Определение коэффициента жесткости и жесткости токарного станка статическим методом, страница 3

Таблица 6. Вспомогательные расчеты для определения жесткости передней бабки

0	0	0,00	0,00
2	4	10,61	21,21
5	25	21,21	106,07
7	49	31,82	222,74
10	100	42,43	424,26
12	144	53,03	636,40
14	196	63,64	890,95
17	289	74,25	1 262,19
19	361	84,85	1 612,20
21	441	95,46	2 004,65
23	529	106,07	2 439,52

Таблица 7. Вспомогательные расчеты для определения жесткости суппорта

0	0	0,00	0
6	36	21,21	127,279
11	121	42,43	466,69
19	361	63,64	1209,15
28	784	84,85	2375,88
36	1296	106,07	3818,38
45	2025	127,28	5727,56
59	3481	148,49	8761,05
71	5041	169,71	12049,10
81	6561	190,92	15464,43
93	8649	212,13	19728,28

Таблица 8. Вспомогательные расчеты для определения жесткости задней бабки

0	0	0,00	0,00
3	9	10,61	31,82
8	64	21,21	169,71
14	196	31,82	445,48
19	361	42,43	806,10
24	576	53,03	1 272,79
29	841	63,64	1 845,55
35	1225	74,25	2 598,62
40	1600	84,85	3 394,11
44	1936	95,46	4 200,21
49	2401	106,07	5 197,23

Результаты расчетов коэффициенов жесткости и жесткостей станка сведены в таблицу 9.

Таблица 9. Расчет коэффициента жесткости и жесткости

Формулы и пример расчета для второй колонки таблицы 9 (коэффициент жесткости суппорта):

,

,

,

,    .

Тогда уравнение аппроксимирующей прямой имеет вид:

,    или

В приложении представлены графики «нагрузка–перемещение» трех узлов станка для коэффициента жесткости и жесткости станка.

Расчет средней жесткости станка (жескость призначении координаты зоны обработки , т. е. при положении резца в середине обрабатываемой детали):

При  и  (средний коэффициент жесткости):

,

.

При  и :

,

.

4.  Вывод

В данной работе были вычислены значения коэффициента жёсткости и жёсткости узлов станка и станка в целом. Были построены графики «нагрузка – перемещение» из которых видно, что нагрузочная и разгрузочная ветви не совпадают, что обуславливается образованием петли гистерезиса, площадь которой характеризует величину энергии, затраченной на преодоление сил трения.

Данная лабораторная работа позволила нам определить коэффициент жесткости токарного станка при нагружении его одной составляющей силы резания Р_у:  J_СТ = 1,37 кгс/мкм, а также жесткость станка при нагружении узлов станка равнодействующей от трех составляющих силы резания:

j_СТ = 1,59 кгс/мк.

Жесткость станка больше чем коэффициент жесткости станка. Это объясняется тем, что составляющая силы резания Р_z создает момент, действующий на инструмент таким образом, что он стремится врезаться в заготовку. Это уменьшает перемещение у, следовательно, увеличивает жесткость станка.