ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жесткость несущей системы из "Конструирование металлорежущих станков " В основу приближенного расчета положены допущения о том, что а) все силовые факторы сводятся к сосредоточенным силам, т. е. давления заменяются равнодействующими силами б) базовые детали имеют стенки постоянного сечения в) все рассчитываемые детали рассматривают как брусья, пластины или коробки соответствующей приведенной жесткости. [c.115] Для коэффициента жесткости упругого основания можно принимать к = 125 Ь кгс/см . [c.117] О—модули упругости первого и второго рода Р — площадь сечения радиальной перегородки п — число радиальных перегородок й — наружный диаметр стола к — расстояние между серединами верхней и нижней стенок 4Т — толщины нижней и верхней стенок. [c.117] Р — площадь сечения поперечной перегородки В — ширина стола % — коэффициент, зависящий от отношения ширины к длине стола к — коэффициент, зависящий от числа перегородок. [c.119] Остальные обозначения в формуле (102) те же, что в формуле (101). [c.119] Все упругие перемещения, полученные при расчете базовых деталей, следует пересчитывать на соответствующее относительное перемещение инструмента и обрабатываемой детали в направлении, влияющем на точность обработки. При токарной обработке таким перемещением будет поперечное перемещение резца относительно обрабатываемой цилиндрической детали, при сверлении — перекос оси сверла относительно поверхности обрабатываемой детали и т. п. [c.119] Жесткость неподвижных соединений значительно влияет на погрешности обработки. В общем балансе упругих перемещений на контактные деформации приходится 30—70%. [c.119] Коэффициент контактной податливости зависит главным образом от качества обработки сопрягаемых поверхностей. При тщательной обработке (тонком точении, шлифовании и тщательном шабрении) с = 0,15- 0,2, при притирке можно получить с = 0,07, а при сравнительно грубой обработке (фрезеровании, грубом шабрении) с = 0,8- 1,2. [c.120] Коэффициент контактной податливости зависит также от геометрических погрешностей сопрягаемых поверхностей. При этом влияние оказывает не только величина отклонений от идеальной плоскости, но и характер этих отклонений (рис. 102). Влияние погрешностей изготовления растет с увеличением площади поверхности контакта. Это явление называют масштабным фактором, и его необходимо учитывать при анализ жесткости несущей системы тяжелых станков. [c.120] Ориентировочные расчеты жесткости несущих систем станков можно проводить на основе линейной зависимости деформаций в стыке от соответствующих силовых воздействий. Такого рода допущение основывают на следующих соображениях. [c.120] Экспериментальные данные по исследованию жесткости несущих систем дают кривые, близкие к линейной зависимости между упругими перемещениями и силовыми факторами (см. рис. 12). Таким образом, степенную зависимость (102) можно заменить приближенной 6 = ср, имея в виду, что коэ( ициент контактной податливости с = р). [c.121] Решение системы уравнений равновесия стержневой конструкции осуществляется с помощью алгоритма, общего для случаев статического нагружения и вибраций при периодических или импульсных нагрузках. Метод анализа жесткости и виброустойчивости несущих систем средствами вычислительной техники рассмотрен в следующем параграфе. [c.122] Очень важным обстоятельством для всех расчетов, связанных с жесткостью несущей системы станка, является стохастический ее характер. При испытании достаточно большой группы одинаковых станков наблюдается рассеяние величины жесткости, близкое к нормальному распределению. Н-а рис. 103 приведены кривые распределения жесткости для 25 токарно-винторезных станков 1К62, измеренной у переднего конца шпинделя, посередине оправки и у центра задней бабки. [c.122] Наибольшую опасность для точности обработки представляют не сами упругие перемещения несущей системы станка, а их изменение во время обработки. К тому же эти изменения в определенной части носят случайный характер, что затрудняет учет и исправление погрешностей. Изменение давлений в неподвижных й подвижных соединениях несущей системы достаточно сильно изменяет суммарную жесткость системы, как это подтверждают кривые упругих перемещений горизонтально-фрезерного станка для различных состояний затяжки стыков (рис. 104). [c.122] Противовесы (рис. 105, б) используют при вертикальном перемещении подвижных узлов, но иногда они целесообразны для уравновешивания силы тяжести и в других случаях. В прецизионных станках встречаются устройства для компенсации прогибов от массы подвижного узла пружинными или гидравлическими домкратами (рис. 105, в) с регулируемой уравновешивающей силой. Такие устройства являются по существу системами автоматической коррекции упругих перемещений. [c.123] Выравнивающие опоры подобного типа автоматически компенсируют сравнительно медленное монотонное изменение внешней нагрузки, так как их собственная частота порядка нескольких герц обеспечивает время срабатывания не менее нескольких секунд. [c.125] Наиболее универсальным, хотя и наиболее сложным способом, является применение автоматической компенсации упругих перемещений при использовании систем автоматического регулирования (см. рис. 105, г). Датчики упругих перемещений постоянно контролируют изменение относительного положения инструмента и обрабатываемой детали, а по результатам измерения осуществляется дополнительное коррегирующее перемещение посредством специального привода. Структурная схема подобной системы, разработанной в Московском станкоинструментальном институте для продольной обточки на токарных станках, показана на рис. 107. Индуктивный датчик измеряет величину составляющей силы резания и фиксирует косвенным образом значения упругих перемещений несущей системы станка. Электрический сигнал датчика поступает в сравнивающее устройство, а обнаруженное при этом рассогласование через усилитель управляет приводом коррегирующих перемещений. Поскольку система поддержрвает постоянство заданной настройки упругих перемещений, ее относят к типу систем регулирования статической настройки станка. [c.125] Вернуться к основной статье