Жесткость и упругую характеристику элементов системы определяют расчетным или экспериментальным путем.
Расчетным путем в основном пользуются при определении деформации, жесткости и податливости отдельных деталей элементов системы, инструмента, инструментальных державок и обрабатываемых деталей. Расчет производится на основе курса сопротивления материалов.
Так, например, деформацию вала, установленного в центрах токарного станка, можно определить по формуле для изгиба балки, свободно лежащей на двух опорах. Отжатие обрабатываемой детали
, мм (2.37)
или
м,
где Ру – радиальная составляющая силы резания, кг;
l - длина вала (детали), мм;
х – координата зоны резания от переднего центра, мм;
Е – модуль упругости, кг/мм2;
J – момент инерции, мм4.
Жестокость обрабатываемой детали
. (2.38)
Податливость обрабатываемой детали
(2.39)
При обтачивании вала в патроне без опоры на другом конце можно принять за балку, закрепленную на одном конце, тогда
, мм или ,м; (2.40)
|
|
; . (2.41)
Жесткость металлорежущих станков и их отдельных узлов определяют экспериментальным путем.
Экспериментально жесткость определяется статическим, производственным и динамическим методами. Последний метод (испытание в процессе колебания) из-за сложности аппаратуры пока на заводах используется в малой степени (в специальных лабораториях).