Жесткость динамической системы станка

ЖЕСТКОСТЬ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТАНКА [c.180]

Чем меньше угол ф, тем выше стойкость резца и допускаемая скорость резания и тем меньше шероховатой обработанной поверхности. В то же время с уменьшением ф увеличивается сила сопротивления резанию и отжим резца от заготовки, что при недостаточной жесткости динамической системы станка приводит к снижению точности обработки и возникновению вибрации. [c.189]

У проходных резцов угол ф= 104-30° (при достаточной жесткости динамической системы станка отношении L/D<6, где L и D — соответственно длина и диаметр обрабатываемой поверхности малой глубине резания) ф = 45° (при средней жесткости динамической системы и при L/Z> —6- 12) ф = 60-ь70° (при недостаточной жесткости динамической системы, при L/D = [c.189]

Для торцовых фрез главный угол в плане ц)= 10-4-30° (меньшие ачения ф соответствуют большей жесткости динамической системы станка). Кроме того, для торцовых фрез характерны вспомогательный угол ф в плане и угол А, наклона главной режущей кромки. Угол X, влияющий на прочность и стойкость зуба, выбирают в пределах от О до - -15°. [c.192]

Керамические материалы имеют достаточный предел проч-нос ги, высокую твердость (HR 89—95), теплостойкость (около 200 С) и износостойкость, что позволяет обрабатывать металл на высоких скоростях резания. К недостаткам керамических материалов относится большая хрупкость, что обусловливает их применение при получистовом и чистовом точении без ударной нагрузки при большой жесткости динамической системы станка. Наиболее высокие режущие свойства имеют пластины из керамики ЦМ-332. Керамические материалы, кроме оксида алюминия, имеют присадки металла (вольфрам, молибден, бор, титан и др.) в количестве до 10 %, которые уменьшают хрупкость, но в то же время снижают износостойкость. [c.200]

Определяют глубину резания, равную в основном припуску на обработку. Припуск Л выгодно удалять за один проход, что и делают при черновой обработке, когда к качеству обработанной поверхности не предъявляется высоких требований. В этом случае глубина резания I к. Черновая обработка за несколько проходов осуществляется при недостаточной жесткости динамической системы станка. При чистовой обработке, когда к обработанной поверхности предъявляются высокие требования по точности и шероховатости, припуск на чистовую обработку снимают за несколько проходов. Чем выше эти требования, тем большее число проходов необходимо осуществлять, уменьшая тем самым глубину резания. [c.204]

Отклонение от прямолинейности может возникнуть из-за осыпания круга и недостаточной жесткости динамической системы станка. Методы предупреждения правка круга, установка дополнительного люнета, увеличение числа ходов выхаживания. [c.243]

Что понимают под жесткостью и податливостью динамической системы станка [c.185]

Жесткость станков также существенно влияет на устойчивость процесса резания [13], Жесткость деталей и их соединений является составной частью динамической системы станка и используется при динамических расчетах. [c.70]

Для исследования колебания суппорта в пространстве проанализируем систему упругих связей — пружин, определяющих его положение в пространстве. Для упрощения будем рассматривать суппорт как твердое тело (рис. 1 — три проекции). Суппорт опирается на направляющие станки в точках В , В , В , В . Соответствующие значения жесткостей в точках опоры обозначены l, Сз, Сд, С, по оси Z и С , i, С , С — по оси у колебания по оси X в первом приближении не рассматриваем. Таким образом, исследуемая динамическая система суппорта имеет пять степеней свободы — повороты суппорта вокруг трех осей координат и перемещения вдоль осей г/ и z. [c.53]

Погрешности второй группы зависят от динамической характеристики станка и в основном от жесткости технологической системы при нагружении ее силами, действующими в процессе резания. На рассеивание размеров оказывают влияние, хотя в меньшей степени, такие факторы, как неравномерность припуска, различие в твердости обрабатываемого материала, температурный режим и т. п. [c.927]

Станок, на котором предполагается производить скоростное фрезерование, должен не только обеспечить возможность работы на высоких режимах резания (исходя из его кинематических и динамических данных), но и быть достаточно жестким. Недостаточная жесткость станка (как и всей системы станок — заготовка — инструмент — приспособление) может привести к вибрациям, отрицательно влияющим на протекание процесса резания. [c.374]

Динамическая и статическая жесткость системы СПИД, как правило, существенно различны. Экспериментально было показано 117], что это различие может достигать 1,5 и более раз. Поэтому следует считать, что наиболее правильным является метод определения жесткости отдельных узлов станка и технологической системы в целом посредством измерения упругих перемещений соответствующих узлов в процессе обработки. [c.266]

