Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность работы определяется тем, что процесс затылования зубцов фрез различного назначения, является процессом широко распространенным в инструментальном производстве. Вместе с тем, динамические явления, сопутствующие затылованию изучены недостаточно. Процесс затылования сопровождается появлением периодических импульсов силы резания. Это в свою очередь приводит к возникновению колебательных движений. Поэтому определение режимов обработки при минимальном значении амплитуды вынужденных колебаний является актуальной для промышленности задачей. Настоящая работа посвящена анализу динамических явлений при затылования и поэтому является актуальной для инструментальной промышленности.
Цель работы. Повышение производительности процесса затылования зубцов фрез за счет снижения динамических нагрузок в процессе резания.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в том, что:
-
Определены формы периодических импульсов силы резания при каждом проходе резца в процессе затылования.
-
Выполнен гармонический анализ типовых импульсов, на основании которого установлены амплитуды и фазы гармоник силы резания.
-
Топологическим методом и с использованием алгебраического критерия Рауса-Гурвица выполнен анализ устойчивости движения технологической системы и определены значения параметров режима резания, при котором отсутствует возбуждение автоколебаний.
-
Разработана математическая модель неавтономной технологической системы токарно-затыловочного станка в виде дифференциального уравнения движения доминирующей подсистемы.
Методы исследования. В работе использованы: метод мно гофакторного планируемого эксперимента для определения за бисимости силы резания от параметров режима обработки графический метод Льенара для построения интегральных кри вых на фазовой плоскости, алгебраический критерий Рауса Гурвица для определения устойчивых режимов резания і метод гармонического анализа для определения амплитуд і фаз гармоник силы резания.
Эксперементальные исследования проведены в лаборатории с использованием общепринятых методик и стандартного оборудования. Обработка полученных результатов проводилась с применением вычислительной техники.
Практическая ценность. Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что:
-
Установлены типовые формы периодических импульсов силы резания, пригодных для анализа динамических процессов при затыловании любых фрез.
-
Определена доминирующая подсистема токарно-затыло-вочного станка.
-
Разработана программа расчета АЧХ на ЭВМ.
-
Разработана методика назначения режима резания с учетом гармонического анализа периодических импульсов силы резания и АЧХ доминирующей подсистемы токарно-затыло-вочного станка.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на кафедре "Гибкие автоматические комплексы" Санкт-Петербургского государственного технического университета.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, пяти глав, выводов и заключения, изложенных на 138 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 42 рисунка, приложения и списка использованной литературы из 78 наименований.