Погрешности, вызванные вибрациями элементов системы СПИД

Погрешности, вызванные вибрациями элементов системы СПИД.

Значение вибраций заключается в том, что они делают обрабатываемую поверхность не гладкой и во многих случаях лимитируют производительность станка, ограничивая ширину снимаемой стружки и скорости резания. Возможность применения широких резцов также зависти от вибрационных характеристик системы.

При возникновении вибраций, станок и сама обрабатываемая деталь дрожат; после рабочего хода инструмента на ее поверхности остаются характерные волны. Качество обрабатываемой поверхности ухудшается: кроме того что она становится неровной, металл получает наклеп. Стойкость инструмента падает, соединения в станке расстраиваются. При возникновении сильных вибраций рабочий инстинктивно отводит резец или останавливает станок.

Причины появления вибраций.

1.  Колебания, передаваемые извне: от соседнего сильно вибрирующего станка или машины. С рассматриваемым типом колебаний приходится сталкиваться особенно часто при установке станков на слабых перекрытиях, на галереях и т.п. Методы борьбы с такими колебаниями хорошо известны (усиление фундаментов, упругие прокладки и т.п.).

2.  Колебания, вызываемые дисбалансом частей станка или вращающейся обрабатываемой детали. Столь же очевидны причины вибраций в тех случаях, когда в механизмах станка имеются неуравновешенные части (шкивы, патроны и т.п.) или когда обрабатываемая деталь сама неуравновешена. Центробежная сила меняет направление и вызывает колебания. Частота их равна числу оборотов неуравновешенной детали в секунду. Средства борьбы – балансировка вращающихся частей (например, правка и балансировка цилиндрических кругов).

3.  Колебания, вызываемые дефектами передач станка. Неправильно нарезанные или плохо смонтированные шестерни вызывают возникновение периодических сил, передающихся на подшипники и направляющие станка, а следственно, могут при известных условиях быть, быть причиной появления вибраций. Подобный же эффект могут вызвать сшивки ремней, пульсации жидкости в трубопроводе и т.д. средства борьбы – устранение дефектов передач.

4.  Колебания, вызываемые прерывистым характером процесса резания. Во многих случаях метод обработки сам по себе обуславливает периодические колебания усилия резания, вызываемые последовательностью работы зубьев инструмента (фреза, протяжка, неравномерно затупленный по окружности шлиф. круг). В некоторых случаях сама обрабатываемая поверхность имеет перерывы.

5.  Автоколебания – процесс, при котором переменная сила, поддерживающая движение, создается и управляется самим движением и при прекращении этого движения исчезает. Причина автоколебаний – неравномерность условий резания при врезании в металл и выходе из него. В первом случае резец, углубляясь в металл, встречает все время его свежие недеформированные слои; при ходе не отталкивания перед передней гранью резца находится слой повышенной твердости, прилегающий к стружке. Поэтому усилие резания при врезании меньше, а при отталкивании больше усилия, соотв. спокойному резанию.

Выводы.

1.  Вибрации зависят от жесткости станка. Увеличение j способствует частоты собственных колебаний системы, а сл-но, ¯ амплитуду вибраций.

2.  Устранение зазоров в п/ш и в направляющих имеет такое же значение, как и жесткости.

3.  Вибрации возникают тем легче, чем шире и тоньше снимаемая стружка. Увеличение j, j₁,  и уменьшение радиуса при вершине резца способствует спокойной работе.

4.  Интенсивность вибраций возрастает при увеличении скорости резания в начале за счет зазоров, затем за счет дефектов передач, дисбаланса и т.д.

5.  Увеличение t вызывает увеличение ширины стружки, а сл-но, способствует усилению вибраций. Наоборот, увеличение подачи, повышая толщину стружки, их ослабляет.

6.  Вибрации типа автоколебаний легче возникают при обработке вязких сталей, чем хрупких металлов (чугуна). Уменьшения угла резания, снижая значения усилия резания, способствует более спокойной работе.