Динамічне управління коливаннями при точінні

В. О. Залога, Ю. В. Шаповал, К. Дрофа

Анотація


Коливання грають вирішальну роль при точінні, зокрема при формуванні мікропрофілю поверхні. Їх вплив особливо проявляється при точінні деталей діаметром менше 10-12 мм з використанням великих, 5000 об/хв та більше частот обертання шпинделя. Вимушені коливання на таких частотах близькі до власних частот технологічної системи та підсилюються за рахунок явища резонансу. Відомо, що при кожному положенні супорту форми і частоти коливань технологічної системи різні. Відомі ідеї, які пропонують динамічно управляти параметрами для зменшення амплітуди коливань. Метою даної роботи є виявлення ефектів, які забезпечують зменшення амплітуди коливань в зазначених умовах при динамічному управлінні параметрами верстата та визначення границь застосування такого способу контролю над коливаннями. Експериментальні дослідження підтвердили можливість зменшення амплітуди коливань та шорсткості обробленої поверхні при зміні розподілу мас у технологічній системі. Модальний аналіз дослідного стенду, виконаний методом скінчених елементів, показав, що зміна розподілу мас у технологічній системі призводить до зміни форми коливань. Отже зменшення амплітуди переміщень вершини інструмента по відношенню до шпинделя можливо за рахунок постійного забезпечення положення вершини леза у вузлі коливань. Це ефект легше реалізувати, чим більша частота обертання шпинделя використовується.

Ключові слова


метод скінчених елементів; модальний аналіз; точіння; маса; шорсткість; вимушені коливання

Повний текст:

PDF

Посилання


Mazur, M.P., Vnukov, Yu.M., Dobroskok, V.L., Zaloha, V.O., Novoselov, Yu.K. and Yakubov, F.Ya. (2011), Basic theory of cutting materials: textbook for higher education, [Osnovy teoriyi rizannya materialiv: pidruchnyk dlya vyshchykh navchal'nykh zakladiv], in Mazur, M.P., 2nd (ed.), Novyy Svit, L'viv, Ukraine.

Kudinov, V.A. (1967), Dinamika stankov [Machine dynamics], Mashinostroenie, Moscow, Russia.

Zharkov, I. G. (1986), Vibracii pri obrabotke lezvijnym instrumentom [Vibrations during processing blade tool], Mashinostroenie, St.Peterburg, Russia.

Zaloha, V.A. and Shapoval, Yu.V. (2015), “Effect of spindle speed on the quality of surface finish when turning”, «Mashinobuduvannja Ukraїni ochima molodih: progresivnі іdeї - nauka - virobnictvo» Tezi dopovіdej ХV vseukraїns'koї molodіzhnoї naukovo-tehnіchnoї konferencії, 04-07 listopada 2015, ZhDTU, Zhitomir, PP. 30 – 31.

Kikonin, I.K. (ed.) (1976), Tables of physical quantities. Directory [Tablicy fizicheskih velichin. Spravochnik], Atomyzdat, Moscow, Russia.

Naryshkin, V.N. and Korostashevsksy, R.V. (1984), Rolling bearings: Directory catalog [Podshipniki kachenija: Spravochnik-katalog], Mashinostroenie, Moscow, Russia.

Agilent Tehnologies. “The Fundamentals of Modal Testing”, available at: URL: http://www.modalshop.com/techlibrary/Fundamentals%20of%20Modal%20Testing.pdf

Zaloga, V.O. and Nagornij, V.V. (2014), “Diagnosis of technical condition of machine tools”, Harkіv, NTU “HPІ”, no. 1 (24), PP. 71 – 79.

Nagornij, V.V. (2015), “Controlling the dynamic behavior of metal-processing systems and method for the determination of the resource”, dis. kand. tehn. nauk, Sumi, Ukraine.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Мазур, М.П. Основи теорії різання матеріалів : підручник [для вищ. навч. закладів] / М.П. Мазур, Ю.М.Внуков, В.Л. Доброскок, В.О. Залога, Ю.К. Новоселов, Ф.Я. Якубов : під заг. ред.. М.П. Мазура. – 2-е вид. перероб. і доп. - Львів : Новий Світ – 2000, 2011. 422 с.
  2. Кудинов В. А. Динамика станков / В. А. Кудинов. – М. : Машиностроение, 1967. – 367 c.
  3.  Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И. Г. Жарков. – Л. : Машиностроение, 1986. –184 c.
  4. Залога В.А. Влияние частоты вращения шпинделя на качество обработанной поверхности при точении / Залога В.А., Шаповал Ю.В. // «Машинобудування України очима молодих: прогресивні ідеї - наука - виробництво» Тези доповідей ХУ всеукраїнської молодіжної науково-технічної конференції, 04-07 листопада 2015 р. - м. Житомир. – Житомир: ЖДТУ, 2015. - С. 30 – 31
  5. Таблицы физических величин. Справочник / под ред.акад. И.К.Киконина. - М.:  Атомиздат, 1976. - 1008с.
  6. Подшипники качения: Справочник-каталог / под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевского.-М.: Машиностроение, 1984.-280с.
  7. Agilent Tehnologies. The Fundamentals of Modal Testing [Електронний ресурс] / Agilent Tehnologies // Application Note 243 - 3 – Режим доступу до ресурсу: http://www.modalshop.com/techlibrary/Fundamentals%20of%20Modal%20Testing.pdf
  8. Залога В.О. Діагностування технічного стану металообробного верстату/ В.О. Залога,  В.В Нагорний // Високі технології в машинобудуванні: зб. наук. праць. – Харків, НТУ “ХПІ”, 2014. – Вип. 1 (24). – (197с). -  С. 71 – 79
  9. Нагорний В. В. Контроль динамического поведения металлообрабатывающих технологических систем и метод определения их ресурса: дис. канд. техн. наук : 05.02.09 / Нагорний Володимир В'ячеславович. – Суми, 2015. – 224 с.




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.79.58793

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/