2.19 Производственный метод определения жесткости технологической системы

Рассмотренный статический метод определения жесткости станков имеет ряд недостатков. Он сложен и требует больше времени на процесс испытания, в то же время жесткость станка, определяемая в статическом состоянии, не в полной мере характеризует упругие смещения станка в процессе работы. Производственный метод, разработанный кафедрой технологии машиностроения Санкт-Петербургского политехнического института, более близок к реальным условиям резания. Сущность метода состоит в том, что при обработке заготовки с неравномерным припуском (изменяющаяся глубина резания ( t ) форма заготовки (эксцентричность, ступенчатость) копируется на обработанной поверхности. Степень копирования тем больше, чем меньше жесткость технологической системы. Процесс испытания жесткости токарного станка производят путем обработки эксцентричной заготовки в центрах. При обработке эксцентричной заготовки глубина резания за пол-оборота заготовки закономерно изменяется от t_min до t_max, что вызывает соответственное изменение силы резания, а значит, и упругих перемещений технологической системы. Жесткость технологической системы при обработке в центрах определяется из жесткости станка и обрабатываемой детали. Если же при проведении испытания использовать заготовку, жесткость которой значительно превышает жесткость станка, то деформацию заготовки тоже можно исключить из расчета и тогда получим

или , ( 2.61 )

в то же время

;

. ( 2.62 )

Значения с_р; х_р; у_р; h_р и значение поправочного коэффициента К_р , берутся из справочника технолога «Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении [7].

Тогда отжатие станка

( 2.63 )

Учитывая, что при обработке эксцентричной детали глубина резания будет изменяться от t_min до t_max и принимая при этом значения коэффициентов и показателей степеней, входящих в формулу (2.63) постоянными, т.к. процесс резания будет проходить на длине хода резца 10-15 мм.

Подставляя в формулу (2.63) t_min и t_max, получим и два значения отжатия станка у_min и y_max.

( 2.64 )

значит, колебание отжатий в течение пол-оборота заготовки будет выражено

y_max - y_min

( 2.65 )

где y_may - y_min=Δ∂ - биение заготовки после обработки (погрешность формы детали), мм;

- биение заготовки до обработки, мм; т.к. при точении значение х_р близко к 1, получим

∆∂ = или . ( 2.66)

Таким образом, определение жесткости токарного станка производственным методом сводится к точению на длине хода инструмента 10-15 мм и к измерению биения заготовки до обработки и после обработки. Коэффициенты и показатели степени, входящие в формулу (2.65), принимают по нормативным данным.