Форма обратной связи

В зависимости от того, в какой мере жесткость вала соответствует жесткости станка, точность обработки может изменяться в широких пределах. Вследствие этого, как было уже показано, могут иметь место на первый взгляд парадоксальные случаи, когда при обработке жесткого вала точность получается ниже, чем при обработке вала значительно меньшей жесткости. Это можно объяснить тем, что на практике не только не решается, но и не ставится вопрос о том, пригоден ли данным станок для обработки данного вала с заданной степенью точности.

Решение подобных вопросов существенно облегчалось бы при наличии такой классификации валов по признаку их жесткости, которая позволяла бы производить выбор оборудования в соответствии с требованием обеспечения равномерной податливости системы. Однако, несмотря на то, что детали класса валов являются самыми распространенными в машиностроении и обрабатываются они преимущественно на токарных станках в центрах, такой классификации нет.

Обычно о жесткости вала судят по отношению его длины к диаметру. К жестким валам относят такие, у которых К = 3 -я- 5, валы средней жесткости характеризуются К = 5 ч- 10, а если К ~ 10 м- 12, то такие валы считаются валами малой жесткости и их рекомендуется обрабатывать в люнетах.

Такую классификацию нельзя признать правильней по двум причинам. Во-первых, при одном и том же соотношениижесткость валов возрастает тем больше, чем больше диаметр.  Во-вторых, нельзя рассматривать жесткость собственно вала вне связи с жесткостью всей системы, которая будет иметь место в процессе обработки. В самом деле, сам по себе жесткий вал может в системе оказаться наиболее слабым звеном. Наоборот, недостаточно жесткий вал может оказаться наиболее устойчивым звеном в сравнении с другими элементами системы. В обоих случаях результаты обработки будут прямо противоположны тем, которые следовало бы ожидать в случае использованияклассификации по величине соотношения между рутиной и диаметром.

Поэтому представляется более правильным характеризовать жесткость валов, исходя из условия наименьшей неравномерности податливости системы и метода обработки. Это условие достигается при вполне определенном соотношении между податливостью вала и податливостью станка.

При обработке жестких валов по всей их длине в одну установку критическая податливость системы оказывается меньше начальной и конечной податливости, т. е. s₀>е_кр<е_г. При обработке до половины длины будет < з₀. Вследствие этого всегда имеет место погрешность обработки в виде корсетности, величинакоторой тем больше, чем больше неравенства s₀>е_кр и s₀>s_j. Возможность повышения точности обработки весьма ограничена, так как она достигается снижением податливости задней бабки.

Нельзя рассматривать жесткость собственно вала вне связи с жесткостью всей системы, которая будет иметь место в процессе обработки. В самом деле, сам по себе жесткий вал может в системе оказаться наиболее слабым звеном. Наоборот, недостаточно жесткий вал может оказаться наиболее устойчивым звеном в сравнении с другими элементами системы. В обоих случаях результаты обработки будут прямо противоположны тем, которые следовало бы ожидать в случае использованияпутем установки наиболее жесткого центра и минимального вылета.

К валам средней жесткости относятся такие, податливость которых соответствует податливости станка

Валами малой жесткости могут быть названы такие, податливость которых превышает податливость.При обработке этих валов критическая податливость системы значительно больше исходной и конечной податливости:Вследствие этого всегда имеет место погрешность обработки в виде бочкообразности; причем погрешность тем больше, чем г_кр>s₀ и г_кр>е_г Точность обработки на участке i= 0 -к-0,5 повышается увеличением податливости задней бабки путем применения ослабленных (удлиненных) центров и увеличения вылета пиноли. Вибрации в процессе обработки могут возникнуть лишь вследствие неустойчивости вала, жесткость которого низка в сравнении с жесткостью станка.

Высокопроизводительная обработка валов малой жесткости может быть осуществлена только с установкой дополнительных опор-люнетов или с использованием других специальных средств (например, виброгасителей), обеспечивающих без вибрационный процесс резания.