Исследование жесткости

Жесткость технологической системы

Литература

Лекция 17. Основы базирования.

Лекция № 17. Жесткость технологической системы.

Тема № 5. ОСНОВЫ ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Л Е К Ц И Я № 17

УТВЕРЖДАЮ

ФИЛИАЛ ГОУ ВПО

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ»

в г.Ставрополе.

__________________________________________________________________

Кафедра «Технологии машиностроения»

Заведующий кафедрой

«Технологии машиностроения»,

доцент _______________Чумак П.И.

«___» ____________________ 20__г.

Для студентов 4 курса

Специальности 151001 «Технология

машиностроения»

д.т.н., профессор Аверичкин Павел Алексеевич

(учёная степень, учёное звание, фамилия и инициалы автора)

(занятие № 28)

По дисциплине: «Основы технологии машиностроения»

	Лекция разработана: Профессором Аверичкиным П.А. _____________ Обсуждена на заседании кафедры: Протокол № ____ от «___» _________________ 20___г. Повторно с изменениями и дополнениями Рассмотрено: Протокол № ____ от «___» _________________ 20___г.

МГУПИ – 2009

Учебные и воспитательные цели:

1.Изложить сущность базирования.

2.Убедить, в важности базирования детали..

3. Ознакомить студентов с видами баз.

Время: 2 часа (90 мин.).

Место проведения - Аудитория по расписанию.

Основная:

1. И.М.Колесов. Основы технологии машиностроения; Учебник для студентов высш. учеб. заведений М. Машиностроение, 1997,-592с.

2. Э.Л.Жуков, И.И.Козырь и др. Основы технологии машиностроения, В 2кн. Кн.1. Учебное пособие для вузов. М. ВШ. 2005. 278с.,ил.

3. Э.Л.Жуков, И.И.Козырь и др. Основы технологии машиностроения, В 2кн. Кн.2. Учебное пособие для вузов. М. ВШ. 2005. 295с.,ил.

Дополнительная:

4. В.В. Клепиков, А.Н. Бодров «Технология машиностроения» М. ФОРУМ -ИНФРА-М,2004

Учебно-материальное обеспечение:

1. Наглядные пособия: Плакат – Базирование деталей.

2. Технические средства обучения: «Проектор».

3. Дополнительные материалы представлены в электроном виде и доступны для просмотра на компьютере.

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

№ п/п	Вводная часть, рассматриваемые учебные вопросы, заключительная часть.	Время мин.
1. 2. 3.	Вводная часть. Значение точности в машиностроении. Задачи, решаемые при базировании деталей. Основная часть. Основы базирования. Термины и определения: базирование, база, опорная точка, схема базирования Виды баз: конструкторская, основная конструкторская, вспомогательная конструкторская, технологическая, измерительная, направляющая, опорная, двойная направляющая, двойная опорная, явная, условная (или скрытая). Заключительная часть. Подведение итогов работы Ответы на вопросы.

Лекция разработана «___»_____________2009г.

_______________________(Аверичкин П.А.)

(подпись, фамилия и инициалы автора)

ЛЕКЦИЯ 17 (Занятие 28)

Исследования жесткости материала режущих станков и их узлов были начаты К.В.Вотиновым в 1936 году. Предложено было под жесткостью понимать: «Способность узла сопротивляться появлению упругих отжатий» и измерять ее отношением приращения нагрузки к получаемому при этом приращению упругого отжатия:

,

где - приращение нагрузки, а - приращение упругого отжатия.

При исследовании использовалась схема, приведенная на рис. 19.1 а.

Рис.19.1. Нагрузка шпинделя станка (а) и его перемещения (б)

По мере увеличения груза, подвешенного на тросе, с помощью индикатора определялось перемещение шпинделя. Полученные данные заносились на график, и строилась нагрузочная ветвь характеристики (рис.19.1 б) жесткости узла. Затем, постепенно уменьшая нагрузку, фиксировались данные для построения разгрузочной ветви. Площадь образовавшейся петли гистерезиса представляет собой работу, затраченную на преодоление сил трения, контактных деформаций и т.п. В последующие годы исследованию жесткости станков было посвящено много работ. Так Б.С.Балакшиным было дано объяснение явлений, приводящих под действием силы к перемещению точки подвижной детали 1 относительно неподвижной детали 2 (рис.19.2). Сначала под действием силы происходит перемещение детали 1 до соприкосновения с деталью 2. Дальнейшее увеличение силы приводит последовательно к возникновению контактных деформаций на участке контакта; опрокидыванию детали 1; контактному деформированию стыка и, наконец, собственному деформированию деталей 1 и 2. Все изменения сопровождались перемещением точки . График, фиксировавший нагрузку и, вызванные ею перемещения (рис.19.2), является характеристикой жесткости комплекта из двух деталей. При первых исследованиях жесткости столкнулись с двумя непонятными явлениями, которые были названы бесконечная жесткость и отрицательная жесткость.

В общем случае относительное перемещение точек будет представлять собой сумму перемещений, происходящих из-за наличия зазоров в стыках, поворотов, контактных и собственных деформаций деталей соединения.

Поэтому, если пользоваться общепринятым понятием жесткости, как способностью узла или технологической системы оказывать сопротивление перемещению выбранных точек в направлении действия силы, порождающей это перемещение, необходимо найти такую силу, которая действовала бы по нормали к поверхностям деталей, которым принадлежат избранные точки.

Рис.19.2. Схема перемещения точки детали под действием силы

Б.С. Балакшиным было введено понятие эквивалентной силы – силы момент, которой равен сумме моментов действующих сил.

Например, применительно к суппорту токарного станка – момент эквивалентной силы будет равен сумме моментов силы резания и силы тяжести суппорта, действующих относительно мгновенного полюса поворота суппорта.

Под мгновенным полюсом поворота понимают точку, относительно которой осуществляется мгновенный поворот СЕ и детали (рис.19.3).

От знака эквивалентной силы зависит направление ее вектора. Если за положительное направление принять действия моментов сил, указывающее поворот суппорта относительно точки против часовой стрелки, то в случае, показанном на рис.19.3 а, эквивалентная сила оказывается положительной и резец будет перемещаться в сторону заготовки. В случае, показанном на рис.19.3 б, направление эквивалентной силы окажется противоположным, и резец будет перемещаться от заготовки. Значения эквивалентных сил, применительно к рассмотренным случаям, представляют собой:

Рис.19.3. Зависимость направления действия эквивалентной силы от знака ее момента относительно мгновенного полюса поворота

Использование понятия эквивалентной силы объясняет непонятные явления, получившие название «отрицательной» и «бесконечной» жесткости.