Погрешности от упругих деформаций технологической системы.

Технологическая система (станок, приспособление, инструмент, деталь) представляет собой упругую систему, в которой влияние сил резания и закрепления, инерционных и других сил приводит к образованию погрешностей форм и размеров обрабатываемых деталей.

На рисунке 3.1 представлены две схемы обработки цилиндрической детали: с закреплением в центрах («а») и в трехкулачковом токарном патроне («б»), которые иллюстрируют возникающие упругие деформации , а также обусловленные ими погрешности формы детали (бочкообразность и конусообразность).

Упругие деформации обусловлены отжатиями основных узлов и отдельных элементов технологической системы, а также контактными деформациями и в общем случае могут достигать 20…40% от суммарной погрешности обработки.

Рисунок 3.1 Схемы формирования погрешностей от упругих деформаций.

Нестабильность сил резания (из-за колебаний снимаемого припуска твердости материала даже в пределах обрабатываемой партии деталей), различная жесткость детали при обработке (в каждый из моментов времени обработки поверхности детали) - обуславливают и неравномерность упругих деформаций.

Для количественной оценки упругих деформаций технологической системы используют понятия жесткость и податливость.

Жесткостью системыназывается способность системы оказывать сопротивление деформирующим силам.

По А.П. Соколовскому, жесткость технологической системы определяется как отношение составляющей силы резания, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в том же направлении:

где - жесткость технологической системы, Н/мм;

- радиальная составляющая силы резания, Н;

- упругие деформации технологической системы (смещение режущей кромки инструмента), мм.

Для удобства расчетов часто используется величина обратная жесткости, которая называется податливостью.

Податливость технологической системы - способность этой системы упруго деформироваться под действием прикладываемых к ней внешних сил:

Суммарная податливость системы равна сумме податливостей элементов технологической системы:

Откуда жесткость системы будет равна:

Жесткость- величина непостоянная J const