1. Методы определения жесткости тс

Определение жесткости деталей типа вал. Жесткость зависит от конструкционных особенностей и размеров, способа закрепления на станке, физико-механических свойств (марки материала).

1. Гладкий вал в центрах

jв=48EJ/L³

E=10⁶ кгс/см²

J=πD⁴/64≈0.05D⁴

jв=48000D(D/L)^{3 кгс}/_мкм

Wв=1/ jв=(¹/_48D)(L/D)^{3 мкм}/ _кгс

2. Вал ступенчатый в центрах

jв=32000D(D/L)^{3 кгс}/_мкм

Wв=(¹/_32D)(L/D)^{3 мкм}/ _кгс

Чтобы повысить жесткость ТС заготовку устанавливают в 3-х кулачковый патрон

jв=110000D(D/L)^{3 кгс}/_мкм

Wв=(¹/_110D)(L/D)^{3 мкм}/ _кгс

jв=3000D(D/L)^{3 кгс}/_мкм

Wв=(¹/_3D)(L/D)^{3 мкм}/ _кгс

Для определения жесткости станка существует два метода:

- статический

- динамический (производственный)

Статический материализуется на неподвижном станке, силы резанья моделируются с помощью динамометра.

Динамический (производственный) материализуется на работающем станке, при этом применяется образец с изменяющимся припуском (ступенчатый или плавно изменяющийся) за один рабочий ход.

Для определения жесткости станка остальные элементы ТС должны обладать неизмеримо большей жесткостью.

3. Статический метод определения жесткости.

Сущность метода в том, что с помощью динамометра моделируются силы резанья, а величину деформации определяют с помощью измерительных головок (индикаторов).

Жесткость определяется путем расчетов.

Она определяется путем построения кривой, потом апроксимируется и получается угол α.

α – жесткость ТС.

y1 – величина смещения заготовки, вызванная упругим отжатием от действия сил резанья.

y2 – величина смещения инструмента от настроенного положения.

W1 – податливость ТС включающая: заготовку, станочные приспособления и узлы консоли.

W2 – податливость ТС включающая: инструмент, оправку и узлы станка на котором закреплена оправка.

Py – радиальная составляющая Pz.

tф= tз-( y₁+ y₂)

y₁=Py*W₁

y₂=Py*W₂

Поскольку податливость фрезы, заготовки, приспособления незначительны, то

W₁=Wстола и консоли

W₂=Wшпинделя+Wоправки+ Wподвески

Wсист.= Wст. и конс.+ Wшп.+ Wопр.+ Wподв.

Wстанка= Wст. и конс.+ Wопр.+ Wподв.

Δy=tзад.-tф=y1+y2=Py(W1+W2)

Δy=Py*Wсист.

W=tg(α)=(y₂₀₀-y₅₀)/150

2. Динамический (произв.) метод определения жесткости

jсист=λ*Cpy*S^0.75*E.

jсист – жесткость системы

λ=Py/Pz, Cpy – выбираются в зависимости от марки материала, характеристик резца, соотношения сил резанья.

S – подача.

E – уточнение

jсист=λ*Cpy*S^0.75*Δисх. заг./ Δобр. заг.

Жесткость станков определенная по статическому методу в 1,2..1,4 раза больше определенного динамическим (производственным) методом