неравномерность глубины резания колебания механических свойств материала заготовок притупление вследствие износа и изменение в связи с этим геометрических параметров режущего лезвия в процессе обработки и другие технологические факторы. [c.57] Сила резания при обработке в условиях упругой системы станок— заготовка — инструмент вызывает упругие деформации, а также смещение элементов системы за счет зазоров в их сочленениях. Величина упругих деформаций и отжатий зависит как от силы резания, так и от жесткости упругой системы, т. е. ее способности противостоять действующей силе. Нестабильность силы резания вызывает неравномерность деформаций и отжатий элементов упругой системы, в результате чего возникают погрешности формы обработанной поверхности и, следовательно, колебания ее размеров. Таким образом, точность обработки зависит от жесткости упругой системы станок — заготовка — инструмент. [c.57] Жесткость, как известно, определяется отношением действующей силы к величине деформации, вызываемой этой силой. [c.57] С точки зрения точности обработки наиболее существенное значение имеют колебания величины составляющей силы резания, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности. [c.57] Части станка не только деформируются, но одновременно изменяется их взаимное положение вследствие наличия зазоров и упругости стыков, поэтому жесткость узлов не рассчитывается, а определяется экспериментально. [c.58] Как показали исследования, жесткость узлов станка изменяется при одновременном действии составляющих силы резания Ру и Р сравнительно с жесткостью, измеренной под воздействием только радиальной составляющей силы резания Р . В ряде случаев на жесткость узлов оказывает влияние также составляющая силы резания Р . Поэтому более точные данные получаем при определении жесткости или податливости в процессе резания, когда на результаты измерения влияют все три составляющих силы резания. [c.58] Опыты проф. А. П. Соколовского [49] показали, что жесткость суппорта токарного станка при одновременном действии составляющих силы резания Ру и Р значительно выше, чем при действии только радиально составляющей силы резания Ру. Влияние составляющей силы резания Р на жесткость передней и задней бабок может быть иным. При нагружении бабок составляющая силы резания Р обычно уменьшает жесткость. [c.58] Отжатия узлов станков, кроме того, зависят от нагрузки в частности, отжатия системы зависят от передаваемого шпинделем крутящего момента, производными которого являются прогиб шпинделя, смещение обрабатываемой заготовки на центре и перемещение центра в гнезде шпинделя вследствие одностороннего действия поводка. [c.58] Жесткость станка определяется расчетом на основе экспериментально полученных величин жесткости его узлов. В частности, определение жесткости токарного станка при обработке вала в центрах производится на основе следующих соображений. [c.59] Точность диаметральных размеров гладкого вала, установленного в центрах, связана с его прогибом от действия сил резания. [c.62] Податливость станка при консольном креплении заготовки складывается из податливости суппорта и податливости передней бабки с цанговым зажимом или патроном последняя определяется при зажиме весьма жесткой оправки и нагружении ее на различных расстояниях от переднего торца шпинделя. [c.63] При растачивании, наоборот, деформации консольно закрепленного режущего инструмента и расточных скалок весьма существенно влияют на погрешность обработки, а податливостью заготовки можно в ряде случаев пренебречь и ограничиться определением податливости системы станок — инструмент. [c.64] Из формул (21) и (22) видно, что отжатия станка и прогиб заготовки изменяются по мере перемещения резца вдоль оси обрабатываемой заготовки и, следовательно, при определенных положениях резца достигают своих максимумов и минимумов. [c.64] Найдем положение точек максимума и минимума отжатий по длине заготовки, считая станок абсолютно жестким. [c.64] Прогиб заготовки возрастает от нуля у передней бабки до максимума при X — 0,5/и затем симметрично убывает от максимума до нуля у задней бабки (фиг. 47). [c.65] Максимальное суммарное отжатие узлов станка будет у бабки, имеющей наибольшую податливость (фиг. 48). [c.66] Найдем положения резца, которым соответствуют максимальные и минимальные суммарные отжатия с учетом податливости узлов станка и прогиба заготовки. [c.66] Изложенному методу определения минимальных и максимальных отжатий упругой системы станок—заготовка присущи следующие недостатки. [c.69] Вместе с тем нельзя получить единое решение при определении этим методом минимальных отжатий упругой системы станок—заготовка, подобно тому как это было получено для обрабатываемой заготовки и станка по формулам (27) и (28), так как решения кубического уравнения меняются в зависимости от соотношения отжатий станка и прогиба заготовки и связанных с этим значений р к д. [c.69] Вернуться к основной статье