Статическим (лабораторным) способом

Исследование жесткости узлов станка статическим (лабораторным) способом

 

Методические указания к лабораторной работе №10

 

Волгоград

2009
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

«Исследование жесткости узлов станка статическим (лабораторным) способом»

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Основной способ измерения жесткости технологической системы лабораторным (статическим) способом и измерить жесткость узлов токарного станка. Определить погрешности от упругих перемещений элементов технологической системы.

2.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Измерить перемещение передней бабки, суппорта и задней баб­ки токарного станка при их статическом нагружении.

2.2. Вычислить жесткость передней бабки, суппорта и задней бабки станка.

2.3. Используя полученные данные, подсчитать погрешность обработ­ки заданного вала от упругих перемещений системы СПИД.

3.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Жесткость технологической системы

Жесткостью j (кН/м) технологической системы называется отношение радиальной составляющей силы резания к смещению лезвия режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки, изме­ренному в направлении действия силы.

Жесткость технологической системы (станок-приспособление-инструмент-деталь) можно вычислить по зависимости:

(3.1)

Иногда при расчетах удобно использовать величину обратную жесткости – податливость. Податливостью технологической системы называют способность этой системы упруго деформироваться под действием сил резания.

(3.2)

При обработке заготовок технологическая система деформируется силой резания, величина и пространственное расположение которой существенно отлича­ется от величины и направления действия радиальной составляющей. Поэ­тому в некоторых работах по технологии машиностроения жесткость технологической сис­темы, вычисленную в предположении действия только одной радиальной составляющей силы резания, называют коэффициентом жесткости.

Определение жесткости технологической системы

статическим (лабораторным) способом

При лабораторных испытаниях обычно определяется жесткость не технологической системы, а лишь жесткость отдельных узлов станка. Эти испыта­ния проводятся на неработающем станке, узлы которого нагружаются ступенчато внешней силой строго определенной величины и направ­ления. При этом фиксируются пространственные перемещения выбранных для расчета точек узлов станка.

Рис. 3.1

По полученным результатам испытаний строится диаграмма нагруз­ка–перемещение (см. рис. 3.1). Так как при проведении испытаний обычно разгрузоч­ная ветвь диаграммы не совпадает с нагрузочной, образуя петлю гистерезиса, то расчет производят только по одной – нагрузочной ветви.

Площадь петли диаграмм характеризует величину энергии, затраченной на преодоление сил трения за один полный цикл нагружения и разгрузки. Отрезок у_о, характеризует остаточную деформацию, кото­рая наблюдается особенно заметно при первом нагружении.

При выполнении настоящей лабораторной работы нагружение узлов станка производится определенной по величине и направлению силой, создаваемой специальным кольцевым динамометром, причем передняя бабка, суппорт и задняя бабка станка нагружаются одновременно. Для этого динамометр крепится в специальное приспособление, жесткость которого принимается бесконечно большой и в расчетах не учитыва­ется. (Схема установки динамометра показана на рис. 3.2).