Повышение виброустойчивости и производительности концевого фрезерования способом модуляции скорости резания

• Автор: Капшунов, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 192 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ВИБРОУСТОЙЧИВОСТЬ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КОНЦЕВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ

1Л. Экспериментальное и теоретическое исследование вибраций

1.2. Влияние вибраций на технологические показатели и производительность процесса механической обработки

1.3. Способы уменьшения уровня колебаний при концевом фрезеровании

1.3.1. Пассивные способы виброгашения

1.3.2. Активные способы виброгашения

Выводы

1.4. Цели и задачи исследования

2. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Используемое технологическое оборудование, инструменты
и материалы
2.2. Оправка переменного резания
2.3. Методика определения изгибной жесткости концевой фрезы
2.4. Методика измерения вибраций
2.4.1. Виброизмерителъный комплекс
2.4.2. Тарировка установки для измерения вибраций
2.4.3. Методика измерения параметров колебательного
движения
2.4.4. Определение собственных частот и логарифмических декрементов затухания
2.5. Методика измерения сил резания
2.5.1 Установка для измерения сил резания

2.5.2. Определение удельных сил резания Выводы

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА КОНЦЕВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПРИ РАБОТЕ С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ РЕЗАНИЯ
3.1. Выбор доминирующей колебательной системы
при концевом фрезеровании
3.2. Определение параметров доминирующей
колебательной системы
3.2.1. Экспериментальное определение параметров
3.2.2. Теоретическое определение параметров. Сравнение расчетных и экспериментальных значений
3.3. Моделирование динамики процесса концевого фрезерования с переменной скоростью резания
3.3.1. Методика моделирования
3.3.2. Методика расчета сил резания
3.4. Экспериментальная проверка достоверности
моделирования
3.4.1. Обработка с постоянной скоростью резания
3.4.1. Обработка с переменной скоростью резания
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОУСТОЙЧИВОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОНЦЕВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ
С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ РЕЗАНИЯ
4.1. Обоснование эффективности использования
модулированной скорости резания
4.2. Условия проведения экспериментов
4.3. Влияние амплитуды модуляции скорости резания
на интенсивность колебаний
4.4. Оптимизация режимов резания и повышение производительности
обработки при модуляции скорости резания
Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Рекомендации по применению концевого фрезерования
с модулированной скоростью резания
5.2. Использование пакета прикладных программ
для определения параметров режима резания
5.3. Пример практического использования результатов
исследований
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

можно достичь, выбирая большие величины RVF и RVA; в-третьих, при достаточно высокой доминирующей частоте (630 Гц) выбор величины RVF и RVA не играет большой роли. Авторы указывают на сложность отработки приводом заданного закона вращения шпинделя в случае больших значений RVF и RVA.
Работы [108, 109] составляют единую исследовательскую работу по определению эффективности воздействия синусоидально модулированной скорости резания на виброустойчивость процесса торцового фрезерования. В первой части [108] теоретически и экспериментально показано, что переменная скорость резания может значительно уменьшить интенсивность автоколебаний и повысить производительность обработки. Переменная скорость резания задавалась с помощью приводного серводвигателя. Результаты работы позволяют сделать вывод, что модулированная скорость резания обеспечивает независимость предела виброустойчивости торцового фрезерования от заданной частоты вращения шпинделя и наличия одной или нескольких мод автоколебаний динамической системы. Однако в некоторых случаях нестационарное резание приводило к увеличению интенсивности автоколебаний. В связи с этим авторы рекомендуют использовать обработку с модулированной скоростью резания в том случае, когда обработка с постоянной скоростью имеет неустойчивый характер. Во второй части [109] данного исследования Radulescu R., Kapoor S. G., DeVor R. E. теоретически обосновывают результаты, полученные в первой части. В основу теоретического обоснования они положили расчет работы, производимой силами резания при колебательном движении одного зуба с учетом воздействия следа, оставленного предыдущим зубом.
Найдя зависимость работы от угла сдвига между текущими колебаниями зуба и следом на поверхности резания, исследователи получили следующие результаты: если этот угол равен нулю или 180°, то работа равна нулю; если 90° -работа отрицательна (т. е. автоколебания уменьшаются); если 270° - работа положительна (интенсивность автоколебаний возрастает). Результаты экспериментальной части данной работы показали: наивысшая амплитуда автоколеба-