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

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2018; 4: 61-71

 

http://dx.doi.org/10.17213/0321-2653-2018-4-61-71

 

УЛУЧШЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОГЛАСОВАНИЯ ЕГО ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ С ГЕОМЕТРИЕЙ ИНСТРУМЕНТА

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

 

 

Аннотация

Приводятся результаты исследования влияния геометрии инструмента на динамику, а также рассматриваются законы согласования его геометрии с заданными упругими свойствами подсистемы инструмента. Динамика резания зависит от параметров связи, формируемой процессом обработки, и от свойств взаимодействующих подсистем со стороны инструмента и заготовки. Параметры динамической связи зависят от геометрии инструмента, которая определяется его углами. Следовательно, свойства процесса, включая устойчивость и формируемые в окрестности равновесия, притягивающие множества деформационных смещений, изменяются при варьировании углов. Кроме этого, в зависимости от упругих свойств подсистемы инструмента, например, его эллипсоида жесткости, возникает проблема согласования с этими свойствами углов инструмента. В свою очередь, динамика резания не только изменяет траектории формообразующих движений, но и свойства процесса резания, задаваемые, например, интенсивностью изнашивания инструмента. До настоящего времени систематических исследований влияния углов инструмента на динамику резания не выполнено, хотя прикладное их значение несомненно высоко.

 

Ключевые слова: точение; геометрия инструмента; устойчивость; притягивающие множества деформационных смещений.

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Тлустый И. Автоколебания в металлорежущих станках: пер. с чешск. М.: Машгиз, 1956. 395 с.
  2. Tlusty J., Polacek A., Danek C. & Spacek J. [1962] Selbsterregte Schwingungenan Werkzeugmaschinen (VEB VerlagTechnik, Berlin).
  3. Tlusty J. Manufacturing Processes and Equipment. (Prentice Hall, NJ). 2000.
  4. Tobias S.A. Machine Tool Vibrations (Blackie, London). 1965.
  5. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. 359 с.
  6. Эльясберг М.Е. Автоколебания металлорежущих станков: Теория и практика. СПб.: ОКБС, 1993. 182 с.
  7. Вейц В.Л., Васильков Д.В. Задачи динамики, моделирования и обеспечения качества при механической обработке маложестких заготовок // СТИН, 1999. № 6. С. 9 – 13.
  8. Stepan G. “Delay-differential equation models for machine tool chatter,” in Nonlinear Dynamics of Material Processing and Manufacturing, ed. Moon F.C. (John Wiley, NY), 1998, Р. 165 – 192.
  9. Stepan G., Insperge T. and Szalai R. Delay, Parametric excitation, and the nonlinear dynamics of cutting processes //International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 15, No. 9, 2005. Р. 2783 – 2798.
  10. Zakovorotny V.L., Lukyanov A.D., Gubanova A.A., Khristoforova V.V. Bifurcation of stationary manifolds formed in the neighborhood of the equilibrium in a dynamic system of cutting // Journal of Soundand Vibration. 2016. Vol. 368. P. 174 – 190.
  11. Заковоротный В.Л., Губанова А.А., Лукьянов А.Д. Использование синергетической концепции для изучения устойчивости формообразующих траекторий попутного фрезеровании // СТИН. 2016. № 4. С. 32 – 40.
  12. Воронов С.А., Непочатов А.В., Киселев И.А. Критерии оценки устойчивости процесса фрезерования нежестких деталей // Изв. вузов. Машиностроение. 2011. № 1. С. 50 – 62.
  13. Городецкий Ю.И. Теория нелинейных колебаний и динамика станков // Вестн. Нижегородского ун-та им. Н.И. Лобачевского. Серия: Математическое моделирование и оптимальное управление. 2001. № 2. С. 69 – 88.
  14. Васин С.А., Васин Л.А. Синергетический подход к описанию природы возникновения и развития автоколебаний при точении // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2012. № 1. С. 11 – 16.
  15. Бородкин Н.Н., Васин С.А., Васин Л.А. Предотвращение процесса возникновения и развития автоколебаний при точении резцами со структурированными державками // Изв. Тульского гос. ун-та. Техн. науки. 2014. № 11-1. С. 234 – 243.
  16. Воронов С.А., Киселев И.А. Нелинейные задачи динамики процессов резания // Машиностроение и инженерное образование. 2017. № 2 (51). С. 9 – 23.
  17. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Влияние кинематических возмущений в направлении продольной подачи на траектории формообразующих движений // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2016. № 4 (192). С. 67 – 76.
  18. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Влияние погрешности движения исполнительных элементов токарного станка на траектории формообразующих движений // Вестн. Донского гос. техн. ун-та. 2017. Т. 17, № 1 (88). С. 35 – 46.
  19. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Влияние флуктуаций на устойчивость формообразующих траекторий при точении // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2017. № 2. С. 52 – 61.
  20. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Бифуркации притягивающих множеств деформационных смещений режущего инструмента в зависимости от биений шпиндельной группы // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2017. Т. 25, № 6. С. 38 – 56.
  21. Заковоротный В.Л., Гвинджилия В.Е. Влияние биений шпиндельной группы на геометрическую топологию поверхности детали при токарной обработке // СТИН. 2018. № 4. С. 35 – 40.
  22. Моделирование динамической связи, формируемой процессом точения, в задачах динамики процесса резания (скоростная связь) / В.Л. Заковоротный, Д.Т. Фам, С.Т. Нгуен, М.Н. Рыжкин // Вестн. Донского гос. техн. ун-та. 2011. Т. 11, № 2 (53). С. 137 – 146.
  23. 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.
  24. Бородкин Н.Н. Влияние координатных связей на устойчивость равновесия технологической системы при резании // Изв. Тульского гос. ун-та. Техн. науки. 2010. № 4. 137 с.
  25. Бородкин Н.Н., Васин С.А., Васин Л.А. Исследования координатной связи в резцах с державками с анизотропной структурой // Изв. Тульского гос. ун-та. Техн. науки. 2013. № 12-1. С. 206 – 215.
  26. Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения. М.: Гостехиздат, 1950.
  27. Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. М.: Мир, 1989. 655 с.
  28. Remadna M. and Rigal J. ‘Evolution during time of tool wear and cutting forces in the case of hard turning with cBN inserts’, Journal of Materials Processing Technology, 2006. Vol. 178, Р. 67 – 75.
  29. Бржозовский Б.М., Мартынов В.В. Управление системами и процессами. Саратов: Изд-во Саратовского гос. техн. ун-та. 2008. С. 137 – 142.
  30. Заковоротный В.Л., Бордачев Е.В. Информационное обеспечение системы динамической диагностики износа режущего инструмента на примере токарной обработки // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1995. № 3. С. 95 – 103.
  31. Проблемы управления, мониторинга и диагностики сложных мехатронных систем в машиностроении / Б.М. Бржозовский, П.Ю. Бочкарев, В.В. Мартынов, П.В. Мартынов // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2018. № 3 (81). С. 42 – 48.