Моделирование колебаний при растачивании отверстий с учетом переменной жесткости технологической системы

Abstract

При растачивании протяженных отверстий возможно образование различных погрешностей, а именно: волнистости поверхности, погрешности формы в осевом сечении. Целью является установление закономерности образования указанных погрешностей в зависимости от конструктивных параметров технологической системы, свойств отрабатываемого материала, режимов резания. Нахождение указанных закономерностей позволяет на этапе проектирования технологического процесса выбирать оптимальные значения режимов резания и конструктивные параметры режущего инструмента. В качестве методологии исследования применен метод математического моделирования горизонтально-расточной операции с учетом переменной жесткости технологической системы. Разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать образующиеся на горизонтально-расточной операции погрешности обработки с целью их дальнейшей минимизации. Практическое применение разработанной модели дает возможность построения монограмм, позволяющих рабочему-расточнику выбирать рациональные режимы резания в зависимости от условий обработки.

При розточуванні протяжних отворів можливе утворення різних похибок, а саме: хвилястості поверхні, похибки форми в осьовому перерізі. Метою є встановлення закономірності утворення зазначених похибок залежно від конструктивних параметрів технологічної системи, властивостей матеріалу, що оброблюється, та режимів різання. Знаходження зазначених закономірностей дозволяє на етапі проектування технологічного процесу обирати оптимальні значення режимів різання і конструктивні параметри ріжучого інструменту. В якості методо- логії дослідження застосований метод математичного моделювання горизонтально-розточної операції з урахуванням змінної жорсткості технологічної системи. Розроблено математичну модель, що дозволяє прогнозувати похибки обробки, що утворюються на горизонтально-розточній операції, з метою їх подальшої мінімізації. Практичне засто- сування розробленої моделі дає можливість побудови монограм, що дозволяють робітникові-розточникові обирати раціональні режими різання залежно від умов обробки.

At elongated holes boring several imperfections can occur, namely, the surface waviness and shape inaccuracies in the axial section. This research purpose is to establish the regularities of such imperfections formation depending on the technological system design parameters, on the processed material properties and on the cutting modes. Searching and establishing those common factors will allow, as early as at the technological process design stage, to choose the cutting mode optimal parameters as well as the cutting tools design parameters. As the research methodical basis, the method of horizontal boring operations mathematical modeling has been applied, taking into account the technological system variable rigidity. A mathematical model for predicting the surface imperfections formed when horizontal boring has been developed with the aim of such flaws occurrence further minimization. The developed model practical application provides the possibility to build graphs allowing the boring tool operator to choose rational cutting modes depending on the conditions of processing.