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 уо, 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).