Динамические характеристики токарных резцов с державками из вязкоупругих материалов

• Автор: Волкова, Яна Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБТОЧКА ПРОХОДНЫМИ РЕЗЦАМИ КАК 13 ДИНАМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
1 Л.Основные особенности токарной обработки
1.2. Математические модели, применяемые при проектировании 17 резцов и технологических процессов
1.3. Предложения по совершенствованию расчетных моделей 21 процесса обточки
2. МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЙ ВЯЗКОУПРУГОГО РЕЗЦА
2.1 .Наследственные соотношения линейной вязкоупругости
2.2. Задачи о колебаниях стержня и методы их решения
2.3. Модель свободных и вынужденных движений
2.4. Зависимость ИПХ от параметров ядра
2.5. Выводы
3. ВЫНУЖДЕННЫЕ ДВИЖЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГОГО РЕЗЦА
3.1. Реакция на установившуюся вибрацию
3.2. Реакция на единичный импульс
3.3. Реакция на серию импульсов
3.4. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ РЕЗЦА
4.1. Конструкторские факторы, определяющие частоты свобод- 68 ных колебаний режущего инструмента
4.2. Спектр свободных колебаний токарного проходного резца
4.3. Поправочные коэффициенты к стержневой модели

4.4. Движения токарного резца при обточке цилиндрической 89 заготовки
4.5. Прочность бетонной державки
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
' 1 .

> 1 {

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Важнейшими условиями технического прогресса в
машиностроении являются повышение производительности и точности меха-

нической: обработки деталей, улучшение качества обрабатываемых поверхностей, выбор оптимальных режимов резания.
Технология машиностроения позволяет технологу более обоснованно выбирать те или иные варианты технологического процесса. Умение заранее предвидеть все течение технологического процесса, хотя бы с точки зрения точности обработки, дает возможность предусмотреть необходимые мероприятия по оснащению и организации процесса, направленные на повышение точ-ности и производительности механической обработки.
Наиболее важным с точки зрения эффективности производства является анализ динамики технологических систем и процесса резания.
Возникающие при резании нагрузки воспринимаются инструментом и приспособлением, в котором инструмент закреплен, а также деталью и приспособлением, в котором она установлена и закреплена. Возникающие нагрузки *
передаются приспособлениями на сборочные единицы (узлы) и механизмы станка, благодаря чему образуется замкнутая технологическая система "станок — приспособление - инструмент - деталь» (СПИД).
Отличительной особенностью технологической системы при обработке является тесная взаимосвязь процесса резания с динамикой системы, качеством

[86] и производительностью обработки.
В процессе обработки детали сила резания не остается постоянной в ре-зультате действия следующих факторов: изменяется сечение срезаемой стружки, изменяются механические свойства материала детали; изнашивается и затупляется режущий инструмент; образуется нарост на передней поверхности рез-|
ца и др. Изменение силы резания обусловливает соответствующее изменение

= А(<у)У А(й>) =

О 1 0 Ол
О 0 — О

О 0 0

к-рАсо 0 О 0У I (2.15)
Тогда уравнение ( 2.15) в изображениях Лапласа примет вид (при нулевых начальных условиях):
. ^=а(^(*1-а(*=о,
где I - единичная матрица. Тогда имеем однородную систему уравнений, которая получает ненулевое решение при равенстве нулю её главного определителя:
£1/054 - а>2рА
5 1 0 1 ЕА о

0 0
рАсо2 0 0
(2.16)
Выразив в ( 2.16) ж через со, получим четыре корня характеристического уравнения:

Гсо2рЛ}
Ыо )
{> Х2 = •
Г 1 2 V Г
<о рА ,ХЪ =
со2 рАV

1,Х4 =
(со2 рА^ V к,о )
(2.17)
Обозначим 0£ = (Л- А(с>)) изображение матрицы влияния. Найдем ее оригинал, используя формулу для обратной матрицы:
п _ Цтн(<»>з)
1(51-А И ,=

|(Л - А(а>))(
(2.18)