Совершенствование несущих систем фрезерных станков на основе их моделирования и расчета динамических характеристик

• Автор: Кирилин, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 345 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩИХ СИСТЕМ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1. Экспериментальные исследования колебаний тяжелых фрезерных станков

1.2. Исследование несущей системы металлорежущего

станка

1.3. Диагностирование металлорежущих станков

1.4. Виброустойчивость металлорежущих станков

1.5. Выводы. Цель и задачи работы

ГЛАВА 2. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

2.1 Стержневой метод моделирования несущих систем металлорежущих станков
2.1.1. Построение расчетной модели несущей системы
2.1.2. Определение жесткостных параметров подвижных стыков
2.1.3. Анализ расчетных форм колебаний
2.1.4. Расчетный анализ параметров несущей системы
и ползунковой бабки
2.1.5. Виброустойчивость несущей системы продольно-фрезерного станка
2.2. Расчетный модуль моделирования и расчета несущих систем металлорежущих станков методом конечных элементов
2.2.1. Методика подготовки исходных данных для расчета динамических характеристик несущей системы металлорежущего станка в программном комплексе АИБУБ
2.2.2. Модель стойки с использованием твердотельных
конечных элементов
2.2.3. Модель стойки с использованием оболочковых конечных элементов
2.2.4. Методические рекомендации'по моделированию базовых деталей металлорежущих станков '
2.2.5. Разработка расчетной модели стыка между базовыми деталями несущей системы
2.2.6. Моделирование несущей системы металлорежущего станка
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ
3.1. Экспериментальное определение динамической характеристики станка при резании
3.2. Сравнение стохастического и детерминированного способов определения динамических характеристик тяжелых фрезерных
станков
3.3. Выбор параметра и разработка алгоритмов диагностирования тяжелых фрезерных станков
3.3.1. Алгоритм диагностирования вертикально-фрезерных
станков
3.3.2. Алгоритм диагностирования продольно-фрезерных
станков
3.4. Структурно-функциональная схема устройства диагностирования металлорежущих станков
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВИБРОУСТОЙЧИВОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО
СТАЖА
4.1 Методика расчета виброустойчивости
4.2. Методика расчета характеристики процесса резания
4.3. Аналитическое исследование виброустойчивости металлорежущего станка
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩИХ
СИСТЕМ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАШОВ
5.1. Исследование динамических характеристик несущей
системы с помощью электромагнитного вибратора
5.2. Определение динамических характеристик металлорежущего станка непосредственно при резании
5.2.1. Объекты и условия проведения эксперимента
5.2.2. Измерение абсолютных колебаний
5.2.3. Формы колебаний несущей системы
5.3. Исследование несущей системы станка с помощью физического моделирования
5.3.1. Выбор материала и параметров модели
5.3.2. Расчет коэффициентов подобия
5.3.3. Исследование сечений базовых деталей и параметров подвижных стыков

5.3.4. Моделирование несущей системы
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАТЕРИАЛА БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И СПОСОБА ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕСУЩИХ СИСТЕМ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
6.1. Применение чугуна для изготовления базовых деталей
6.2. Применение сварных стальных базовых деталей
6.2.1. Исследование жесткостных характеристик одинаковых образцов, сваренных различными швами
6.2.2. Исследование статических характеристик
стойки станка мод
6.2.3. Исследование станка мод. 654 со сварной стойкой
6.3. Применение полимербетона для изготовления базовых
деталей
6.4. Выводы
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ДЛЯ
РАСЧЕТНОГО АНАЛИЗА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
7.1. Расчет колесорасточного станка мод. КРС2791
7.2.Расчет специального рельсофрезерного станка
мод РФС6992
7.3.Расчет многооперационного пятикоординатного станка
мод. 6532МК
7.4. Расчет динамических характеристик несущей системы специального рельсофрезерного поезда мод. РФПМ
7.5. Расчет продольно-фрезерных станков с подвижным порталом
7.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Осциллограммы абсолютных колебаний элементов несущей системы
2. Распечатка с ЭВМ анализа стохастических колебаний несущей системы
3. Акты внедрения диссертационных разработок
исходное положение

исходное положение
исходное положение
Рис. 2.11. Расчетная форма колебаний поперечины (вид сверху) станка мод. 6640 на резонансных частотах 10 Гц (а), 28 Гц (б), 43 Гц (в)
Рис. 2.12. Расчетная форма колебаний станка мод. 6640 на частоте 43 Гц при нагружении станка вдоль стола