3. Технологические возможности станков с чпу

ЧПУ применяется для управления станком. Достоинства: высокая производительность, быстрая переналадка, высокое качество обработки детали, возможность обслуживания одним оператором нескольких станков. Недостатки: высокая стоимость, требует высокой квалификации обслуживания при ремонте. Технологические возможности станков с ЧПУ обусловлены их высокой гибкостью, повышенной жесткостью, мощностью, точностью, много инструментальностью, широким диапазоном частот вращения шпинделя и подач. На них значительно сокращается вспомогательное время вследствие высоких скоростей холостых перемещений. Технологические возможности станков с ЧПУ обеспечиваются их конструкцией и функциональными возможностями устройств ЧПУ.

4. Действия сил резания при точении на станок, инструмент, заготовку. Соотношение между составляющими силы резания для острого и затупленного инструмента.

В процессе резания возникают упругопластические деформации срезаемого слоя и верхнего слоя на обработанной поверхности заготовки, а также внешние силы трения на контактных поверхностях реж инструмента, которые оказывают сопротивление внедрению инструмента в обрабатываемых слоях заготовки.

Равнодействующая R всех сил, приложенных к резцу со стороны обрабатываемого материала, называется силой сопротивления материалов резанию или силой резания.

При точении силу резания можно разложить на 3 взаимно перпендикулярные составляющие силы, действующие на резец.

Рх — осевая сила или сила подачи, действующая в направлении параллельном оси вращения заготовки в направлении противоположному движению подачи. Эта сила рассчитывается при расчете на прочность мех прод. подач и расчет резца на изгиб.

Ру - радиальная сила, действующая по радиусу обрабатываемой заготовки перпендикулярно оси ее вращения (вдоль оси резца) — учитывается при расчете на прочность механизма поперечной подачи и сопротивления отжима резца от заготовки.

Рz — тангенсальная сила. Действует по касательной к поверхности резания и совпадает с направлением вектора скорости, учитывается при расчете мощности станка.

R — равнодействующая всех сил. R²=Px²+Py²+Pz²

Сила Py стремиться оттолкнуть резец от заготовки, а сила Рх стремиться изогнуть резец в горизонтальной плоскости и вывернуть его из резце державки. Во избежании смещения резца от сил Py и Рх он д.б. прочно закреплен в резце державке.

Если на резец действует сила Pz то на заготовку в месте резания действует сила Pz’ равная по величине силе Pz но обратна по направлению. Эта сила скручивает заготовку и создает изгибающий момент заготовки в вертикальной плоскости. Сила Ру’ изгибает заготовку в горизонтальной плоскости. При недостаточной жесткости системы СПИД эта сила может вызвать вибрации в процессе резания. Сила Рх’ прижимает заготовку к переднему центру или стремиться сдвинуть заготовку в осевом направлении при креплении ее в патроне создает момент который выворачивает заготовку из центров.

Сила Pz наибольшая и совпадает с направлением скорости резания. Через резец Pz действует на суппорт и станину, а сила Pz’ через заготовку действует на центры и заднюю бабку. Сила Py действует через резец на суппорт и станину, а сила Pz’ через заготовку на шпиндель, центры и заднюю бабку станка. Сила Рх через резец на механизм подачи, а Px’ через заготовку на шпиндель и его опоры в осевом направлении.

На соотношение этих сил влияют: геометрические параметры резца, свойства обрабатываемого материала, СОЖ, режимы резания.

Влияние износа резца. При возрастании износа по задней поверхности увеличивается площадка контакта поверхностей заготовки с резцом. Это приводит к увеличению трения, а соответственно и сил резания. Особенно увеличивается силы Py и Рх. При увеличении радиуса закругления при вершине резца увеличивается длина криволинейного участка реж кромки, тем больше деформации, а следовательно и сила Pz больше.