Жесткость технологической системы СПИД.

Главным источником погрешностей механической обработки является недостаточная жесткость системы станок—приспособление—инструмент—деталь или сокращенно—системы СПИД. Погрешности от упругих деформаций системы СПИД составляют в отдельных случаях до 80% общей погрешности механической обработки.

Как известно, силы резания действуют не только на режущий инструмент, но и в обратном направлении — на обрабатываемую деталь, причем основное влияние на деформацию узлов и станка в целом оказывают составляющие силы резания Ру и Р. Под действием этих сил обрабатываемая деталь отходит от инструмента. В результате этих отжатий изменяется расстояние от оси детали до вершины резца, следовательно, изменяется и размер обрабатываемой детали.

На точность механической обработки заметно влияют перемещения узлов станка только в направлении действия сил резания Ру, т. е. в направлении, нормальном (перпендикулярном) к обрабатываемой поверхности.

Жесткостью технологической системы станок — деталь — инструмент называют отношение составляющей усилия Ру, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению лезвия инструмента у относительно детали, отсчитываемому в том же направлении:

у—деформация системы, в мм.

Жесткость инструмента и приспособлений. Деформации режущего инструмента играют весьма важную роль при выполнении операции растачивания. При обработке отверстий (сравнительно глубоких) консольно закрепленные расточные оправки обычно являются наиболее слабыми звеньями технологической системы. Во многих случаях низкая жесткость оправок является причиной снижения режимов резания.

При обработке наружных поверхностей проходными резцами жесткость инструмента может быть принята равной бесконечности, а его податливость равной нулю. Это связано с тем, что усилие Р_у, действующее вдоль стержня резца и стремящееся вызвать его сжатие, не в состоянии привести к сколько-нибудь практически ощутимой величине деформации и погрешности.

Жесткость приспособлений во многих случаях является фактором, сильно влияющим на точность обработки.

Жесткость технологической системы в целом. При обработке, например, вала в центрах токарного станка деформация технологической системы представляет собой сумму деформаций детали, станка и инструмента:

где у — деформация системы; Удет — деформация детали; Уст — деформация станка; Уи— деформация инструмента.

В рассматриваемом случае податливость инструмента, а следовательно, и его деформацию можно принять равными нулю, тогда

Исходя из жесткости системы j и податливости W, деформация системы может быть выражена и такой зависимостью