Сравнение статической и динамической жесткости системы показало, что во всех случаях динамическая жесткость системы в 1,5—3 раза выше статической. Это объясняется тем, что в рабочем состоянии механизмов станка выбираются зазоры и люфты, вызывающие погрешности, в какой-то мере сохраняющиеся при статическом нагружении. Кроме того, движущиеся части станка работают в условиях обильной смазки, что изменяет условия соприкосновения контактирующихся поверхностей, вследствие чего при неизменной величине усилия резания жесткость всей системы увеличивается. [c.53]

Статическая и динамическая жесткости всей системы при этом уменьшаются, но максимальная (по модулю) действительная отрицательная часть оси при этом тоже сокращается. Показанный на рис. 31 резцедержатель имеет ослабленное поперечное сечение и демпфер. Применение этого резцедержателя при поперечном точении на старом токарном станке позволяет вдвое увеличить предельную ширину стружки по сравнению с обычным резцедержателем. Таким образом удалось полностью использовать мощность станка. [c.35]

Класс точности зубчатого колеса определяется суммарным воздействием следующих факторов ошибки закрепления детали статической и динамической жесткостями и температурными деформациями системы станок — инструмент — деталь погрешностями фрезы и ее закрепления, кинематическими погрешностями зубофрезерного станка. Погрешности фрезы и ошибки ее закрепления приводят к появлению погрешностей профиля, направления линии и толщины зуба. Эти погрешности при фрезеровании осевым методом однозаходной фрезой одинаковы на каждом зубе. Кинематические погрешности зубофрезерного станка влияют на погрешности профиля и направления линии зуба. Периодичность этих погрешностей зависит от положения дефектного элемента в кинематической цепи зубофрезерного станка. [c.108]

Отрезок кр, отсекаемый на положительной ветви оси С/ (как для замкнутой, так и для разомкнутой системы), характеризует технологическую жесткость системы и влияние деформации системы на точность обработки. Чем меньше этот отрезок, тем выше динамическое качество станка. [c.85]

Ошибки, допущенные при изготовлении деталей и сборке всех элементов, составляющих упругую систему станка, как правило, вызывают снижение устойчивости системы. Одной из наиболее распространенных ошибок является овальность отверстия под шпиндельные подшипники. Жесткость шпинделя в этом случае различна по азным направлениям, благодаря чему-устойчивость резко падает. Повышение динамического качества станков является важным условием для обеспечения их работоспособности. [c.361]

Случайные погрешности обработки, являющиеся следствием большого количества различных факторов, сводятся к кинематическим и динамическим погрешностям. Кинематические погрешности возникают ири рабочих перемещениях механизмов станка без нагружения их силами резания и остаются примерно постоянными в течение всего периода работы инструмента. Динамические погрешности возникают в процессе резания, зависят от жесткости технологической системы, случайных изменений сил резания и возрастают ири износе инструмента, поэтому границы поля рассеяния размеров во времени увеличиваются [39]. Отклонения размеров деталей от линии группирования соответствуют закону нормального распределения Гаусса, мгновенное поле рас-г [c.290]

Механические колебания третьей группы возникают в процессе резания вследствие действия факторов динамической настройки динамических свойств узлов технологической системы, динамических связей. между узлами системы, динамических жесткостей отдельных узлов станка и системы в целом, изменения со- [c.261]

Аналогичные диаграммы, построенные для совокупности всех партий обработанных деталей, отличаются различным уровнем настройки, интенсивностью износа инструмента и изменения рассеивания, на которое оказывает влияние изменение динамических факторов процесса (износ узлов станка и их деформация, изменение жесткости системы СПИД и др.). [c.55]

На основании перечисленных особенностей разработана лабораторная автоматизированная система диагностирования шлифовальных станков-автоматов, включающая измерение и анализ их основных характеристик, отдельных узлов и параметров технологического процесса. Система позволяет установить взаимозависимость между отдельными параметрами и их связи с показателями качества. Она включает в себя (см. рисунок) датчики (Д ,. . Д,) основных параметров мощности, потребляемой в процессе шлифования и на холостом ходу, измерений вибраций шпинделя круга, биения шпинделя, давления масляного тумана в шпинделе, осевого смещения шпинделя, измерения статической и динамической жесткости станка, засаливания шлифовального круга, числа оборотов шлифовального круга, измерения уровня вибрации и отклонения точности перемещения узла правки, числа оборотов обрабатываемого изделия, измерения припуска, дифференцирования сигнала припуска, температурной деформации обрабатываемой детали, числа оборотов шпинделя изделия, уровня [c.116]

