Структура динамической системы станка
Резание, процессы, происходящие в подвижных соединениях станка, в электродвигателях и в гидросистемах и т.п. (рабочие процессы) вызывают деформации упругой системы (УС) станка за счет силового или теплового воздействия. Деформации упругой системы, в свою очередь, изменяют взаимное расположение деталей, образующих подвижное соединение.
Воздействие УС на рабочие процессы выражено таким образом в изменении их основных параметров: сечении среза, нормальном давлении на поверхностях трения, скорости движения и т.п. Это воздействие вызывает изменение сил, количества выделяемого тепла и т.п. таким образом, силы и другие виды воздействия рабочих процессов на УС являются функциями координат (или их производных – скоростей, ускорений) упругой системы. Эта зависимость выражает обратную связь УС на рабочие процессы.
Упрощенная схема станка показана на рис. 1.
Возможно вы искали - Дипломная работа: Сертификация и аккредитация
На схеме воздействие на УС станка процессов резания, процессов трения и процессов, происходящих в электродвигателях, обозначены соответственно через Р , F , M .
Силы резания зависят главным образом от свойств обрабатываемого материала, геометрических параметров режущего инструмента и площади среза. Одна из первых зависимостей силы резания от площади среза и свойств материала заготовки:
P = Kba
где К – удельная сила резания на 1 мм2 среза для конструкционной углеродистой стали К»2000 Н/мм2 );
b , a – ширина и толщина среза, мм.
Похожий материал - Курсовая работа: Системный анализ системы газотурбинного двигателя
В свою очередь, толщина среза а зависит от относительного отжатия (смещения) инструмента и заготовки.
Процессы трения характеризуются зависимостью силы F трения от нормальной нагрузки N и коэффициента трения m . Нагрузку можно выразить через коэффициент нормальной жесткости cN и нормальную деформацию (податливость) yN , тогда получим формулу Амонтона-Кулона:
металлорежущий станок срездавление
F = m cN ( yN ) m
где - т – показатель степени.
Очень интересно - Дипломная работа: Совершенствование метрологического обеспечения измерений в турбокомпрессорном цехе Узюм-Юганской ГКС
Для малых контактных деформаций показатель степени m =1.
Условная схема ДС станка показана на рис. 2.
Динамические процессы, происходящие в самой УС, например, воздействие силы инерции неуравновешенных вращающихся масс, совершающих возвратно-поступательное движение; силы веса узлов и заготовок и др. рассматриваются как внешние воздействия на УС и обозначаются f ( t ) . Эти воздействия зависят от геометрической и кинематической точности станка, его деталей и сопряжений.
Внешние воздействия на рабочие процессы выражаются в заданном изменении припуска, в заданном изменении давления смазки на направляющие, в заданном изменении электрического напряжения, питающего электродвигатель, и т.п., т.е. параметры изменения настройки рабочих процессов обозначаются у( t ) с соответствующим индексом.
Вам будет интересно - Курсовая работа: Совершенствование производства листового стекла флоат-способом
Перемещения УС, вызываемые всеми воздействиями, обозначаются буквами у с соответствующим индексом.
При исследовании какого-либо рабочего процесса многоконтурную ДС станка для упрощения заменяют одноконтурной, состоящей из рассматриваемого рабочего процесса и эквивалентной упругой системы (ЭУС), к которой приведены все остальные элементы системы. Например, схемы одноконтурных систем при исследовании воздействия на станок процесса резания и процессов, происходящих в электродвигателе приведены на рис 3а и 3б. На рис. 3б обозначение перемещения у3 заменено углом поворота вала j .
Воздействия рабочих процессов на УС называются связями.
Цепь воздействий, включающую элементы схемы и связи между ними, называют контуром связи.
Похожий материал - Курсовая работа: Химический состав шихтовых материалов доменной плавки
Контур связи может быть замкнутым и незамкнутым. Физическую величину, описывающую воздействие на данный элемент или систему. Называют входной координатой х вх элемента или системы; результат воздействия – выходной координатой х вых . Уравнение, связывающее выходную и входную координаты, называют характеристикой W этого элемента или системы.
Свойства ДС станка и ее элементов определяется их характеристикой. Если разорвать две связи элемента "Процесс резания" и рассмотреть его отдельно, получим разомкнутую схему (рис.4).
Характеристика элемента "Процесс резания" W ПР :