6 / 17
В.В. Додонов
6
Инженерный журнал: наука и инновации
# 6·2016
,
x
y
z
P P i P j P k
где
i
,
j
,
k
— орты направления осей
x
,
y
,
z
соответственно.
Рабочее поле станка характеризуется жесткостью упругой меха-
нической системы, запасом устойчивости, уровнем частот собствен-
ных колебаний, передаточными отношениями между колебаниями
узлов станка и смещениями инструмента и заготовки и т. д.
Формообразование поверхностей на станке происходит в резуль-
тате взаимного перемещения заготовки и режущего инструмента, по-
этому рабочее поле (РП) станка образуется в результате взаимодей-
ствия поля детали (ПД) и поля инструмента (ПИ), при этом РП опре-
деляется как область пересечения ПД и ПИ:
РП ПД ПИ.
Если истинное направление равнодействующей силы резания из-
вестно, расчет упругих перемещений оказывается близким к действи-
тельным смещениям в станке. При обработке на станке сила резания
действует одновременно на силовые узлы крепления инструмента и
заготовки. Поэтому жесткость станка должна исчисляться по сум-
марному упругому перемещению стола и шпиндельного узла [5].
С точки зрения точности обработки на станке важно знать веро-
ятностную картину значений характеристик жесткости, тепловых де-
формаций, точности и других параметров внутри РП, желательно
также знать статистику использования РП при обработке конкретной
номенклатуры деталей. В станках с ЧПУ расположение силового по-
ля от действия сил резания
P
x
,
P
y
,
P
z
и моментов определяется типо-
вой технологией обработки и видом используемых инструментов,
режимами обработки и т. д.
С изменением координат точек поверхности обрабатываемой де-
тали меняются следующие характеристики: вылеты точек приложе-
ния сил резания относительно направляющих и несущих корпусных
деталей; положение центров тяжести узлов станка и обрабатываемой
заготовки; нагрузки и упругие деформации; частоты собственных ко-
лебаний; другие показатели, непосредственно или косвенно связан-
ные с точностью обработки на станке.
При изготовлении детали формируется поле погрешностей обра-
ботки конкретной детали на конкретном станке. Если представить
поле погрешностей в виде непрерывной функции
f
(
x
,
y
,
z
)
РП, значе-
ния погрешностей можно определить путем расчета и анализа этой
функции с подстановкой соответствующих координат РП.
При обработке на фрезерном или многоцелевом станке с ЧПУ
суммарную погрешность Δ
Σ
, или поле рассеивания, выполняемого
размера можно выразить функциональной зависимостью