Жёсткость станка с ЧПУ

Жесткость станка является одним из важнейших технологических факторов, определяющих точность механической обработки. Станок - это комплекс отдельных деталей и узлов, которые в процессе резания под действием приложенных к станку сил изменяют предварительно настроенное положение.

Жесткость станка не остается постоянной и изменяется при различном расположении его элементов и зависит не только от сроков, но и от условий эксплуатации станка - количества и вязкости смазки, теплоты трения и резания. 

Жесткость станка или технологической системы при всех видах механической обработки, не связанных с использованием размерного или профильного режущего инструмента, в большинстве случаев является основным доминирующим фактором, определяющим точность обработки.  

Жесткость станка зависит от собственных деформаций несущих узлов (шпиндельный узел, суппорт) и контактной жесткости стыков. Чем больше стыков, при прочих равных условиях, тем меньше жесткость. 

Жесткость станка в связи с ее существенным влиянием на - точность обработки является важнейшим критерием для выбора модуля упругости материала и конструкции всех основных узлов и наиболее ответственных деталей станка. 

Жесткость станка зависит от конструкции станка и от качества сборки. Вибрации могут возникать от того, что подшипники неправильно отрегулированы или недостаточно затянуты направляющие супорта. Эти дефекты устраняются путем регулирования станка. Жесткость детали в процессе обработки может быть повышена путем применения люнетов или рационального расположения опор при установке детали на станке.  

Под влиянием силы резания, приложенной к звеньям упругой технологической системы (станок - приспособление - инструмент - заготовка), возникает ее деформация. На точность обработки влияют преимущественно те деформации системы, которые изменяют расстояние между режущей кромкой инструмента и обрабатываемой поверхностью, т. е. деформации, направленные нормально к обрабатываемой поверхности.

Достаточная жесткость режущего инструмента является непременным условием применения высокопроизводительных режимов резания, тогда как низкая жесткость приводит к необходимости ухудшать параметры режима во избежание роста погрешности обработки. Деформации режущего инструмента особенно сказываются при растачивании глубоких отверстий, где расточные скалки с консольным расположением лезвия являются наиболее слабым звеном системы. Жесткость приспособлений также сильно влияет на точность обработки, поэтому, как правило, следует производить расчет приспособлений на деформации.

Повышение жесткости станка содействует уменьшению вибраций его звеньев и, следовательно, позволяет повышать режимы резания, не снижая точности обработки.