Динамика станков

Книга название: Динамика станков
Автор: В.А. Кудинов
Год печати: 1967
Кол-во страниц: 359

Повышение требований к точности размеров и формы деталей, обрабатываемых на металлорежущих станках, появление новых труднообрабатываемых материалов, а также широкое внедрение автоматизации технологических процессов и создание автоматических станков с системами управления и регулирования вызвало резкое увеличение роли динамических процессов в станках. При проектировании, изготовлении и эксплуатации станков все чаще возникает необходимость решения задач, связанных с динамикой явлений. В первую очередь это относится к обеспечению условий устойчивого движения инструмента и заготовки, т. е. отсутствию так называемых вибраций, \"подрывания\", \"заклинивания\" или скачкообразного перемещения узлов станка.

Главным же является обеспечение условий, необходимых для получения детали с минимальными погрешностями размеров и формы, т.е. отсутствия отклонений от заданных устойчивых положений инструмента и заготовки. Такие отклонения возникают как результат различных внешних воздействий на деформируемую систему станка (силовых, тепловых, изменения режима обработки и т. п.). Существенным является обеспечение достаточной долговечности системы станка при различных внешних воздействиях, т. е. условий, при которых вызванные ими отклонения (деформации и т. п.) не приведут к опасным напряжениям, к уменьшению износостойкости, в частности - стойкости инструмента. О важной роли динамических явлений в станках свидетельствует то внимание, которое уделяется исследованию этих явлений отечественными и зарубежными учеными. Опубликовано большое количество работ, посвященных отдельным задачам динамики станков. 

Больше всего изучены деформации в станках при действии постоянных внешних сил (\"жесткость станков\") и их влияние на точность обработки, устойчивость при резании или при перемещении узлов \"вхолостую\", переходные процессы в приводах станков при пуске и торможении и т. п. Разобщенность имеющихся работ как в постановке, так и в методах решения задач, наличие противоречивых результатов и т. п. создает большие трудности в практическом их использовании. В частности, отсутствует уверенность в том, что рекомендация, вытекающая, например, из требований к точности обработки, окажется приемлемой из условий устойчивости заданного движения. Так как динамические явления в различных станках весьма многообразны и требования, предъявляемые к динамическим процессам, широки, то в связи с необходимостью сравнения и оценки станков появилась необходимость создания системы показателей, по которым такое сравнение и оценку можно было бы производить. 

Совокупность показателей динамических процессов в станках, определяющих насколько в этих процессах удовлетворяются перечисленные требования устойчивости, точности, долговечности, малых энергетических потерь и т. п., целесообразно объединить общим понятием динамического качества станка. Имеющиеся работы посвящены изучению отдельных показателей динамического качества станков. Однако среди них нет работ обобщающих, по которым можно судить о целесообразности того или иного конструктивного или технологического мероприятия относительно всего комплекса показателей динамического качества станка. Нет и единой системы показателей, что влечет за собой путаницу в терминологии и понятиях. В данной работе предлагается система показателей динамического качества станков и дается общая методика теоретического и экспериментального анализа и оценки станков по этим показателям. В работе делается попытка создания основ динамики станков как узкоспециальной научной дисциплины. Такая попытка не только необходима, но и достаточно подготовлена работами большого числа ученых, инженеров и рабочих, изучавших динамические явления в станках.

Обобщение этих работ не может быть простым механическим собранием имеющихся результатов и частных теоретических разработок; оно может быть сделано только на основе нового более общего представления о динамической системе станка. Таким представлением является исходное положение данной работы о замкнутости динамической системы станка. Эта замкнутость определяется взаимодействием элементов упругой системы (УС) станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД) с рабочими процессами, протекающими в подвижных соединениях этих элементов, т. е. процессами резания, трения, электромагнитными, гидродинамическими, тепловыми и т. п. Отсюда вытекает первая характерная особенность динамики станков - ее комплексность: она расположена на стыке многих научных дисциплин. Поэтому в работе уделяется значительное место изложению представлений не только о смещениях или де формациях упругой системы СПИД, но и об указанных процессах, протекающих в работающем станке, т. е. обо всех элементах динамической системы станка.

Важнейшим является вопрос о взаимодействии или о связях элементов динамической системы между собой. Комплексный характер динамики станков определяет ее положение в ряду смежных научных дисциплин. Являясь частью науки о станках, носящей условное название станковедения, динамика станков целиком строится на общих принципах теоретической механики и теории машин и механизмов. Динамика станков самым непосредственным образом связана с технологией холодной обработки металлов, так как наиболее важные динамические показатели, наряду, конечно, с другими известными показателями, определяют успех технологической операции, выполняемой на станке. Не менее важна в развитии динамики станков роль других отраслей науки, таких как учения о резании металлов и о трении, электротехники, гидродинамики, теории упругости, теории колебаний, теории автоматического регулирования и т. п. Громадное значение имеет и развитие экспериментальных методов исследования динамических процессов.

Скачать бесплатно книгу Динамика станков