В случае а) и б) крутящий момент воспринимается встроенной балкой 1, а не направляющими поперечины. В случае в) вес суппорта передается на балку 1, а не на поперечину 3.

Жесткость (соответственно и податливость) упругих систем с боль- шим числом соединений близка к постоянному значению, что дает основа- ние для нормирования предельно допустимых значений для всего станка, а

для станков включенных в размерные ряды существуют специальные ГОСТы регламентирующие их жесткость, а следовательно и упругие по- грешности.

4. Динамические погрешности.

Динамические погрешности связаны с относительными колебаниями инструмента и обрабатываемой детали, а в некоторых случаях и с пере- ходными процессами при пуске, торможении, реверсировании и врезании инструмента.

Свойство станка противодействовать возникновению колебаний обычно называют виброустойчивостью.

Динамические погрешности характеризуются (рис. 4.7):

-амплитудой колебаний (АЧХ);

-фазой колебаний (ФЧХ)

-формой колебаний несущей системы станка

Рис. 4.7 Динамические характеристики а) амплитудочастотная (АЧХ); б) амплитудофазочастотная (АФЧХ);

в) формы колебаний

Изучение амплитудно-частотных и амплитудно-фазовых частотных характеристик дает возможность оценить величину относительных, коле- баний инструмента и обрабатываемой детали, т.е. погрешность обработки и влияние этих колебаний на устойчивость обработки, т.е. величину шири- ны резания без вибраций. Изучение форм колебаний позволяет определять величину колебаний отдельных узлов и дает возможность целенаправлен- но влиять на конструкцию станка с целью уменьшения динамических по- грешностей.

В станках встречаются три основных типа колебаний: Вынужденные: основными причинами, которых является:

-вращение неуравновешенных масс;

-периодические погрешности в передачах;

-непостоянство сил резания (фрезерование);

-внешние возмущения, передающиеся станку через фундамент. Параметрические: основными причинами, которых являются :

-переменность внутренних параметров деталей станка, например, пе- ременная жесткость вала при вращении из-за наличия шпоночной канавки,

или переменная жесткость подшипника качения при перебегании шарика через линию действия силы и т.д.

Автоколебания: основными причинами, которых являются:

-процессы трения в зоне резания;

-процессы трения в подвижных направляющих при малых скоро-

стях перемещений.

Помимо отрицательного влияния на точность обработки колебания в станках отражаются также на стойкости режущего инструмента и долго- вечности деталей станка.

Основными путями снижения динамических погрешностей является устранение источников:

вынужденных колебаний:

-тщательная балансировка быстровращающихся деталей;

-установка станков на виброизолирующие опоры.

параметрических колебаний

-увеличение жесткости и снижение массы базовых деталей;

-выравнивание параметров по изменяемой координате деталей. автоколебаний:

-применение смазывающеохлаждающих жидкостей;

-применение смазки в трущихся поверхностях.

Наиболее эффективным способом гашения колебание, а следователь-

но и снижения динамических погрешностей является встраивание в станок демпфирующих устройств.

5. Температурные погрешности.

Температурные погрешности в станках, предназначенных для точной обработки, существенно влияют на погрешности обработки. Основным ис-

точником температурных погрешностей является неравномерный нагрев различных мест станка в процессе его работы. Изменение температуры от-

дельных точек подчиняется экспоненциальной зависимости, поэтому и за- кон изменения во времени линейных тепловых деформаций можно пред-

ставить в виде

Dlt = Dl0 × (1- e−βt )

где:

b — параметр, зависящий от коэффициента теплоотдачи, теплоемко- сти узла, от его массы и основных размеров.

Источниками нагрева являются:

-процесс резания;

-тепловые процессы в электродвигателях

-трение в подвижных узлах станка.

-Трение в механических передачах

Основным источником является процесс резания . На его долю прихо- дится до 70% выделяемой при работе станка теплоты.

Нагрев узлов станка после начала его работы, особенно узлов, уда- ленных от источника нагрева, происходит монотонно в течение несколь- ких часов до некоторой установившейся температуры (рис. 4.8).

Рис. 4.8 Температурные деформации

Если имеет место чередование пуска и остановки, то температура и

соответствующие температурные деформации изменяются как некоторая случайная функция Суммарное влияние температурных деформаций ряда узлов при различной интенсивности их нагрева нередко приводит к знако- переменному характеру погрешности обработки.

Основными способами снижения температурных погрешностей явля- ется:

-интенсивный отвод тепла из зоны резания и от электродвигателей;

-расположение электродвигателей и емкостей для охлаждающей жидкости вне несущей системы станка;

-применение теплоизоляции электродвигателей;

-интенсивное смазывание трущихся поверхностей (подшипники, зубчатые передачи);

-применение автоматических систем управления температурными деформациями.