Погрешность динамической настройки и пути её уменьшения.

В процессе резания, под действие сил резания и момента возникают упругие перемещения в станке, что приводит к образованию погрешности на детали. Жесткостью узла называется отношение приращения силы Р к величине упругого перемещения , возникающего в направлении этой силы. Единицы измерения [H/мм]

Величина обратная жесткости называется податливость системы или узла .

Единицы измерения [мм/Н]

С хемы измерения шпинделя токарного станка имеет вид:

На шпиндель 1 устанавливают хомут через которую прикладывают нагрузку 2. Упругие перемещения измеряют с помощью индикатора 3. И по результатам измерений строят кривую жесткости системы, которая имеет вид

1 -ветвь нагрузку

2- ветвь разгрузки

Площадь заключенная между двумя ветвями характеризует работу которая затрачивается на преодоление сил трения в стыках на контактные и упругие деформации в системе. При этом имеет место остаточная деформация порядком 0,005 микро метров, которые сами удаляются при приложении небольших вибраций. Они обусловлены неопределенность базирования детали станка. Величина упругого перемещения Y в общем случае определяется тремя составляющими:

Упругие перемещения в станках являются основным фактором образования размера динамической настройки . В процессе резания они изменяются. Это обусловлено: колебаниями припуска, допуска материала , затоплением инструмента, а так же переменными жесткостью системы по д лине обработки.

Для уменьшения влияния упругих перемещений на точность обработки необходимо стремится к повышению жесткости станка. Повышение жесткости достигают:

• Путем своевременной регулировки клиньев в направляющей.

• Путем создания в системе предварительного натяга, который выбирает в системе лишние зазоры

• Путем смазки направляющих станка

• Путем выравнивания температуры в различных узлах станка

• Путем применения дополнительных опор (подвижных и неподвижных люнетов), которые повышают жесткость системы

• Путем создания на станках систем обеспечивающих управленике жесткостью станка.

Эффективным средством обеспечивающим уменьшение влияния сил резания в процессе обработки является сортировка заготовок по размерам ( по группам), в результате получение трех четырех групп перед обработкой каждой группы вносят поправку в статическую настройку станка и колебание силы резания уменьшается в 3 , в 4 раза.

Лекция 15-16. Явление вибрации и пути их уменьшения.

Вибрация на станках - нежелательное явление, которое приводит к увеличению шероховатости поверхности и к снижению стойкости режущего инструмента. При деле возможна поломка инструмента и возникновение брака детали. Вибрация это малое относительное перемещение инструмента и заготовки , которая происходит периодически.

Их причинами являются:

• Динамическая неуравновешенность вращающихся масс.

• Дефекты привода станка.

• Прерывистость обрабатываемых поверхностей.

• Колебания припуска и твердости на заготовки.

• Вибрации, поступающие из вне.

Для борьбы с вибрациями, прежде всего, необходимо повысить жесткость системы путем регулировки клиньев в направляющих, путем смазки направляющих, путем создания предварительного натяга в системе, которая убирает предварительные зазоры в стыках, а так же путем создания дополнительных опор, которые повышают жесткость системы.

К технологическим мероприятиям, позволяющими уйти из зоны вибрации относят:

• Изменения режима в резании.

• Сортировку заготовок по величине припуска и твердости.

• Правильную настройку станка.

Для снижения вибрации и их распространениях применяют:

1. Виброгасители, (виброгосящий резец)

2. Виброгосящая расточная оправка:

В корпусе оправки 1 предусмотрена полость 2 , в которой размещается груз 3, масса груза подбирается так, чтобы частота его колебаний соответствовала частоте колебаний оправки, а по фазе была сдвинута на 180 градусов. В результате при перемещении оправки в одно направление , груз перемещается в другом , что означает динамическое гашение колебаний.

3. Для предотвращения распространения колебаний от одного станка к другому малые и средние станки устанавливают на виброгосящие коврики (толстая резина). Более крупные станки устанавливают на специальные виброгосящие башмаки, под оборудование которое работает в ударном режиме (от пресса, штампа, молота) делают специально виброгосящие фундаменты. Такое оборудование выносят в отдельное помещение.

4. На станках применяют специальные автоматические виброгосящие системы, которые по уровню вибрации автоматически снижают режим обработки.