Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2017; 2: 52-61

 

http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2017-2-52-61

 

ВЛИЯНИЕ ФЛУКТУАЦИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ТРАЕКТОРИЙ ПРИ ТОЧЕНИИ

В.Л. Заковоротный, В.Е. Гвинджилия

Заковоротный Вилор Лаврентьевич – д-р техн. наук, профессор, Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: zakovorotny@dstu.edu.ru

Гвинджилия Валерия Енвериевна – магистрант, Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: sinedden@yandex.ru

 

 

Аннотация

В реальном металлорежущем станке на управляемые траектории движения исполнительных элементов всегда накладываются возмущения, зависящие от текущего состояния станка и его точности. Эти возмущения не только изменяют стационарные траектории формообразующих движений, но и приводят к вариациям во времени параметров динамической характеристики процесса резания, которые фактически приводят к периодическим их флуктуациям и, как следствие, влияют на их устойчивость. В статье, в отличие от ранее выполненных исследований, приводятся результаты изучения влияния на устойчивость периодических флуктуаций параметров, зависящих от возмущений на движения исполнительных элементов токарного станка. Приводится математическая модель возмущенной системы, а также результаты изучения влияния детерминированных флуктуаций параметров на устойчивость. Показано, что в отличие от традиционного анализа при периодических возмущениях приходится считаться с периодическими изменениями параметров, и как следствие – с параметрическим самовозбуждением. Причем это влияние принципиально зависит как от параметров динамических моделей взаимодействующих подсистем, технологических режимов и свойств динамической связи, формируемой процессом резания, так и от параметров возмущений. Приводятся примеры влияния радиальных биений и кинематических возмущений на устойчивость.

 

Ключевые слова: устойчивость траекторий; процесс точения; флуктуации параметров; параметрическое само-возбуждение.

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Тлустый И. Автоколебания в металлорежущих станках: пер. с чешск. М.: Машгиз, 1956. 395 с.
  2. Tobias S.A. Machine Tool Vibrations. Blackie, London, 1965. 350 р.
  3. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. 359 с.
  4. Zakovorotny V.L. Bifurcations in the dynamic system of the mechanic processing in metal-cutting tools // WSEAS Journal of Transactions on Applied and Theoretical Mechanics. 2015. Vol. 10. P. 102 – 116.
  5. Заковоротный В.Л., Фам Д.- Т., Быкадор В.С. Влияние изгибных деформаций инструмента на самоорганизацию и бифуркации динамической системы резания металлов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2014. Т. 22, № 3. С. 40 – 52.
  6. Zakovorotnyi V.L., Lukyanov A.D., Gubanova A.A., Khristoforova V.V. Bifurcation of stationary manifolds formed in the neighborhood of cutting // Journal of Sound and Vibration. 2016. Т. 368. С. 174 – 190.
  7. Заковоротный В.Л., Губанова А.А., Лукьянов А.Д. Использование синергетической концепции для изучения устойчивости формообразующих траекторий попутного фрезерования // СТИН. 2016. № 4. С. 32 – 40.
  8. 8. Заковоротный В.Л., Губанова А.А., Лукьянов А.Д. Условия параметрического самовозбуждения динамической системы фрезерования концевыми фрезами // СТИН. 2016. № 6. С. 10 – 16.
  9. Заковоротный В.Л., Губанова А.А., Лукьянов А.Д. Притягивающие множества при фрезеровании концевыми фрезами // СТИН. 2016. №8. С. 27 – 33.
  10. Заковоротный В.Л., Фам Т.Х. Параметрическое самовозбуждение динамической системы резания // Вестн. Донского гос. техн. ун-та. 2013. Т. 13, № 5–6 (74). С. 97 – 103.
  11. Заковоротный В.Л., Фам Д.Т., Нгуен С.Т., Рыжкин М.Н. Моделирование динамической связи, формируемой процессом точения, в задачах динамики процесса резания (скоростная связь) // Вестн. Донского гос. техн. ун-та. 2011. Т. 11, № 2 (53). С. 137 – 146.
  12. Заковоротный В.Л., Фам Д.Т., Нгуен С.Т., Рыжкин М.Н. Моделирование динамической связи, формируемой процессом точения, в задачах динамики процесса резания (позиционная связь) // Вестн. Донского гос. техн. ун-та. 2011. Т. 11. № 3 (54). С. 301 – 311.
  13. Заковоротный В.Л., Гвиджилия В.Е. Влияние кинематических возмущений в направлении продольной подачи на траектории формообразующих движений // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2016. № 4. С. 67 – 76.
  14. Заковоротный В.Л., Фам Д.Т. Особенности преобразования траекторий исполнительных элементов токарного станка в траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2011. № 4. С. 69 – 75.
  15. Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения. М.: Гостехиздат, 1950.
  16. Пуш А.В. Шпиндельные узлы. Качество и надежность. М.: Машиностроение, 1992. С. 261 – 278.
  17. Заковоротный В.Л. Влияние асимметрии динамических характеристик системы, взаимодействующих со средой, на устойчивость стационарных траекторий // Изв. ЮФУ. Техн. науки. 2006. № 6 (61). С. 111 – 120.
  18. Заковоротный В.Л., Шаповалов В.В. Динамика транспортных трибосистем // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2005. № 12. С. 19 – 24.
  19. Данжело Р. Линейные системы с переменными параметрами. М.: Машиностроение, 1974. 287 с.
  20. Floquet M.G., Equations diff’erentielles lin’eaires a coefficients peridiques // Ann. Sci. Ecole Norm. Supr., 1883. Vol. 12. p. 47.
  21. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. 405 с.
  22. Хакен Г. Тайны природы. Учение о взаимодействии. Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003. 230 с.
  23. Заковоротный В.Л., Флек М.Б. Динамика процесса резания. Синергетический подход. Ростов н/Д.: Терра, 2006. 876 с.
  24. Левин А.И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков. М.: Машиностроение, 1978. 184 с.