ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗАГОТОВКИ И ИНСТРУМЕНТА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОКАРНОГО СТАНКА
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.77.80469Ключові слова:
токарный станок, шпиндельный узел, динамическая модель, частоты собственных колебаний, эксперимент, численное моделированиеАнотація
Разработана динамическая модель упругой системы токарного станка с учетом контактного взаимодействия заготовки и инструмента. Получены аналитические зависимости для расчета частот собственных колебаний упругой системы станка при учете процесса резания в виде дополнительной упругой связи в месте контакта заготовки и инструмента. Представлена методика расчета жесткости этой связи с учетом упругих смещений заготовки и инструмента. На токарно-винторезном станке мод. 16Б05П экспериментально определены частоты собственных колебаний шпинделя с закрепленной в патроне заготовкой без ее поджатия резцом и при пяти вариантах поджатия на разных вылетах. Для этого же станка и таких же условий взаимодействия заготовки с резцом проведено численное моделирование частот собственных колебаний упругой системы станка. Результаты моделирования соответствуют экспериментальным значениям частот собственных колебаний и достаточно точно отражают тенденции их изменения при изменении массо-инерционных характеристик заготовки и условий ее взаимодействия с резцом. Это подтверждает целесообразность учета процесса резания в замкнутых динамических моделях металлорежущих станков в виде дополнительной упругой связи в месте контакта заготовки и инструмента
Посилання
Lin, C.-W., Lin, Y.-K., and Chu, C.-H. (2013), Dynamic models and design of spindle-bearing systems of machine tools: A review, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 14 (March), pp. 513-521.
Kudinov, V.A. (1967), Dinamika stankov, Mashinostroenie, Moscow, Russian.
Gusev, V.V., Kalafatova, L.P. and Olejnik, S.Ju. (2011), Obosnovanie raschetnoj shemy dlja issledovanija dinamicheskogo sostojanija tehnologicheskoj sistemy almazno-abrazivnoj obrabotki tonkostennyh obolochek iz sitalla, Suchasnі tehnologії v mashinobuduvannі, Izd-vo NTU "HPI", Har'kov, Ukraina, pp. 14-23.
Ivanov, O.I., Drachev, O.I. and Granchenko, D.V. (2013), Chislennye i jeksperimental'nye issledovanija dinamicheskih javlenij processa mehanicheskoj obrabotki malozhestkih valov, Vektor nauki Tol'jattinskogo gosudarstvennogo universiteta vol. 2 (24). pp. 144-148.
Danylchenko, M.A. (2016), Uchet processa rezanija v dinamicheskih modeljah shpindel'nyh uzlov metallorezhushhih stankov, Nadіjnіst' іnstrumentu ta optimіzacіja tehnologіchnih sistem. Zbіrnik naukovih prac', Kramators'k, Ukraina vol. 38, pp. 99-104.
Abele, E., Altintas, Y. and Brecher, C. (2010), Machine Tool Spindle Units, CIRP Annals-Manufacturing Technology, vol.59, No. 2, pp.781-802.
Danylchenko, Ju.M., Dorozhko, A.O. and Petryshyn, A.I. (2014), Issledovanie dinamicheskih harakteristik mehanicheskoj sistemy «shpindel'nyj uzel», Vestnik MGTU «Stankin», no 1 (28), pp. 81-91.
Biderman, V.L. (1972), Prikladnaja teorija mehanicheskih kolebanij: Ucheb. posobie dlja vtuzov. Mashinostroenie, Moscow, Russian.
Ivovich, V.A. (1981), Perehodnye matricy v dinamike uprugih sistem, Spravochnik, Mashinostroenie, Moscow, Russian.
Petrakov, Ju.V. and Drachev, O.I. (2011), Modelirovanie processov rezanija, uchebnoe posobie, Staryj Oskol, TNT.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
