Токарное дело
учебник

Жесткость и вибрации при токарной обработке

При токарной обработке деталей необходимо считаться с жесткостью1 узлов станка (суппорта, передней и задней бабок), обрабатываемой детали, а также резца или другого режущего инструмента, или, как говорят, с жесткостью системы станок — деталь — инструмент. Пример такой системы в нагруженном состоянии схематически показан на рис. 71, на которой линия 00 изображает ось ненагруженного станка. Под действием сил резания передний центр станка смещен (отжат) от своего нормального положения на величину h1 а задний — на величину h2. Под действием той же силы деталь прогнулась, причем стрелка прогиба детали составляет величину h3, а суппорт отжат на величину h4.

Рис. 71. Пример последствий нежесткости системы
станок—деталь—инструмент

Отклонения (отжимы), получающиеся вследствие нежесткости отдельных составляющих системы станок — деталь — инструмент, всегда имеют место, причем величины каждого из них в отдельных случаях различны. Если величина всех отклонений ничтожна, форма детали, а также размеры обрабатываемых поверхностей и шероховатость их получаются соответствующими предъявляемым к ним требованиям. Если жесткость нескольких или хотя бы одной из составляющих рассматриваемой системы недостаточна, получаются неудовлетворительные результаты обработки и возникают вибрации, препятствующие нормальному резанию; станок, как говорят, «дробит». Очевидно, что при небольшой силе резания недостаточная жесткость системы станок — деталь — инструмент сказывается в меньшей мере, чем при большой нагрузке.

Причины нежесткости станка, обрабатываемой детали и режущего инструмента. Многочисленными опытами установлено, что жесткость станка зависит не столько от жесткости ею деталей, сколько ог тщательности сборки и регулировки ею узлов. Например, детали суппорта некоторых станков, сами по себе достаточно жесткие, при недостаточно качественной сборке образуют нежесткий узел станка (суппорт) Нежесткость суппорта может быть следствием и других причин - неправильной регулировки клина, расположенного между направляющими продольных и поперечных салазок суппорта, неправильности (по всей длине) вследствие износа этих направляющих и т. д. В результате действия всех этих причин происходит так называемый отжим суппорта, а следовательно, и резца.

Жесткость детали обусловливается ее размерами и конструктивными особенностями. Однако существует ряд способов, обеспечивающих возможность резко повысить жесткость обрабатываемой детали.

Примеры таких способов — использование заднего центра при обработке даже не очень длинных деталей, применение люнетов при обтачивании очень длинных и тонких деталей и т. д.

Отжим режущего инструмента в разных случаях обработки деталей на станках также может быть более или менее значительным и различно отражающимся на форме и размерах обрабатываемых деталей. Причины отжима резца — выбор малого сечения его при большой длине свешивающейся части, недостаточно прочное закрепление и т. д.


1Жесткостью называется способность узлов станка, обрабатываемой детали или режущего инструмента сопротивляться действующей на них силе резания.

Рейтинг@Mail.ru