Совершенствование технологии концевого фрезерования с учётом упругих отжатий высокочастотного электрошпинделя станка

• Автор: Башаров, Рашит Рамилович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЕЕ Современные тенденции повышения скоростей резания
Е2. Анализ современных САМ-систем для реализации
обработки на высоких частотах вращения
1.3. Анализ технических характеристик применяемых систем ЧПУ ...Л
1.4. Анализ режущего инструмента и инструментальной оснастки, применяемых при ВСО
1.5. Анализ технических характеристик применяемого
станочного оборудования
1.6. Шпиндельные узлы и опоры
1.7. Анализ исследований в области точности ШУ
1.8. Анализ исследований в области моделирования динамики шпиндельных узлов
1.9. Исследования в области динамики механической обработки
ЕЮ. Выводы, цели и задачи работы
2. РАСЧЁТ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ОСИ ШПИНДЕЛЯ
2.1. Анализ основных источников возмущающих воздействий, возникающих при обработке на высоких частотах вращения
2.1.1. Действие центробежной силы
2.1.2. Действие силы резания
2.1.3. Взаимодействие центробежной силы и силы резания
2.2. Разработка расчётной схемы
2.3. Определение передаточных функции, структурная схема расчёта
2.4. Результаты моделирования траектории движения оси
электрошпинделя ЕС
Выводы

3. МЕ ТОДИКА РАСЧЁТА ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
3.1. Особенности математического моделирования
3.2. Определение баланса сил, действующих на элементы упругой системы электрошпинделя
3.3. Структурная схема расчёта
3.4. Моделирование силы резания при фрезеровании
3.4.1. Особенности процесса фрезерования на высоких частотах вращения
3.4.2.Схемы фрезерования и их применимость при обработке на высоких частотах вращения
3.4.3. Механизм процесса фрезерования. Закономерность изменения толщины срезаемого слоя
3.4.4. Динамика силы резания
3.4.5. Исследование влияния радиальных колебаний фрезы
на параметры срезаемого слоя
3.4.6. Моделирование силы резания при фрезеровании в среде МАТЬАВ / БтиНпк
3.5. Блок схема моделирования траектории движения инструмента
в среде МАТБАВ / БшшНпк
Выводы
4. РАСЧЁТ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
4.1. Расчётное определение параметров исследуемой системы
4.2. Экспериментальное исследование жёсткости системы
4.3. Экспериментальное определение силы резания по потребляемой мощности электрошпинделя во время фрезерования
4.4. Экспериментальное определение коэффициента усадки стружки
4.5. Экспериментальное измерение колебаний инструмента
4.6. Расчётные данные и их анализ

4.7. Методика назначения режимов резания
Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ НА СТАНКЕ 500У/5
5.1. Условия проведения эксперимента
5.2. Анализ расчётных и экспериментальных данных
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

2. РАСЧЁТ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ОСИ ШПИНДЕЛЯ
2Л. Анализ основных источников возмущающих воздействий,
возникающих при обработке на высоких частотах вращения
К основным источникам возмущающих воздействий, влияющих на динамическую систему станка, при обработке на высоких частотах вращения относятся:
- центробежные силы;
- силы резания;
- взаимодействие центробежной силы и силы резания.
Рассмотрим по отдельности каждое воздействие на упругую систему электрошпинделя (УС).
2.1.1. Действие центробежной силы
При вращении неуравновешенного шпинделя с постоянной угловой скоростью со в каждом поперечном сечении с условной массой т.. возникает
центробежная сила Д = тД сэ2. Составная часть этого выражения У = те называется дисбалансом [27]. Как вектор, дисбаланс определяется числовым значением и углом, определяющим его положение в системе координат, связанной с ротором. Координатную систему можно представить в виде системы полярных координат, привязанной к сечению ротора, где длина вектора пропорциональна значению дисбаланса, а угол соответствует направлению. Все расположенные в различных плоскостях векторы дисбалансов можно привести к одному главному вектору дисбалансов У. Он перпендикулярен оси ротора, проходит через его центр масс и определяет статическую неуравновешенность ротора.
Для удовлетворительной работы шпинделя значение остаточного дисбаланса (после проведения балансировки) не должно превышать некоторого