До питання щодо виникнення автоколивань різця металорізального верстату

Анотація

Для сучасного машинобудування важливим є питання міцності та вібростійкості різних частин системи: верстат, пристосування, інструмент, заготовка. Зокрема, враховуючи різновидність інструментів, які застосовуються при точінні, актуальним є узгодження параметрів різця та режиму різання, що забезпечать відсутність автоколивань. До тих пір, поки рух різця токарного верстату розглядався як рух тіла з одним ступенем вільності, не було пояснень автоколиванням цього різця. В даній роботі виникнення цих коливань пояснюється теорією Тлустого – Кудинова. Різець замінюється динамічною моделлю, що має два ступеня вільності, пружні властивості якої еквівалентні властивостям двох взаємно перпендикулярних пружин, розташованих по головних осях жорсткості. Сила різання вважається лінійно залежною від товщини стружки, що знімається, коефіцієнт пропорційності – коефіцієнт питомого опору різанню. За допомогою рівнянь Лагранжу другого роду складені диференціальні рівняння руху різця, за узагальнені координати вибрані координати центру ваги різця вздовж головних осей жорсткості. При знаходженні розв’язку диференціальних рівнянь руху отримано характеристичне квадратне рівняння. По знаку дискримінанта цього рівняння з’ясована можливість виникнення автоколивань різця. Наведена блок-схема алгоритму розрахунків для визначення стійкого процесу різання при точінні. Розглянуто приклад чорнового поздовжнього точіння заготовки проходними розточними різцями з пластинами. Оброблювальний матеріал – конструкційна сталь. Подача і глибина різання змінювались. Викладена в роботі методика підбору сукупності параметрів технологічного процесу, при яких автоколивання інструменту відсутні, може бути корисною для студентів ЗВО, аспірантів і інженерів, що займаються конструюванням і експлуатацією токарних верстатів