Учебно-исследовательская лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

2.1. Цель работы

Изучение влияния жесткости системы СПИД на точность формы и размеров детали после механической обработки.

2.2. Задачи работы

Сравнение различных схем обработки;

Определение характера погрешностей формы, получаемых при этих схемах.

2.3. Подготовка к проведению исследования

Изучить общие теоретические сведения, изложенные в начале второго раздела.

Исследование влияния жесткости системы СПИД на точность обработки производится путем экспериментального точения цилиндрического валика при двух различных схемах закрепления – консольном и с подпором задним центром (рис.6).

В качестве критерия точности обработки выбрана погрешность диаметра валика.

Рис. 6 - Схема закрепления валика в патроне

Жесткость системы СПИД является величиной переменной по длине закрепленного валика.

Из курса сопротивления материалов известно, что жесткость балки, шарнирно закрепленной на двух концах (эквивалентной закреплению валика в патроне с подпором задним центром), изменяется по закону

, (9)

а жесткость консольной балки, защемленной на одном конце (эквивалентной консольному закреплению валика), изменяется по закону

, (10)

где Е – модуль упругости (для стали );

I – момент инерции балки;

l _i – расстояние от места закрепления до точки, в которой определяется жесткость, принимать в пределах: .

Для валика момент инерции подсчитывается по следующей формуле:

мм⁴, (11)

где d₃ – диаметр заготовки, т.е. диаметр валика перед проведением эксперимента, мм.

Соответственно, погрешность обточенного диаметра на расстоянии l_i от патрона (равную двум погрешностям динамической настройки системы СПИД от изменений жесткости вала), можно определить по формуле:

, (12)

где Р_у – радиальная составляющая усилия резания, Н;

j – жесткость вала в рассматриваемом сечении, Н/мм.

Следует отметить, что формулой (12) не учитываются погрешности динамической настройки, обусловленные податливостью инструмента и узлов станка. Однако, величина этих погрешностей относительно мала и постоянна в пределах всего эксперимента. Расчетный диаметр вала в соответствующем сечении

, (13)

где – диаметр вала на расстоянии от кулачков патрона (с незначительной погрешностью можно принимать ).

Погрешности динамической настройки, обусловленные малой жесткостью обрабатываемого вала, могут быть снижены применением подвижных и неподвижных люнетов.

Дата добавления: 2015-07-07