Жёсткость и податливость технологической системы

Жёсткость технологической системы - способность этой системы оказывать сопротивление действующим на неё силам.

Жёсткость представляет собой отношение составляющей усилия резания направленной по нормали к обрабатываемой поверхности Р_у, к смещению лезвия инструмента (у) в том же направлении:

j = Р_у / у  (Н/мм).

Смещение лезвия инструмента по оси У оказывает непосредственное влияние на точность обработки (диаметр).

При расчётах погрешностей удобнее использовать величину, обратную жёсткости технологической системы и называемую - податливость.

Податливость - способность системы упруго деформироваться под действием внешних сил (сил резания):

w = 1 / j = у / Р_у  (мкм/ Н).

Другими словами податливость это деформация системы под действием нагрузки в 1Н.

Технологическая система имеет податливость, состоящую из суммы податливостей отдельных её элементов - станка, приспособления, заготовки, инструмента. В свою очередь, станок имеет податливость, состоящую из податливостей его отдельных элементов (передней и задней бабки, суппорта и др.).

Рассмотрим структуру перемещений системы для случая обработки вала на токарном станке, с установкой в центрах (рисунок 8).

Рисунок 8- Структура перемещений при закреплении вала в центрах

Суммарное перемещение лезвия инструмента в сечении А будет равно:

. (1)

Запишем перемещения с использованием податливостей.

Суммарное перемещение ^.

Перемещение передней бабки ^.

Перемещение задней бабки     ^.

Перемещение суппорта            ^.

Деформация заготовки             ^.

Подставив в уравнение 1, получим суммарную податливость в сечении А:

= + + + (2)

Из этого уравнения видно, что податливость изменяется по длине заготовки: при х =0, w_c =w_п.б. +w_суп.,  при х =l, w_c = w_з.б. +w_суп..

Жёсткость (податливость) станка или его узлов определяется экспериментальным путём.