Жесткость, упругую характеристику элементов и системы в целом определяют расчетом (для простых деталей) или эксперимент тально (для сложных узлов). Так как жесткость узла зависит от направления и точки приложения силы, то исследования проводят в условиях, наиболее полно моделирующих реальные условия последующей обработки: к узлу прикладывают силу, по величине и направлению совпадающую с постоянной составляющей силы резания, возникающей при обработке; назначают определенный вылет резца, положение пиноли задней бабки, Нагружение обычно производят на неработающем станке и получают характеристику статической жесткости, которая, однако, не совпадает с действительной жесткостью станка в работе.
По аналогии со статической жесткостью j способность системы или элемента сопротивляться приложенной постоянной составляющей силы резания Р при данной частоте
Динамической жесткостью называют отношение гармонической составляющей силы
PyffCOskGit к вызываемому ею смещению
. частота гармониче-гд. со - угловая скорость, часто
ской составпяюшей силы pgynbtare сме-вызааниая изменением силы J gtiaaeMoro щеиия (эксцентриситета) « V
профиля. tpaa/«>
Угловая (круговая) ja
промежуток времени между Д»? «у - час-Щими максимальными \ с. Гц) -
тога колебаний (число колебании
1/т.
ма, обратная периоду колебаний т:
Смещение элемента системы иногда оценивают угловым перемещением в радианах. В соответствии с этим менякхг и единицу „змс рения жесткости.
В технологических расчетах часто пользуются податливостью, определяемой для статических условий как отжагие. вызываемое силой, равной единице, т.е. как величиной обратной жесткости
Аналогично устанавливают понятие квазистатической w,„ и динамической податливости.
Основным недостатком описанного выше понятия жесткости является отсутствие в аналитических зависимостях составляющих сил Р, и Р..
Таким образом, анализ технологической системы как линейной системы с одной степенью свободы не позволяет выявить параметры, достаточно полно характеризующие упругую систему.
Из-за большой трудоемкости и сложности расчетов часто связь между входом и выходом системы устанавливают на основании экспериментальных исследований. Нахождение такой связи на основании экспериментальных данных называется идентификацией и служит для определения математической модели объ-eicra.
При ориентировочных расчетах точности обычно используют величины ; и н*, которые определяют свойства статически нагруженной, неработающей системы. Величины, характеризующие статическую жесткость j и податливость W металлорежушюс станков, приведены в
табл. 11.
Колебание отжатий системы
и/ W наибольшая и наименьшая
где frax *tn\n
податливости системы; fj,„,„, мальное и минимальное значения составляю Гй силы резания, совпадающей с направление ем выдерживаемого размера.
11. Нормы точности н жкткости исталдорежущих станков под нагрузкой
Жесткость станков проверяют при указанных в стандарте условиях испытания.
Смещение (перемещение) определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений. Второе измерение проводят после отвода суппорта в исходное положение, подвода в положение измерения и поворота шпинделя.
Постоянство относительного смеще ния под нагрузкой поперечного суппорта и оправки, закрепленной в рабочем шпинделе, мкм
Класс точности
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм
До 16
Св, 16 до 20
Св. 20 до 25
20 12
Св. 25 до 32
30 20
Св, 32 до 40
Св. 40 до 50
30 20
30 20
Св, 50 до 65
Св, 65 до 80
Св. 80 до 100
Св. 100 до 125
30 20
50 30
Св. 125 до 160
50 30
50 30
Параметр
Смещение под нагрузкой каждого поперечного суппорта относительно оправки, закрепленной на шпинделе, имеющем наименьшую жесткость, для суппортов, которые под действием силы резания:
прижимаются к направляющим,
отжимаются от направляющих, мкм
Класс точности
Нагружающая сила, кН
Наибольший диаметр обрабатываемого прутха, мм
- т
До 16
Св. 16 до 20
Св. 20 до 25
40 25
70 45
2,4 1,9
50 30
90 55
3,0 2,4
60 40
3,75 3,0
Св. 25 до 32
70 45
130 80
4,75 3,75
Св, 32 до 40
80 50
150 95
6,0 4,75
Св, 40 до 50
100 60
180 ПО
7,5 6,0
Св. 50 до 65
Станки токарно-револьверные (ГОСТ !7-70)
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм:
при зажимной и подающей трубах
при переднем зажиме
Наибольшее перемещение относительно оправки, мкм:
системы шпиндель-поперечный
суппорт
сила, Н
системы шпиндель-револкверная
головка
сила, Н
60 690
70 980
220 3920
80 1370
260 5490
90 I960
120 80
220 140
9,5 7,5
Св. 65 до 80
Св. 80 до 100
250 160
11,8 9.5
310 7840
ПО 2740
160 100
290 180
15,0 11,8
Св. 100 до 125
370 10 980
130 3920
Св. 125 до 160
200 120
360 220
19,0 15,0
250 160
450 280
24,0 19,0
450 15 680
160 5490
Данная таблица откосится к станкам классов точности Н и П с вертикальной, горизонтальной и наклонной осями вращения рсаольвсрной головки
