ЖЕСТКОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ презентация

ЖЕСТКОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Технология машиностроения Лекция 4

Содержание 1. Основные определения. 2. Жесткость станка. 3. Жесткость заготовки и инструмента. 4. Пути снижения погрешности Δу. 5. Влияние колебаний технологической системы на точность обработки.

Основные определения

Технологическая система

Погрешность от деформации технологической системы

Составляющие силы резания при токарной обработке

Коэффициент жесткости

Определение коэффициента жесткости технологической системы

Жесткость станка

Жесткость станка Главная составляющая коэффициента жесткости технологической системы – это коэффициент жесткости станка. Станок является сложной системой, поэтому коэффициент жесткости станка удобнее определять экспериментальными методами. Существует два метода определения коэффициента жесткости металлорежущих станков: статический и производственный.

Статический метод определения коэффициента жесткости станка

Производственный метод определения коэффициента жесткости станка Производственный метод определения коэффициента жесткости металлорежущих станков основан на принципе обработки заготовок с неравномерным припуском (переменной глубиной резания). Неравномерный припуск при обработке может быть получен за счет эксцентриситета заготовки, ее конусоообразности или ступенчатости.

Схема определения коэффициента жесткости станка производственным методом

Формула для расчета коэффициента жесткости станка производственным методом:

Жесткость заготовки и инструмента

Жесткость заготовки и инструмента Деформацию заготовки под действием силы резания можно определить, используя формулы сопротивления материалов. В качестве примеров рассматриваются: деформация заготовки при установке в центрах; деформация заготовки при установке в патроне; деформация токарного резца под действием составляющей силы резания Pz.

Жесткость заготовки при установке в центрах

Жесткость заготовки при установке в центрах

Жесткость заготовки при установке в центрах

Жесткость заготовки при установке в центрах

Жесткость заготовки при установке в патроне

Жесткость заготовки при установке в патроне

Жесткость заготовки при установке в патроне

Деформация инструмента под влиянием составляющей Pz

Деформация инструмента под влиянием составляющей Pz

Деформация инструмента под влиянием составляющей Pz

Деформация инструмента под влиянием составляющей Pz

Деформация инструмента под влиянием составляющей Pz

Пути снижения погрешности Δу

Пути снижения погрешности от деформации технологической системы Δу При чистовой обработке заготовок, чтобы избежать накопления погрешностей формы, необходимо с каждым проходом уменьшать снимаемый припуск.

Пример: шлифование вала в центрах

Пути снижения погрешности от деформации технологической системы Δу Для повышения точности обработки необходимо увеличивать жесткость технологической системы, именно станка; заготовки; инструмента.

Пример установки заготовки

Пример установки заготовки

Пример уменьшения вылета инструмента

Пример применения расточной оправки

Пути снижения погрешности от деформации технологической системы Δу Последовательность обработки должна быть такой, чтобы раньше времени не ослаблять заготовку

Пример: изготовление тонких шайб

Влияние колебаний технологической системы на точность обработки

Влияние колебаний технологической системы на точность обработки Технологическая система является замкнутой упругой динамической системой При обработке деталей резанием элементы технологической системы совершают колебания с определенной частотой и амплитудой. Колебания оказывают отрицательное действие на точность обработки, т.к. инструмент совершает возвратно-поступательное движение по направлению действия составляющей силы резания Py

Отрицательное влияние колебаний на точность обработки Отрицательное влияние колебаний на точность обработки выражается в том, что ухудшаются параметры шероховатости; появляется заметная волнистость, усиливается износ инструмента (пропорционально квадрату амплитуды колебаний). Поэтому необходимо уменьшать амплитуду колебаний.

Виды колебаний

Вынужденные колебания технологической системы

Свободные колебания технологической системы

Свободные колебания технологической системы

Определение автоколебаний Автоколебания - это самовозбуждающиеся колебания с частотой, близкой к одной из собственных частот системы, вызываемые самим процессом резания. Отличительная особеность автоколебаний – они возникают после касания заготовки инструментом, после отвода инструмента сразу исчезают.

Иллюстрация механизма возникновения автоколебаний

Борьба с вредными последствиями автоколебаниий Борьба с автоколебаниями сводится к снижению их амплитуды до безопасного уровня. Радикальные средства борьбы с автоколебаниями это: - увеличение жесткости самого слабого элемента технологической системы; - применение демпферов.

Борьба с вредными последствиями автоколебаниий В небольших пределах можно уменьшить амплитуду колебаний за счет изменения режимов резания: - увеличением скорости резания V; - уменьшением глубины резания t; - увеличением подачи s; - увеличением главного угла в плане резца φ до 70-80˚. - применением смазочно-охлаждающей жидкости.