Жорсткість технологічної системи СНІД - студопедія

Сили різання, інерційні сили, що виникають при обробці на металорізальних верстатах, передаються на пружну технологічну систему СНІД (верстат, пристосування, ріжучий інструмент, що обробляється деталь), викликаючи її деформацію. Ця деформація складається з деформації основних деталей системи, деформації стиків, а також деформацій сполучних деталей (болти, клинці і ін.). Найбільший вплив на величину пружних деформацій системи надають деформації стиків і сполучних деталей.

Здатність пружної системи чинити опір дії сил, що прагнуть її деформувати, характеризує її жорсткість.

Переміщення ланок пружної системи відбувається в напрямі дії сил і викликає зміна взаємного розташування різального леза інструменту і оброблюваної деталі, що призводить до виникнення похибки обробки.

Пружні деформації системи СНІД є визначальними з точки зору точності обробки, так як похибки, обумовлені ними, можуть досягати 20-80% від сумарної похибки виготовлення. Крім того, жорсткість технологічної системи дуже впливає на вібростійкість системи і на продуктивність механічної обробки. При недостатній жорсткості технологічної системи не можна отримати високої точності і великої продуктивності обробки.

Найбільш істотний вплив на розмір оброблюваної деталі надають переміщення ланок СНІД в напрямку, нормальному до обробленої поверхні, які в основному обумовлені дією складової сили різання (рис.1). Жорсткістю системи СНІД прийнято називати відношення радіальної складової сили різання, спрямованої по нормалі до оброблюваної поверхні, до зміщення леза інструменту щодо деталі, відраховується в тому ж напрямку, при дії всіх складових сил різання:

Як показали експерименти, зі зміною навантаження жорсткість дещо змінюється, і тому на практиці визначають середню жорсткість в діапазоні експлуатаційних навантажень від нуля до.

Для спрощення технологічних розрахунків часто користуються поняттям піддатливості. Піддатливість W називається величина, зворотна жорсткості, виражена в мкм / кгс:.

Виключно велике значення жорсткості при механічній обробці призвело до розробки ряду методик розрахунку і експериментальної перевірки жорсткості окремих складових технологічної системи.

Величина пружних переміщень системи Yc при обробці деталі на токарному верстаті залежить від переміщень вузлів верстата Yст, ріжучого інструменту Yін і оброблюваної деталі Yд. тобто . звідки жорсткість системи.

Так як жорсткість інструмента в радіальному напрямку незрівнянно велика в порівнянні з жорсткістю верстата і оброблюваної деталі, то її деформацію можна не враховувати при розрахунках. Якщо для проведення випробування використовувати заготовку, жорсткість якої також значно перевищує жорсткість верстата, то деформацію заготовки теж можна виключити з розрахунку. тоді

Формула для визначення жорсткості верстата при використанні виробничого методу виводиться на підставі відомих залежностей теорії різання.

У формулі нормальна складова сили різання Py може бути виражена через тангенціальну складову сили різання Pz. тоді

де Ky - коефіцієнт, що характеризує відношення і залежить від геометрії різця, стан ріжучої кромки і механічних властивостей оброблюваного матеріалу.

Визначаючи Pz за формулою Челюсткин, отримуємо

де Cp- - коефіцієнт, що залежить від механічних властивостей оброблюваного матеріалу і відносини; t - глибина різання в мм; S - подача в мм / об.