Точность

Вопросы по теме: 2.4.

2.4.1. Что такое геометрическая точность?

2.4.2. Что такое кинематическая точность?

2.4.3. Чем характеризует жесткость (податливость) узлов станка?

2.4.4. С чем связана виброустойчивость станка?

2.5.5. Источники и характеристики колебаний в станках?

2.5.6. Что такое теплостойкость?

2.5.7. С чем связана точность позиционирования?

Точность станка в основном предопределяет точность обработанных на нем изделий. По характеру и источникам возник­новения все ошибки станка, влияющие на погрешности обработан­ной детали, условно разделяют на несколько групп.

Геометрическая точностьзависит от ошибок соединений и влияет на точность взаимного расположения узлов станка при отсутствии внешних воздействий. Геометрическая точность зависит главным образом от точности изготовления соединений базовых деталей и от качества сборки станка. На погрешности в расположении основ­ных узлов станка существуют нормы; соответствие этим нормам проверяют для нового станка и периодически при его эксплуатации. Нормы на допустимые для данного станка геометрические погреш­ности зависят от требуемой точности изготовления на нем деталей.

Кинематическая точностьнеобходима для станков, в которых сложные движения требуют согласования скоростей нескольких простых. Нарушение согласованных движений нарушает правиль­ность заданной траектории движения инструмента относительно за­готовки и искажает тем самым форму обрабатываемой поверхности. Особое значение кинематическая точность имеет для зубообрабатывающих, резьбонарезных и других станков для сложной контурной обработки.

Жесткость станков характеризует их свойство противостоять появлению упругих перемещений под действием постоянных или медленно изменяющихся во времени силовых воздействий. Жест­кость — отношение силы к соответствующей упругой деформации б в том же направлении

(2.19)

Величину, обратную жесткости, называют податливостью

(2.20)

Податливость сложной системы из набора упругих элементов, работающих последовательно, равна сумме податливостей этих элементов:

(2-21)

Жесткость станка, его несущей системы должна обеспечить упругое перемещение между инструментом и заготовкой в заданных пределах, зависящих от требуемой точности обработки. Жесткость и соответственно податливость базовых деталей станка из чугуна или стали подчиняются закону Гука и для каждой детали есть вели­чина постоянная. Жесткость большинства соединений, таких, как неподвижные стыки, направляющие, подшипники качения и сколь­жения, не является постоянной величиной вследствие отсутствия прямой пропорциональности между силой и упругим перемещением. В этом случае жесткость следует понимать как отношение прираще­ния силы к соответствующему приращению перемещения

(2.22)

Жесткость несущих систем станков при большом числе упругих деталей и соединений между ними обычно близка к постоянному значению (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Жесткость несущей системы станка: 1 — упругие перемещения резца относи­тельно заготовки; 2 — перемещения конца шпинделя; 3 — упругие перемещения сто­ла и станины

Жесткость же отдельных соединений, предва­рительно не затянутых и имеющих зазоры, существенно нелинейна и зависит от характера приложения силы. Кроме того, жесткость соединений зависит от случайных изменений рельефа контактиру­ющих поверхностей в первую очередь от шероховатости и волни­стости. В связи с этим жесткость соединений и жесткость сложных деталей, изменяющаяся из-за изменения, например, толщины сте­нок, могут влиять на разброс значений жесткости даже одинаковых станков (рис. 2.6).

Рис. 2.6, Жесткость токарного станка по результатам испытания 25 токар­ных станков:

1 — упереднего центра; 2 — в середине рабочего пространства; 3 — у заднего центра

На общую жесткость станков большое влияние оказывают соединения инструмента и заготовки с соответствующими узлами станка, поскольку эти соединения типа конусов, кулачков патрона, центровых отверстий имеют небольшую жесткость. Для повышения общей жесткости станка целесообразно выявлять эле­менты с пониженной жесткостью и затем принимать меры к ее повы­шению до уровня жесткости других последовательно нагруженных упругих звеньев.

Дата добавления: 2015-06-25