Головна

питання 2

Жорсткість технологічної системи. Дослідження жорсткості металорізальних верстатів і їх вузлів були розпочаті Вотінова в 1936 р За його визначенням під жорсткістю розуміють "здатність вузла чинити опір появі пружних віджатий". Вимірювати жорсткість j вузла було запропоновано ставленням приросту навантаження до одержуваному при цьому збільшенню пружного віджимання:

 де:? Р - приріст навантаження; ?? -пріращеніе пружного віджимання.

 Принципова схема визначення переміщення однієї деталі вузла щодо іншої під дією прикладеного сили показана на рис. 1. У міру збільшення маси вантажу, підвішеного на тросі, зростає сила Р, прикладена до кінця шпинделя коробки швидкостей. За свідченнями індикатора, розташованого проти точки прикладання сили Р у напрямку її дії, судять про переміщення кінця шпинделя щодо станини верстата. Отримані дані у вигляді точок наносять на графік і отримують навантажувальну гілка характеристики еквівалентна сила виявляється позитивною і різець буде переміщатися в бік заготовки.

Жорсткість технологічної системи в часі не є постійною величиною. Значення характеристик жорсткості верстата в статичному стані і під час його роботи не однакові. Навіть у верстаті, що працює на холостому ходу, виникають вібрації, поштовхи і удари, при наявності яких сили тертя в стиках деталей зменшуються, і зазори між деталями вибираються при менших навантаженнях.

Круглограмми жорсткості j шпиндельной групи і пружних переміщень y шпинделя, характерні для токарних верстатів
 З огляду на, що жорсткість технологічної системи змінна і її значення залежить від багатьох факторів, прояв яких неможливо передбачити заздалегідь, її характеристику слід віднести до розряду випадкових величин, звідси робимо наступні висновки:

1. Під жорсткістю складальної одиниці і технологічної системи слід розуміти їх здатність чинити опір переміщенню обраної точки в напрямку Дії сили, що породжує це переміщення. Жорсткість є однією з характеристик їх фізичного стану.

2. Жорсткість слід вимірювати відношенням приросту ?Ре еквівалентної сили до приросту переміщення ?у, вимірюваного в напрямку її дії.

3. Характеристика жорсткості є випадковою величиною і не може бути негативною або нескінченно великою.

4. Умови вимірювання жорсткості вимагають суворої регламентації. Повинні бути вказані координати точок, в яких вимірюють переміщення, точок прикладання навантажень, температура вузла і т.д.

5. Величина, зворотна жорсткості, отримала назву податливості. податливість w, Мм / Н, - це здатність складальної одиниці або
 технологічної системи змінювати відносне положення двох
 обраних точок під впливом прикладеної сили в напрямку
 її дії: w = 1 / j.

Нерівномірний припуск, що знімається з поверхні заготовки, неоднорідні властивості матеріалу в різних частинах заготовки, неоднакова жорсткість технологічної системи при обробці заготовки в різних її перетинах призводять до відхилень форми обробленої поверхні деталі.

У міру переміщення різця від задньої бабки до передньої і зміні кута ? приріст ?Ре буде змінюватися. В результаті обробки форма поверхні деталі буде відрізнятися від циліндра (рис.2).

 Отже, жорсткість технологічної системи істотно впливає на точність виготовлених деталей. Разом з тим від жорсткості технологічної системи залежить продуктивність процесу обробки. Прагнучи утримати розсіювання пружних переміщень в допустимих межах, доводиться обмежувати коливання сил різання. Це може бути пов'язано зі зниженням режимів обробки і збільшенням числа робочих ходів, тобто з великими витратами часу на обробку.

Підвищення жорсткості технологічної системи є одні із засобів скорочення похибки ?д динамічної настройки і збільшення продуктивності обробки. Існують наступні основні шляхи збільшення жорсткості технологічних систем.

1. Підвищення власної жорсткості конструкції верстатів, пристосувань і різального інструменту за рахунок скорочення числа ланок в конструкторських розмірних ланцюгах, більшої жорсткості самих деталей і застосування пристроїв, що забезпечують попередній натяг найбільш відповідальних елементів технологічне системи. Натяг може бути створений пружинними, гідравлічними та іншими видами механізмів, підвішеними вантажами, затискним пристроями, що фіксують положення переміщуваного вузла.

2. Забезпечення максимально досяжної жорсткості верстатів, пристосувань і інструментів в процесі їх виготовлення. Особливу увагу потрібно приділяти контактної жорсткості поверхонь стиків деталей і якості збірки елементів технологічної системи.

3. Скорочення числа складових ланок в розмірних ланцюгах технологічних систем. Такого скорочення можна досягти, застосовуючи пристосування, що виключають або зменшують вплив податливості верстата на точність виготовленої деталі.

4. Підвищення жорсткості заготовки шляхом застосування додаткових опор, зокрема, люнетів.