Третья структурная часть всех подсистем — постпроцессор — осуществляет привязку выработанного процессором общего решения к конкретной комбинации станок — система ЧПУ. В функции постпроцессора входят учет кинематики станка, технологическая коррекция траектории инструмента на основе действующих сил резания и жесткости СПИД, динамическая коррекция программы, а также кодирование и вывод программы на языке конкретной ЧПУ. При разработке постпроцессора возможны два подхода. С одной стороны, постпроцессор можно комплектовать из отдельных подпрограмм, каждая из которых осуществляет привязку общего решения к конкретной комбинации станок — ЧПУ. С другой стороны, принципиально возможна разработка универсального постпроцессора, который, пользуясь данными о конкретном станке и СПУ, осуществлял бы все необходимые операции. Этот путь весьма сложен, однако представляется более перспективным. [c.48]

Сложность и громоздкость известных расчетных методов построения динамических моделей упругих систем станков [1, 2, 5, 6] обусловливают необходимость перехода к автоматизации процесса вычисления коэффициентов уравнений движения системы. Для синтеза матриц инерции, жесткости и демпфирования системы в настоящей работе предлагается использовать метод конечных элементов, использованный ранее для построения динамической модели элементов привода станка [7]. Колебания упругой системы при этом могут быть описаны одним из уравнений [c.52]

Наблюдения в процессе работы за гидрофицированными машинами и результаты их испытаний показывают, что вариации жесткости упругой механической системы мало изменяют общую частоту колебаний системы, тогда как вариации жесткости, например, емкости гидросистемы резко изменяют частоту колебаний и динамическую характеристику машины. К примеру, динамическая характеристика гидрофицированного протяжного станка в основном определяется собственной частотой гидросистемы. [c.322]

Затем выбирают величину подачи. Рекомендуют назначать наибольшую допустимую величину подачи, учитывая требования точности и допустимой шероховатости обработанной поверхности, а также мощность станка, режущие свойства материала инструмента, жесткость и динамическую характеристику технологической системы. Наконец определяют скорость резания исходя из выбранных значений глубины резания, подачи и стойкости режущего инструмента. [c.317]

Каков перечень параметров, влияющих на ОМР, сочетания свойств и численных значений которых подлежат оптимизации Для каждой операции обработки являются ранее установленными обрабатываемый материал, форма и размеры обрабатываемого изделия, в том числе снимаемый припуск и длина обработки, модель станка, сочетание и вид применяемых инструментов. Такой фактор, как жесткость системы СПИД (для целей нашего рассмотрения ее можно считать подсистемой динамической системы станка) и ее динамические свойства, несомненно, сильно влияющий на ОМР, в принципе может быть оптимизирован, но это — область еще пока только формирующейся научной дисциплины — динамики станков. Практически приходится ограничиваться требованием, чтобы были приняты все доступные и разумные меры для увеличения жесткости системы СПИД. Элементы режима резания на данной стадии процедуры определения ОМР устанавливают заранее или варьируют йми в ограниченном диапазоне. Оптимизация режима резания осуществляется после того, как установлена ОМР. Таким образом, практически при определении ОМР подлежит оптимизации сочета- [c.7]

Металлорежущий станок, приспособление, заготовка и инструмент представляют собой замкнудю упругую систему, называемую динамической системой станка. Жесткость / (в Н/мкм) этой системы (т. е. ее способность сопротивляться действию деформирующих сил) определяется из выражения — Ру/у, где /Ру — сила резания, направленная по нормали к обрабатываемой поверхности, Н у — смещение режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в направлении действия силы Ру, мкм. Жесткость системы определяется жесткостью ее отдельных звеньев и рассчитывается по формуле [c.180]

Для уменьшения автоколебаний повышают жесткость технологической системы СПИД, главным образом станков и режущего инструмента уменьшают массы колебательных систем, огобенно массу обрабатываемой заготовки применяют вибрегасители. Для гашения автоколебаний используют динамические, упругие, гидравлические и другие вибросистемы. [c.274]

