Виброустойчивость процесса лезвийной обработки нежестких валов

• Автор: Ямникова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 357 с. : ил.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

* ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Механизм вибрации при резании

1.2 Особенности процесса резания при динамической

нестабильности

1.3 Теории устойчивости

1.4 Исследование вибрации при многорезцовой обработке

1.5 Специфика обработки нежестких валов

1.6 Постановка цели и задач исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ТИПОВЫХ СЛУЧАЕВ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

2.1 Математическая модель силы резания при точении

2.2 Общая концепция построения математической модели упругих колебаний подсистемы "суппорт-инструмент-заготовка" при
ф обработке резанием
2.2.1 Математическая модель продольно-крутильных колебаний вала
при точении
2.2.2 Математическая модель поперечных колебаний вала при точении
2.2.3 Математическая модель упругих колебаний подсистемы "инструмент-суппорт"
2.3 Математическое моделирование процесса нарезания резьб
* охватывающими фрезами
2.3.1 Методика определения геометрических параметров срезаемого
слоя при вихревом резьбонарезашш
2.3.2 Расчет силы резания при вихревом резьбонарезашш
2.3.3 Динамические погрешности резьбонарезания охватывающими
фрезами
2.4 Математическое моделирование процесса нарезания резьбы резцами
2.4.1 Методика определения геометрических параметров срезаемого слоя для процесса нарезания резьбы
2.4.2 Сила резания при нарезании резьбы резцом
2.4.3 Динамические погрешности при нарезании резьбы резцом
2.5 Моделирование шероховатости
2.5.1 Шероховатость при точении
2.5.2 Шероховатость при вихревом резьбонарезании
2.5.3 Шероховатость при нарезании резьбы резцом
2.6 Схема определения устойчивости технологической системы при лезвийной обработке нежестких валов
Выводы
3 ЧИСЛЕННОЕ И ПРОГРАММНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОТЙЧИВОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ
3.1 Процедура ввода данных
3.2 Процедура расчета начальных значений
3.2.1 Расчет начальных значений для процесса точения
3.2.2 Расчет начальных значений для процесса вихревого резьбонарезания
3.2.3 Расчет начальных значений для процесса нарезания резьбы резцами
3.3 Численное моделирование упругих колебаний технологической системы при лезвийной обработке
3.4 Расчет погрешностей геометрических параметров срезаемого слоя

3.5 Численный расчет шероховатости
3.6 Программа определении устойчивости технологической
системы при резании с учетом упругих колебаний
Выводы
* 4 СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ (СТАНКОВ) ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ
4.1 Статический способ определении жесткости
4.2 Производственный способ определении жесткости
4.3 Разработка и исследование нового способа определения динамических характеристик технологической системы
4 4.3.1 Конструкция экспериментального прибора оценки динамических
характеристик технологических систем
4.3.2 Структура исследовательского комплекса для регистрации переходного процесса в технологической системе
4.3.3 Методика аппроксимации переходного процесса по экспериментальным данным и определения динамических характеристик технологической системы в стыке «инстумент-заготовка»
* 4.3.4 Методика расчета показателей качества технологической системы
4.3.5 Результаты исследований переходных процессов в эквивалентной
упругой системе токарного станка
Выводы
5 ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ С УЧЕТОМ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
5.1 Оценка адекватности модели упругих колебаний

технологической системы при точения
5.2 О возможности борьбы с вибрациями с по.мощыо системы стабилизации силы резания

Рисунок 1.12 - Колебание относительного положение детали при наличии неуравновешенной силы и без нее по работе
технологической системы для устранения вибраций и о влиянии других факторов на величину зоны виброустойчивости.
Более широко вопросы выявления условий возникновения и протекания вибраций, установление факторов, вызывающих появление вибраций, определение зоны виброустойчивости для многосуппортной обработки валов (рисунок 1.13) рассмотрены в работе Н.Б. Дорохина [32]. Было исследовано влияние геометрии и формы пластинок применяемых резцов, влияние режимов обработки и различных схем расположения резцов в радиальном и осевом направлениях. На основании многочисленных экспериментов автор делает следующие выводы: