Жесткость узлов приходится определять экспериментальным путем (испытания на жесткость можно стандартизовать для каждого типа станков, как это сделано для проверки станков на геометрическую точность).
Зная жесткость узлов, можно определить жесткость станка в целом при любых условиях его нагружения. Для этого определяют усилия, приходящиеся на каждый узел, а по ним, зная жесткость узла, находят его деформации.
Существуют два различных метода экспериментального определения жесткости узлов станков: метод нагружения узлов при неработающем станке (статический метод определения жесткости) и метод испытания на , жесткость работающего станка (производственный метод).
Статический метод определения жесткости станков применяется сравнительно давно и в настоящее время хорошо известен. Жесткость узла определяется путем постепенного нагружения усилиями, соответствующими тем, которые возникают в процессе работы станка, и замеров деформаций. После нагружения производится разгружение (фиг. 12).
Нагрузочная ветвь характеристики не совпадает с разгрузочной. Заштрихованная площадь является мерой рассеивания энергии за один цикл нагружения и разгружения (гистерезис).
Метод испытания станков на жесткость в процессе резания (производственный метод определения жесткости) поясним на примере. Берут весьма жесткую заготовку, чтобы ее деформациями можно было пренебречь по сравнению с деформациями станка (фиг. 13, а).
Обрабатывают два коротких участка заготовки, один с большей глубиной резания tt, а второй —с меньшей i%. При
этом остальные условия обработки (подача, скорость резания и т. д.) остаются неизменными. Тщательно измеряют высоту полученного на обработанной поверхности уступа, т. е. разницу размеров (считая их в направлении, нормальном к обработанной поверхности). Уступ получается, очевидно, вследствие различия в значениях отжатий, обусловленного различием глубин резания.
При неизменных геометрии инструмента и режиме резания, а также материале заготовки значение уточнения полностью характеризует жесткость станка.
Описанный метод ступенчатого резания пригоден также для определения жесткости станков других типов.
При испытании жесткости токарных станков можно применить метод эксцентричного обтачивания, при котором обтачивается эксцентрично зацентрованная заготовка (фиг. 13, б); уточнение определяется отношением биения заготовки до обтачивания и биения детали после обтачивания жесткость определяется по той же формуле.