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机床静刚度的测定和改进方法

发布时间:2022-11-29人气:15

刚度的静态测定是在机床不工作状态下模拟切削时的受力情况,对机床施加静载荷,然后测出机床各部件在不同静载荷下的变形,就可作出各部件的刚度特性曲线,再计算出整台机床的刚度。通常有单向静载测定法和三向静载测定法,前者施加戟何和测量变形的方向都是在一个方向,可以认为是模拟了切削过程中起决定性作用的力和位移。

机床静刚度的测定和改进方法.jpg

但是实际上在机床工作过程中切削力是多方向的,应当模拟实际切削时 Ff、Ep、fc的比值,从三个分力的合成方向加载,进行刚度测定,这就是三向静载测定,所以,目前多采用这种方法(有关刚度测定方法及具体装置请参阅有关资料和实验指导书,这里不作介绍。根据测得的各部件变形的情况,可以找出工艺系统的溥弱环节,在设计和制造过程中以改进。

机床静刚度的测定.jpg

图中为某车床刀架部件的静刚度曲线。实验中进行了三次加载一卸载循环,得到三次加载卸载曲线。由图可见:

1、力和变形不是线性关系,反映了刀架的变形不纯粹是弹性变形。

2、加载曲线与卸载曲线不重合,它们间包容的面积代表了在加载卸载的循环中所损失的能量,也就是消耗在克服部件内零件之间的摩擦力和接触面塑性变形所作的功。

机床静刚度的测定和改进.jpg

3、卸载曲线回不到原点,说明有残留变形。在反复加载卸载后,残余变形逐渐减少到接近零。

4、部件的刚度远比按实体估计的小。刚度曲线的斜率即刚度的大小,一般取两个端点连线的斜率表示其平均刚度。


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