Розвинуто теорію створення та проектування широкодіапазонних цангових патронів стосовно визначення просторових коливань затиснутої у патроні заготовки з урахуванням зміни радіальної динамічної жорсткості патрона за кутом повороту шпинделя. Установлено, що детермінована складова радіальної жорсткості відповідає полігармонічному процесу з суттєвими третьою, шостою та другої гармоніками, а стохастична складова є квазістатичним за кутом повороту сили процесом і законом розподілу, близьким до нормального. Розроблено пружно-деформаційну модель цангового патрона та нову математичну модель коливального процесу системи шпиндель - патрон - деталь, які з урахуванням гістерезисного характеру пружно-демпфуючих характеристик цієї системи дозволяють комплексно оцінювати вплив демпфуючих і пружних властивостей контактних груп цангового механізму на рівень коливань заготовки. Здійснено математичне моделювання й експериментальне дослідження та визначено просторові динамічні похибки обробки циліндричних поверхонь. Для аналізу цих похибок запропоновано спеціальні методи порівняльного спектрального аналізу. За цього визначено області наявних максимальних динамічних похибок, їх амплітудні та частотні характеристики та надано рекомендації щодо зменшення максимальних і середніх проявів динамічних похибок. Розроблено математичну модель ідентифікації пружних і демпфуючих характеристик системи з урахуванням їх стохастичного характеру. Експериментально визначено підвищення не менше, ніж удвічі демпфуючих властивостей синтезованих тангенціальним розтином затискних елементів широкодіапазонного цангового патрона у порівнянні з традиційними, їх позитивний вплив на динамічну якість системи шпіндель - патрон - деталь токарних верстатів, що обробляють пруткові та трубні заготовки.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи створення високошвидкісних затискних патронів (ВШЗП) з компенсацією дії відцентрових сил, що призначені для роботи на високих частотах обертання. З використанням системно-морфологічного підходу виконано структурно-схемний синтез ВШЗП з формалізацією умов багатокритеріального відбору кращих варіантів. На підставі розроблених математичних моделей (кінцево-елементних, затискного патрона та його корпуса) теоретично досліджено вплив різних факторів на пружно-силові та міцнісні характеристики ВШЗП. Наведено результати порівняльних експериментальних досліджень різних затискних патронів з використанням розробленого динамометра на різних частотах обертання, для різних діаметрів і жорсткостей деталей. Розроблено нові конструкції ВШЗП, сформульовано рекомендації щодо їх проектування та промислового впровадження.

  Скачати повний текст