5. Правильні умови і режими експлуатації технологічної системи. До таких належать попередній прогрів технологічної системи на холостому ходу, безперервна і рівномірна подача мастильного матеріалу потрібної консистенції до деталей, що труться, сталість зусиль закріплення заготовки, механізмів і вузлів системи і ін.

6. Систематичний нагляд за обладнанням і відновлення її початкової жорсткості регулюванням зазорів в рухливий з'єднаннях, шабрением труться і зношених поверхонь, періодичний ремонт.

Вібрації технологічної системи. Технологічна система з її пружними властивостями і процесами різання, тертя, процесами, що протікають в приводах, являє собою складну і замкнуту динамічну систему. Її замкнутість обумовлюється зв'язками між ланками системи, завдяки яким всякий вплив на систему ззовні або що виникло в ній, сприймається всією системою.

Мал. 3. Механічна модель технологічної системи з пружними зв'язками

Часті випадки, коли процес спокійного різання порушується, ланки системи починають здійснювати коливальні рухи, які не передбачені схемою обробки. Сталі коливання значною частоти називають вібраціями.

З виникненням вібрацій коливаються верстат, пристосування, інструмент і заготовка. На обробленої поверхні заготовки виникають хвилі, підвищуються значення параметрів шорсткості. Поява вібрацій супроводжується характерним шумом, зниженням стійкості інструменту і навіть порушеннями з'єднань деталей верстата і пристосування. Виникнення вібрацій обмежує продуктивність процесу обробки заготовок, так як змушує працювати на знижених швидкостях, з меншими глибинами різання і подачами інструменту.

Розрізняють два види вібрацій: вимушені і автоколивання.

Причинами вимушених вібрацій зазвичай є коливання, що передаються ззовні, динамічна неврівноваженість швидко обертаються деталей верстата, ріжучого інструменту або заготовки, дефекти передач в верстаті, наявність зазорів між деталями, переривчастий характер різання і т.п. У всіх зазначених випадках виникнення вібрацій легко пояснити, так як є в наявності збудник вібрацій.

На відміну від вимушених коливань автоколивання представляють собою незгасаючі коливання, викликані змінної силою, що діє в здійснюваному процесі. У технологічній системі при обробці заготовок автоколебания породжуються процесом різання. Виникають вони при певних умовах і тривають, поки ці умови не будуть змінені або не припиниться процес різання.

Так як ланки технологічного системи пов'язані між собою, то зміна стану її окремих ланок негайно відбивається на стані інших ланок. Але кожне з них має свої масу, жорсткість, демпфирующие властивості конструкції і матеріалу, коефіцієнт тертя, Тому кожна ланка по-своєму реагує на обурення в технологічній системі. Для пояснення механізму автоколивань завдання спрощують і в ряді випадків технологічну систему розглядають в одній площині з обмеженим числом ступенів свободи.

Існують наступні заходи щодо підвищення стійкості технологічної системи до вібрацій.

1. Підвищення жорсткості технологічної системи - всіх її складових ланок, включаючи заготовку. Збільшення жорсткості підвищує частоту власних коливань системи і зменшує їх амплітуду.

2. Зменшення відцентрових сил в технологічній системі шляхом кращої балансування швидкообертаючих деталей.

3. Вибір режимів різання, при яких обробка заготовки буде йти за відсутності вібрацій.

4. Вибір інструмента, геометрія якого підвищує вібростійкість технологічної системи. З цією метою рекомендується застосовувати інструменти, що мають кути в плані більше 45 °, передні кути - позитивні, малий радіус при вершині, можливо малий задній кут, не працювати дуже тупий інструментом.

5. Ізоляція технологічної системи від зовнішніх впливів у вигляді коливань інших верстатів, молотів, що працюють двигунів і т.п. Засобами ізоляції служать віброопори, на які встановлюють верстат.

6. Застосування віброгасителів гідравлічних, механічних, ударної дії і т.д., що поглинають енергію коливального руху і знижують інтенсивність вібрацій.

Фюзеляж, призначення, вимоги. Конструктивно-силові схеми. Робота елементів конструкції фюзеляжу під навантаженням. Гермодніща | Постановка задачі.


квиток №2 | Розробка схеми закріплення заготовки розрахунок зусилля затиску | Технологічна підготовка сучасного машинобудівного виробництва | Шасі літака. КСС по розташуванню амортизаторів, опорних елементів. Кінематіч схеми прибирання - випуску. | Кінематичні схеми прибирання-випуску. | Вибір схеми базування заготовок у пристосуванні | МЕТОДИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ технологічних процесів. | квиток 4 | ТОЧНІСТЬ У МАШИНОБУДУВАННI ТА МЕТОДИ ЇЇ ДОСЯГНЕННЯ. | Класифікація САПР. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати