Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время задачи повышения точности и прокзводн-гельности механической обработки является одним из важных условий технического ірогресса в мошиностроешт.
Анализ литературных источников по решению этих задач показывает, что одним из эпределяющих этапов механообработки, закладывающих основы дальнейшей точности и троизводительности, является токарная обработка. Согласно литературным данным свыше 50% всей номенклатуры заготовок, обрабатываемых на заводах РФ, представляют собой зеталн типа тел вращения, изготовление которых не обходится без токарной обработки.
Анализируя литературные источники по вопросам повышения производительности и вдетюкения высокого качества механическое обработки резанием можно прийти к тому, что при неполной для технолога исходной информации о ходе процесса (операции) резания наиболее эффективным методом управления процессом резания является пока применение различного рода адаптивных систем. Но существуют некоторые проблемы, которые препятствуют широкому применению в производстве таких систем, связанные с их недостаточной надежности работы, и в большинстве случаев сложности и малой универсальности.
Указанные недостатки в значительной степени могут быть устранены при использовании механических адаптивных систем (MAC). В связи с этим настоящая работа, посвященная разработке коясгрукшш, расчету и определению эксплуатаииовных характеристик MAC управления процессом механообработки резанием, является актуальной.
I Гель работы. Разработка технологичной конструкции MAC, позволяющей расширять технологические возможности расточной токарной обработки деталей типа втулок; замены в ряде случаев финишной обработки (шлифование) резанием лезвийнным инструментом, обеспечивая при этом точность размеров в пределах 7...9 квалитетов, точность формы в пределах 6...8 степени и шероховатость поверхностей с высотой неровностей не более 3,2 мкм по критерию Ra; исследование виброусгойчивости технологической системы и разработка мероприятий по ее повышению.
В свяэн с этим задачи исследования в рамках данной работы можно сформулировать следующем образом: анализ, разработка и экспериментальное исследования систем адаптивного управления точностью механообработки резанием; исследование колебаний и внброустой'швостн технологической системы совместно с адаптивной.
Методы исследования. В работе использованы теория сопротивления материалов, упругости, метод конечных элементов, теория вероятностей и математическая статистика. Оігределение параметров колебательпых контуров расчетной модели технологической
системы совместно с MAC выполнялись на базе общепринятой методики исследования динамики станков.
Исследование устойчивости движения технологической системы, оснащенной MAC, выполнялось графо-аналитическим методами с использованием фазовой плоскости и бифуркационной диаграммы.
Экспериментальная проверка полученных результатов и расчетных данных проводилась в лабораторных и цеховых условиях.
В работе широко использованы ЭВМ.
Научную новизну работы составляют:
1. Методика расчета адаптивной системы, разработанная с целью определения зависи
мости упругих деформаций МАС от сил действующих в процессе резания.
-
Математическая модель технологической токарной системы, оснащенной MAC, .представляющая собой систему с одной степенью свободы: МАС в направлении действия осевой составляющей силы резания, т.е. в направлении оси X.
-
Установление области устойчивого резания с учетом нелинейных характеристик силы резания.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
разработке механического адаптивного устройства, позволяющего в значительной степени компенсировать погрешности, возникающие от упругих деформаций технологической системы, и тем самым повышать точность токарной обработки отверстий по всем ее параметрам.
разработке уточненной методики определения жесткости МАС в зависимости от ее основных параметров и усилия резания.
- Показана возможность успешного использования резца-системы, оснащенного
минералокерамическими режущими пластинами дня управления шероховатостью процесса
токарной обработки отверстий.
Промц'оттенная реализация работы. Разработанная MAC прошла промышленное опробования по обработке центральной втулки заднего моста трактора К-701.
Апробация работы. Диссертационная работа и ее отдельные разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Технология машиностроения" СПбГТУ в 1993,1994, и 1995 годах.
Публикации, Основные результаты работы изложены в трех статьях, одна напечатан-на в журнале "Международная научно-техническая конференция" // TECHNOLOGY-94.-Санкг-Пегербург, 1994 с. 16. А две другие приняты к печати в СПбГТУ и институте машинс-
4 .
строения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, б разделов с выводами о каждом разделе, основных выводов и заключения. Содержит 133 страниц текста, 14 таблиц, 56 рисунков, список литературы из 107 наименований, и приложения-14 страниц.
