Моделирование процесса формирования радиальной составляющей силы резания при колебаниях

• Автор: Шумон Абу М-д Сайед
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основы теории силовых зависимостей на передней и
задней поверхностях режущего клина
1.2. Автоколебательная природа вибрации при резании. Динамическая характеристика резания
1.3. Выводы по обзору работ и постановка задач исследования
Глава 2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ В УСЛОВИЯХ КОЛЕБАНИИ
2.1. Стенд для имитации резания в условиях относительных
колебаний заготовки и режущего клина
2.2. Силоизмерительные устройства исследовательского стенда.
2.3. Методика обработки экспериментальных данных
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ РАДИАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СИЛЫ
3.1. Математическая модель статических контактных давлений на передней и задней поверхностях режущего клина
3.2. Математическая модель изменения параметров зоны
стружкообразования при колебаниях
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО АБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Операции резания обеспечивают требуемое качество изделий путем формирования поверхностей деталей заданных размеров, пространственно го расположения и шероховатости. Зона стружкообразования, в том числе и подрезцовая часть обработанной поверхности, находятся в условиях неравномерного объемного напряженно-деформированного состояния. Эти условия формируют силовое взаимодействие между заготовкой и режущим инструментом , определяют стойкость режущих пластин и, в конечном счете, эффективность обработки.
Явления на задней поверхности режущего клина изучены в меньшей степени, чем в прирезцовой области стружки, и многие теоретические и практические проблемы не нашли еще однозначного решения.
Необходимо также изучить на физической модели, как меняются силовые параметры процесса резания во времени и в пространстве, когда по каким-либо причинам в упругой системе станка возникают процессы, имеющие следствием относительное смещение режущего инструмента и заготовки по нормали к поверхности резания.
Сопоставление результатов математического и физического моделирования может помочь глубже разобраться в процессах, происходящих в зоне контакта режущего клина с обработанной поверхностью. Такое сопоставление тем более необходимо, что в ряде случаев разрабатываемые математические модели стружкообразования не имеют точно очерченной области применения и четко сформулированной системы допущений.
Существующие методы анализа динамики процесса резания направлены по преимуществу на выявление условий устойчивости системы, что является, конечно, важнейшим условием нормального протекания процесса резания, однако при технологическом проектировании необходим оперативный расчет амплитуд и частот колебаний, сопровождающих процесс устойчивого резания.

способление состоит из двух массивных плит 1, стянутых шпильками 11 и 12. Рамная конструкция монтируется на направляющих хобота и крепится винтами 15. В нижней части приспособления размещена упругая подвеска, состоящая из двух пластин 9 и планок 4, 5 и 6, 7, жестко стянутых между собой шпильками 13. Упругая подвеска крепится к рамной конструкции на нижней части плит 2 с помощью шпилек 14 через планки 1 и 2. В верхней части подвески установлен башмак 4, обеспечивающий связь подвижной части подвески с механизмом создания колебаний.
Механизм колебаний реализуется следующим образом. На шпиндельной оправке станка 18 на шпонке устанавливается оправка 20 с эксцентричными поверхностями на концах. На эти поверхности надеваются с возможностью поворота два эксцентричных кольца 22, на которых напрессованы подшипники качения 19. Наружные кольца подшипников закрепляются винтами 21 в башмаке 4. Поворачивая кольца 22 относительно оправки 20 и фиксируя установленное положение, можно регулировать эксцентриситет и тем самым амплитуду колебаний от 0 до 1,6 мм. Частота колебаний определялась частотами вращения привода главного движения и находилась в диапазоне 0,3...30 Гц.
В нижней планке 7 упругой подвески выполнен паз для установки заготовки 10 в виде пластины толщиной до 5 мм, которая зажимается винтами 17 через планку 8.
Важной частью стенда, характеризующей его возможности, является упругая подвеска и ее жесткость. Составляя уравнения упругих перемещений по методике, изложенной в работе [26], можно получить:
С<И41; (2.,)

где: С - толщина упругих пластин 9; 8- допустимый по условию прочности прогиб пластины; Е - модуль упругости; 8 - размер элемента.
&-Щ-. ,2.2,
8а Ьс