Формообразующие контуры токарных операций

Наиболее слабыми звеньями этой группы технологических систем является инструмент, шпиндель и в отдельных случаях, заготовка (при отношении длины к диаметру более 5). Однако, частота колебаний, вращения этих элементов разная. Инструмент, например, резцы, имеют частоту собственных колебаний в интервале 1×103…5×104 гц; шпиндель, соответственно 2х102....5×103 гц. Следовательно, их влияние на шаг возникающей периодической погрешности обработки различно.

Наиболее простой моделью-схемой ФОК является изображенная на рис.1, а. Здесь заготовка вместе с приспособлением заготовки (обработка жестких установленных в патроне заготовок, у которых L/D≤ 3) имеют две связи: с инструментом и шпинделем. Более вероятно наличие у шпинделя возможности смещения в местах контакта его с подшипниками (рис.1, б). Причем связь шпинделя и приспособления заготовки чаще достаточно жесткая (рис.1, в). Если при этом учитывать подвижность инструмента относительно резцедержателя, то годится схема (рис.1, г). Обработка при установке жесткой длинной заготовки в центрах характерна наибольшей податливостью ее в местах контакта с центрами (рис.1, д). При этом задний центр может иметь сам по себе существенные деформации (рис.1, е). При установке заготовки в центрах может быть целесообразным учет деформации шпинделя и заготовки (рис.1, к, л) или инструмента относительно его приспособления (рис.1, ж). В ряде случаев представляет интерес учет галопирования суппорта (рис.1, и). При обработке в центрах длинных нежестких заготовок с поддержкой в люне-

Прилуцкий Ванцетти Александрович, доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения, станки и инструменты».

те схема содержит многоэлементную заготовку с четырьмя внешними связями (рис.1, л). Обработка концевым инструментом отверстия, например сверлом, установленным в патроне в пиноль задней бабки, имеет свои особенности в схеме (рис.1, м). Наконец, учет исходной погрешности формы обрабатываемой поверхности (обработка по следу) содержится в схеме (рис.1, н). Если же пользователю потребуется учет каких-либо дополнительных факторов, то это легко выполнить, используя одну из приведенных схем-моделей.

Аналогичным образом были разработаны модели-схемы формообразующих контуры для всех наиболее распространенных методов обработки, выполняемых на металлорежущих станках [1].

Затем составляют механическую модель и динамическую схему системы ЗИПС, для которых разрабатывают математическую модель движения ее элементов, позволяющие прогнозировать возникающие погрешности обработки, в том числе периодические. Такие примеры расчетов приведены для технологических операций внутреннего и бесцентрового наружного круглого шлифования [2].