Жесткость и податливость системы СПИЗ. Их влияние на точность и производительность обработки деталей. Способы определения жесткости

При обработке материала сила и момент резания постоянно колеблются. Причиной этого могут быть много факторов. Основные из них — 3:

1. Нестабильная толщина срезаемого слоя.

2. Нестабильность твердости.

3. Затупление режущей кромки инструмента.

В связи с нестабильностью силы резания, ее воздействие на систему СПИЗ также нестабильно. Оно зависит в первую очередь от жесткости системы.

Под жесткостью понимают свойство тела сопротивляться действию деформирующих сил без остаточных деформаций:

; ()

Жесткость равна отношению деформации в направлении силы P_y.

Величина обратная жесткости называется податливостью.

; ()

Величина упругих отжатий системы зависит от упругих деформированных элементов самой системы и от деформации стыков.

Первоначально деталь контактирует с другой поверхностью по наиболее выступающим элементам шероховатости или волнистости. После начинается пластическая деформация сминаться, после этого начинается упругая деформация основных элементов детали.

Существуют два метода определения жесткости

1. Статический.

2. Динамический.

При статическом методе исследования жесткости сначала систему нагружают через определенные интервалы и замеряют отклонения, а затем происходит разгрузка. Нагрузочные и разгрузочные ветви не совпадают.

Точность статического метода сравнительно невелика, т.к. невозможно заранее предусмотреть возможные потери. Более точным является динамический метод.

В основу динамического метода определения жесткости системы положен принцип технологической наследственности.

При обтачивании ступенчатого вала или набора колец разного диаметра, закрепленных на оправке, меняется глубина резания, а значит и отжатие сист.

Способы повышения жесткости.

1. Увеличение собственной жесткости отдельных элементов системы за счет правильных выборов их размеров, формы, выбора материалов и ТО, применение ребер жесткости, дополнительных опор и т.д.

2. Увеличение контактной жесткости (стыков) за счет уменьшения шероховатости поверхности, волнистости, создания предварительного натяга в соединениях.

3. Уменьшение количества звеньев систем СПИЗ. (т.к. податливость системы равна алгебраической сумме податливостей его элементов, то уменьшение его элементов приводит к увеличению жесткости системы).

4. Применение самоустанавливающихся опор и люнетов.