Колебание - станок
Cтраница 2
Основной динамической задачей при конструировании электроимпульсного станка является обеспечение малой динамической связанности между системой шпиндель-электрод и системой шпиндельная бабка-стойка для того, чтобы колебания электрода не раскачивали станок. При невыполнении этого условия колебания станка и в первую очередь шпиндельной бабки и стойки становятся соизмеримыми с колебаниями электрода относительно стойки, а абсолютные колебания электрода могут стать слишком малыми для нормального хода технологического процесса. Кроме того, колебания стойки и бабки являются вредными еще и потому, что они являются одной из причин боковых колебаний электрода, снижающих точность обрабатываемой детали. [16]
На возникновение колебаний при шлифовании влияет устройство фундамента станка. Фундамент не только уменьшает амплитуды колебаний станка и изменяет собственную частоту установки, но и является защитой от воздействия внешних сил, передающихся через грунт. [17]
Форма колебаний, измеренная при резании, является экспериментально получаемым решением нелинейной системы уравнений. Поскольку, как установлено многими исследованиями, колебания при вибрациях, особенно при их зарождении и малой величине амплитуды, могут считаться, по крайней мере на протяжении одного периода, гармоническими, то экспериментально полученная форма колебаний станка является решением системы, линеаризованной методом гармонического баланса. [18]
Такая зависимость называется амплитудно-частотной характеристикой. Кривая / представляет собой амплитудно-частотную характеристику идеального станка, а кривая 2 - амплитудно-частотную характеристику при сопротивлении в опорах станка. Как показано на рис. 182, при резонансе амплитуда колебаний идеального станка становится равной бесконечности. [19]
Источники вибраций весьма разнообразны. Действие ветра, колебания грунта от проходящего транспорта, работа различного технологического оборудования ( прессов, молотов, компрессоров, генераторов, вентиляторов, воздуходувок, металлорежущих станков) вызывают колебания сооружений, зданий и их частей. В процессе работы в них возникают динамические силы, которые вызывают колебания станка и передаются его основанию. [20]
Различают вынужденные колебания, колебания из-за действия внешних возмущающих сил и автоколебания. Последние обусловливаются дефектами изготовления или монтажа и могут устраняться путем замены дефектной детали или изменением условий резания. Влияние этих сил особенно неблагоприятно, если их частота совпадает с собственной частотой колебания станка. [21]
 |
Влияние различных свойств системы на форму и положение АФЧХ относительно координатных осей. [22] |
Во время обработки на станок действуют статические и динамические силы, вызывающие его деформацию, которая приводит в конечном итоге к смещению инструмента относительно детали. Это может вызвать недопустимые отклонения от заданных рабочих движений, неудовлетворительное качество обработанной поверхности, а также повышенный износ инструментов и деталей станка. Чтобы отрицательное действие сил было незначительным, станки должны иметь высокую статическую и динамическую жесткости. Так как это требование у имеющихся станков в большинстве случаев не выполняется, необходимы дополнительные мероприятия. Анализ колебаний станка и процесса резания позволяет выявить причину перемещений инструмента относительно детали и таким образом определить возможность устранения нежелательных явлений. Основной причиной перемещений инструмента относительно детали являются статические силы и, в особенности, вынужденные колебания и автоколебания. [23]
Для обеспечения требуемой плоскостности и шероховатости поверхностей диска в пределах 0 02 - 0 04 мкм ( Ra) при принятой кинематической схеме точения торцов суммарная погрешность перемещения резца относительно обрабатываемой плоскости не должна превышать 0 2 мкм. Поэтому токарную обработку ведут на станках высокой точности со следующими характеристиками: радиальная жесткость шпиндельного узла - не менее 100 Н / мкм; осевая - не менее 200 Н / мкм; осевое биение шпинделя-0 0002 мм, радиальное - 0 0010 мм; непрямолинейность перемещения каретки суппорта в горизонтальной плоскости - не более 0 003 мм; допустимая величина вибрации в системе СПИД во время работы станка: двойная амплитуда - не более 0 2 мкм, частота вибрации - - не более 20 Гц. Особенностью данных станков является наличие шпинделя на аэростатических опорах и стола на аэростатических направляющих. Для получения на обрабатываемых дисках поверхностей высокого качества соблюдают особые условия эксплуатации. Характеристики колебаний станка, установленного на пневмоопорах, не должны превышать следующих максимальных значений: а) колебание пола у станка при включенном соседнем оборудовании - 1 2 мкм; при выключенном - 0 9 мкм; б) колебание станины при работающем станке - 1 8 мкм; в) радиальные колебания планшайбы в режиме алмазного точения - 4 - 4 5 мкм, из них чисто динамические колебания - 1 8 - 2 4 мкм; г) осевые колебания планшайбы в режиме алмазного точения - 0 6 - 0 9 мкм, из них чисто динамические колебания: в режиме точения - 0 45 мкм, в режиме холостого хода - 0 5 мкм. [24]
Все программы, расчета на ЭВМ состоят из двух частей. Первая часть включает описание системы уравнений станка, подпрограммы для расчета отдельных коэффициентов этой системы. В процессоре используется метод комплексных амп - литуд, при котором решение находится в виде линейной комбинации функции аке и, где ак-комплексная амплитуда; со - круговая частота гармонических колебаний, задаваемых правыми частями уравнений. Система решается для ряда значений ( до 100) в заданном интервале частот. На печать выдаются значения выходной координаты и всех переменных системы уравнении станка, что позволяет графически построить амплитудно-фазовую частотную характеристику и формы колебаний станка при любой частоте. Если известна характеристика резания и возмущения от привода и фундамента, то задача решается от начала до конца с помощью ЭВМ. [25]
Это возрастание идет примерно пропорционально высоте расположения источника возмущений. Вследствие податливости фундамента установка двигателя даже на уровне фундамента в станке не ликвидирует этих колебаний. Из этого вытекает заключение о том, что небольшое смещение вверх источника возмущений над уровнем пола не может существенно изменить картину колебаний холостого хода по сравнению с тем случаем, когда двигатель стоит на уровне фундамента. После закрепления станка на фундаменте его частота повышается от 22 до 42 Гц и приближается к частоте колебаний суппорта. Это приводит к увеличению связанности рассматриваемых систем и способствует увеличению колебаний холостого хода. В то же, время увеличение частоты колебаний станка как твердого тела способствует уменьшению колебаний. [26]
Страницы: 1 2