На рис..6, а nii — масса, приве денная к свободному концу иснытуе мого образца с перемещением Xi l — жесткость испытуемого образца — неупругое сопротивление мате риала образца и трение в соединитель ных элементах. Колебания рассма триваемой системы возбуждаются ста тическпм биением образца, зависящим от точности изготовления образца, захвата и его опор. Анализ сводится к расчету одномассной колебательной системы с возмущением колебаний путем гармонического перемещения свободного конца образца. Если нагружение рычага 7 (см. рис. 1, б) происходит через пружину, в динамической схеме необходимо учесть приведенную жесткость С2 (рис. 6, б) механизма нагружения и внешнее и внутреннее трение 2 в элементах соединения механизма нагружения. Если силовая схема машины содержит демпфер, сочлененный с рычагом 7 (см. рис. 1,6), то / 2 — неупругое сопротивление демпфера. Во время работы машины захват участвует в колебательном движении, описывая некоторую замкнутую кривую в плоскости, перпендикулярной оси образца. Так как жесткость упругой системы определяется главным образом жесткостью образца, которая обычно значительно [c.140]

Для стендовых исследований динамических характеристик станков разработана и демонстрировалась на международной выставке Наука-83 автоматизированная установка ЦИС-2Т (разработчики ЭНИМС, Тольяттинск. политехи, ин-т, Ульяновское конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков). На установке определяются показатели виброустойчивости, жесткости, формы колебаний, резонансные режимы работы, амплитудно-фазовые частотные характеристики. Автоматизация процесса испытаний и обработки данных обеспечивается встроенной мини-ЭВМ. Распределение работ по диагностированию оборудования в цехе между тремя уровнями системы управления Г АП приведено на рис. 11.2. [c.205]

Уменьшения вибршши на станках с ЧПУ достигают повышением жесткости, применением различных демпфирующих средств, снижением уровня возмущающих воздействий динамической балансировкой быстровращаю-щихся частей, применением электродвигателей с малой амплитудой колебаний или вынесением их за пределы несущей системы станка, стабилизацией силы резания и др. [c.815]

При оценке влияния параметров корпусных деталей на поведение системы станка под действием динамических нагрузок и на устойчивость при резании определяющими являются относительные перемещения инструмента и заготовки на соответствующих частотах. Основное значение имеют относительные перемещения на частотах, соответствующих собственным частотам систеиш. Величины этих перемещений зависят от масс и моментов инерции узлов, собственной жесткости элементов несущей системы (в том числе корпусных деталей) и их сопряжений, демпфирования в системе и связей между перемещениями отдельыых элементов. [c.252]

Динамический расчет станка и выбор основных параметров упругой системы являются предпосылкой для создания виброустой-чивой конструкции. Одним из основных методов повышения динамических характеристик станка является создание более жестких конструкций. Методы повышения статической жесткости станков, [c.87]

Несущую систему рассматривают как многомассовую систему с сосредоточенными или распределенными параметрами, причем массы связаны соединениями с жесткостями и демпфированием. Наиболее сложным является выбор целесообразного числа степеней свободы при моделировании несущей системы. При составлении расчетной схемы выбор числа степеней свободы производят для каждого конкретного станка и принятой его компоновки. Для уточнения динамической модели станка весьма полезны опытные данные о формах колебаний, имеющих место в аналогичных по компоновке станках (см. рис. 15 и 108). При отсутствии подобных данных решающее значение для уточнед1ия числа степеней свободы имеют сведения о жесткости отдельных узлов и соеди нений несущей системы. Анализ графического построения свидетельствует о том, что наибольшие перемещения имеет стойка станка, которая совершает примерно круговое движение относительно вертикальной оси. Наибольший размах колебаний возникает в верхней части стойки, несущей шпиндельную бабку. Основание станка с салазками и столом совершает качательные движения относительно горизонтальной оси, причем эти движения происходят в противофазе с колебаниями стойки. Таким об-126 [c.126]

Жесткость и податливость динамической системы оказывает влияние на точность размеров и формы обрабатываемых заготовок. Например, при настройке токарного станка резец 1 (рис. 11.6, а) устанавливают в положение, при котором должно осуществляться точение заготовки 2 на некоторый радиус г с глубиной резания 1. Однако под действием сил и их моментов, возникающих при резании, происходят упругие отжатия ус узлов станка, у заготовки и у инструмента. В результате отжатий ус и Уз ось вращения заготовки смещается из первоначального положения О (через положение О1), в положение О2, а из-за прогиба и отжатия резца расстояние между его вершиной и осью вращения заготовки возрастает на величину (рис. 11.7,6). Вследст- [c.180]

