Ostrovsky, Yu. V.

Островський, Ю. В.

Ukrainian

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

  123 УДК 621.9 Ю.В. Островський  Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Україна  ДОСЛІДЖЕННЯМ ДИНАМІКИ ПРОЦЕСУ РОЗТОЧУВАННЯ   Yu.V. Ostrovsky RESEARCH DYNAMICS OF BORROWING PROCESS  Для отримання якісної поверхні в процесі різання необхідно забезпечити сталий рух заготовки та інструменту за теоретично розрахованою траєкторією. Однак, на практиці під час оброблення заготовок виникають різні динамічні явища, що суттєво впливають як на процес геометричного формоутворення, так і на фізичний перебіг процесу оброблення. Виникаючі в процесі різання вібрації технологічної оброблювальної системи (ТОС) суттєво знижують продуктивність оброблення [1], стійкість інструменту, негативно впливають на якість обробленої поверхні, знижують точність та підвищують шорсткість.  Суттєвий вплив на сталість процесу різання спричиняють автоколивання, що характеризуються як незатухаючі коливання внаслідок зміни сили різання в ТОС. Причини виникнення автоколивань розглянуто вище - це зміни сил тертя, демпфування, наростоутворення, поява остружків надлому тощо, але важливим є те, що ці коливання підтримуються за рахунок енергії, яка постачається та розподіляється власне ТОС.  Таким чином, пояснити та математично обґрунтувати це явище можливо лише за розгляду або за уяви ТОС як замкненої динамічної системи зі зворотними зв`язками. Наявність адекватної математичної моделі процесу різання в замкненій пружній ТОС дозволило провести дослідження впливу параметрів динамічної системи на сталість процесу різання, обрати такі значення параметрів, що забезпечують необхідні динамічні характеристики, тобто цілеспрямовано вплинути на динаміку процесу формоутворення. Отже, математична модель процесу точіння повинна будуватись з урахуванням замкненості ТОС відтворенням найвпливіших зворотних зв`язків. Якщо у якості вхідних величин прийняти задані параметри процесу різання: глибину Hз, подачу Sз і швидкість Vз а у якості вихідних величин - складові Px, Py і Pz сили різання, то процес різання можна представити функціональною схемою (рис.1).   Рисунок 1. Функціональна схема процесу різання Рисунок 2. Схема впливу деформації Pz на Hф   124 Еквівалентна пружна система (ЕПС) представлена блоками, що відображають її реакцію на складові сили різання за осями координат. Отже, реакція ЕПС у вигляді пружної деформації також представлена за осями координат складовими Px,Py і Pz  відповідно. Швидкості зміни стану динамічної моделі позначено δx, - швидкість зміни складової Px, δy – швидкість зміни складової Py , δz - швидкість зміни складової Pz . Швидкість зміни складової Px деформації ЕПСx впливає на фактичну подачу dtdSS xЗФδ−= .     (1) Аналогічно, швидкість зміни складової Pz деформації ЕПСz впливає на фактичну швидкість різання  .dtdVV zЗФδ−=     (2) Деформація ЕПСy безпосередньо впливає на фактичну глибину різання, а вплив деформації ЕПСz можна визначити за геометричною схемою (рис.2). Так, з геометричних співвідношень (рис.2) отримано:  .22 RR zyz −+= δδ      (3) Таким чином, вплив деформації всієї ЕПС на фактичну глибину різання визначено за залежністю: ).( 22 RRHH zyзФ −++−= δδ     (4) де ФH - фактична глибина різання, мм; зH  - загальна глибина різання, мм. ПС в першому наближенні зображаємо одномасовою системою, що має три ступеня рухомості відповідно до координатної системи XYZ (рис.3).   Рисунок 3 - Розрахункова динамічна модель За кожною координатою зв`язок маси m з основою представлено приведеною жорсткістю c та коефіцієнтом в`язкого тертя, тобто такого, для якого сила тертя пропорційна швидкості відносного руху. У цьому випадку рух системи за кожною координатою описується трьома диференційними рівняннями другого порядку: =++=++=++.;;222222xzzzzzxyyyyyxxxxxxPcdtdmdtdPcdtdmdtdPcdtdmdtdδδλδδδλδδδλδ    (4) Література 1. Петраков Ю.В., Сімута Р.Р., Субін А.А. Технологія автоматизованого управління. Інтерактивний підручник. – К.: НТУУ „КПІ”, 2004. 

Research dynamics of borrowing process

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/30904/2/MNTKv1_2019v1_Ostrovsky_Yu_V-Research_dynamics_123-124.pdf

Research dynamics of borrowing process

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University