Анализ компоновочных решений по величинам указанных критериев гидромеханических систем протяжных станков с тяговым усилием более 200 кН показал, что оптимальной является двухцилиндровая компоновка, соответствующая III варианту, который характеризуется минимальной величиной запасаемой потенциальной энергии в элементах конструкции. При совместном рассмотрении процессов в несущей системе и гидроприводе удается наиболее просто повысить жесткость и виброустойчивость станка в целом за рчет целенаправленного воздействия на его статические и динамические характеристики, которые могут изменяться без существенного изменения конструкции базовых деталей, что особенно важно при модернизации [3]. [c.207]

Процесс автоматизированного проектирования станка состоит из следующих основных этапов анализ технических требований к проектируемому станку (по данным заказа) технологическое обоснование основных технических характеристик станка и требований к его узлам (агрегатам) поиск в автоматизированном архиве (АА) подходящего проекта из числа ранее выполненных проектирование (доработка) компоновочной схемы станка проектньгй расчет компоновочной схемы (оценка точности, жесткости, динамических свойств, предварительное моделирование и оптимизация) подбор унифицированных узлов из базы данных (архива) проектирование компоновочного чертежа (общего вида) станка проверочные расчеты и уточненное моделирование проектирование (доработка) электрооборудования проектирование (доработка) гидрооборудования, системы смазки и охлаждения проектирование (доработка) пневмооборудования проектирование спецоснастки (наладки) проектирование (доработка) схемы окраски проектирование упаковки оформление полного комплекта технической документации (на машинных носителях) и, при необходимости, на бумаге помещение готового проекта в АА. [c.341]

Элементы режима резания назначают в определенной последовательности, Сначала назначают глубину резания. При этом стремятся весь ирипуск на обработку срезать за один рабочий ход инструмента. Если по технологическим причинам необходимо делать два рабочих хода, то при первом ходе снимают —80 % припуска, при ьтором (чистовом) 20 % припуска. Затем выбирают величину подачи. Рекомендуют назначагь наибольшую допустимую неличину подачи, учитывая требования точности и допустимой шероховатости обработанной поверхности, а также мощность станка, режущие свойства материала инструмента, жесткость и динамическую характеристику системы СПИД. Наконец, определяют скорость резания, исходи [c.275]

Отделочно-расточные станки, предназначенные для встройки в комплексы, могут быть оснащены головками с пинолью, расположенной в гидростатических направляющих корпуса. С помощью системы масляных карманов, каналов и дросселей масло под давлением подводится в зазор между пинолью и корпусом, что обеспечивает образование тонкой равномерной масляной пленки и центрирование пиноли в отверстии корпуса без контакта с металлическими поверхностями, благодаря чему достигаются равномерность и плавность перемещения пиноли. Гидростатическая опора гасит вибрации и обеспечивает высокую статическую и динамическую жесткости расточной головки. При применении нескольких шпинделей для обеспечения высокой точности координат отверстий возможно смещение осей пинолей с эксцентриситетом 0,02 мм. Смещение достигается регулированием дросселей, установленных перед масляными карманами и обеспечивающих точное дозирование масла для каждого масляного кармана. Один оборот регулировочного винта обеспечивает смещение пиноли примерно на 0,5 мкм. Такой же принцип смещения пиноли используют для предотвращения появления царапины от резца при выводе борщтанги из расточенного отверстия. При необходимости бабки оснащают системой автоматической подналадки режущего инструмента. [c.8]

Уравновешивание изделий в сборе осуществляют с помощью установок и станков, представляющих собой особый виброустойчивый стенд, снабженный мягкой пружинной подвеской в процессе работы машины с помощью виброизмерительной аппаратуры определяют амплитуду колебаний в наиболее вероятной плоскости появления т-уравновешенности. Механическая система установки для уравновешивания электродвигателей в сборе (рис. 57) представляет собой упруго соединенную с фундаментам через мягкие пружины 2 тяжелую плиту /, на которой установлены уравновешиваемый двигатель 3, а также реагирующие соответетвенго только на статическую и динамическую неуравновешенности ротора датчики 4 п 5, массы Шс и Шц которых упруго соединены с плитой через пружины жесткостью и кд,, а также посредством вязкого трения через демпферы Со и Сд. О неуравновешенности судят по амплитуде и фазе перемещения относительно плиты масс Шс и Шд. В табл., 29 приведена техническая характеристика станка ДБС-4, предназначенного для динамического уравновешивания прецизионных электродвигателей массой 30—300 кг в сборе иа ра бочих частотах вращения с точностью по классу О (ГОСТ 12327—66) [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...