Розглянуто питання зменшення похибок під час розточування глибоких отворів як результат зменшення автоколивань інструмента. Наведено основні фактори процесу різання для моделювання автоколивань різального інструмента. Запропоновано математичну модель динамічного процесу розточування глибоких отворів адаптивним інструментом.

З метою забезпечення якості розточування отворів з переривчастою поверхнею обгрунтовано доцільність використання конструкторсько-технологічних методів. Створено динамічну модель процесу розточування переривчастих отворів. Розроблено конструкцію розточувальної борштанги з пружними елементами, що дозволяє підвищити точність і якість обробки отворів з переривчастою поверхнею, за рахунок зниження згинальних коливань системи шпиндель - борштанга. Запропоновано методику вибору оптимальних параметрів конструкції борштанг з пружними елементами. Розроблено конструкцію розточувального різця з подвійним нахилом головної ріжучої кромки, що забезпечує підвищену стійкість і міцність ріжучого клина інструмента за умов ударного характеру прикладання навантаження. Одержано аналітичні залежності, що дозволяють визначити вплив геометрії різця на шорсткість обробленої поверхні. Спроектовано та виготовлено стенд для визначення амплітуди згинальних коливань розточувальної борштанги під час обробки переривчастих отворів. Проведено комплекс експериментальних досліджень з визначення впливу незалежних конструкторсько-технологічних параметрів на якісні показники обробки переривчастих отворів.

Розроблено основи забезпечення та підтримки точності обробки отворів розточувальними інструментами одностороннього різання (ІОР), реалізовані в нових типах інструментів, методах контролю та керування технологічним процесом. Установлено, що максимальна ефективність розточування отворів досягається за рахунок комплексного використання розроблених методів і засобів забезпечення та підтримки точності обробки.Запропоновано типові схеми прецизійного розточування отворів ІОР. Апробовано системи керування динамічними та силовими параметрами процесу розточування, дискретного розмірного налагодження ІОР на базі розроблених механізмів, що вбудовуються в корпус інструменту.

Рассмотрено влияние износа кондукторной втулки и инструмента одностороннего резания на крутящий момент при прецизионном растачивании глубокого отверстия.

Разработана математическая модель колебаний линейной системы при растачивании отверстий с прерывистой поверхностью. Полученную модель можно использовать при решении оптимизационных задач из выбора оптимальных режимов обработки.

Рассмотрено влияние условий обработки на силовые характеристики при абразивном растачивании глубоких отверстий инструментом одностороннего резания.

Разработана математическая модель колебаний динамической системы при растачивании отверстий с прерывистой поверхностью. Полученную модель можно использовать при решении оптимизационных задач по выбору оптимальной конструкции расточной борштанги.

Увагу приділено питанням забезпечення точності розташування співвісних отворів (СО) під час оброблення різальних інструментів одностороннього різання шляхом вибору раціональних конструкторсько-технологічних рішень і своєчасних виявлень негативних ситуацій, заснованих на розробленні моделей формування осі отворів. Розглянуто основні види СО, які вимагають точного оброблення. Вивчено особливості формування осі отвору в процесі розточування інструментами однобічного різання. Запропоновано методики вимірювання параметрів точності СО. Розроблено моделі формування похибки розташування осі СО різального інструмента одностороннього різання. Перевірено адекватність одержаних теоретичних моделей формування відхилення від співвісності розточених отворів. Запропоновано критерії для вибору раціональної технологічної схеми розточування точних СО. Розроблено експрес оцінювання граничних станів технологічної системи шляхом непрямого контролю граничних відхилень від СО у процесі їх розточування для своєчасного виявлення негативних ситуацій та їх усунення.

Проведен теоретический анализ закономерностей формирования погрешностей механической обработки отверстий с учетом неравномерности снимаемого припуска и образования в технологической системе упругих перемещений. Показано, что при рассверливании отверстия в следствие участия в резании двух противоположно расположенных лезвий сверла происходит увеличение диаметра обрабатываемого отверстия на величину упругого перемещения. При растачивании отверстия возникновение в технологической системе упругого перемещения не приводит к превышению диаметра обрабатываемого отверстия номинального значения. Это предопределяет принципиальное отличие условий формирования погрешностей обработки при рассверливании и растачивании отверстий. На основе полученных зависимостей определены пути повышения точности обработки отверстий.

При растачивании протяженных отверстий возможно образование различных погрешностей, а именно: волнистости поверхности, погрешности формы в осевом сечении. Цель работы - 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.

Тонке розточування є широко поширеним методом фінішної лезвийной обробки. При розточуванні ступінчастих отворів на практиці необхідно проектувати та виготовляти спеціальні ступінчасті консольні борштанги або багаторізцеві головки. В експериментах досліджено складні динамічні взаємодії, що виникають у технологічній системі у разі багаторізцевого розточування ступінчастими борштангами. Вивчено закономірності зміни амплітуд вимушених коливань за змін параметрів пружної системи і процесів різання, зокрема, за змін масо-геометричних характеристиках борштанг, жорсткостей і власних частот, довжин і діаметрів ступенів. Експерименти проведено на експериментальних стендах, зібраних на базі обробно-розточувального верстата, оснащеного високоточною шпиндельною головкою з безступінчатим регулюванням швидкості обертання, та сучасної вимірювальною апаратурою. Виміри проведено тензометричним методом, а також аналізатором спектра вібрацій із п'єзодатчиком. Використано дво- та триступінчасті борштанги з різними масо-геометричними параметрами. Досліджено технологічні схеми обробки з обертовими та необертовими борштангами. В експериментах також варіювалися взаємне положення різців, глибини різання, що призводило до зміни значень коефіцієнтів впливу. Складні динамічні взаємодії у разі тонкого розточування ступінчастими борштанг за одночасної роботи різців призводять до немонотонної зміни амплітуд вимушених коливань, а вібросталість процесу розточування може або підвищуватися, або знижуватися. Практична значимість роботи надає можливість вирішити область застосування ступінчатих консольних борштанг шляхом удосконалення їх проектування на основі не тільки статичних, але і динамічних розрахунків. Результати експериментальних досліджень покладено в основу теоретичного моделювання та розробку динамічних розрахункових моделей. Крім того, результати комплексного експериментального дослідження в науковому плані розвивають технологічну динаміку, як складову частину технології машинобудування.

Індекс рубрикатора НБУВ: К632.500.134

Рубрики:

Розточування отворів

Шифр НБУВ: ДС45388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К632.500.134

Рубрики:

Шифр НБУВ: ДС45388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К632.500.134

Рубрики:

Розточування отворів

Шифр НБУВ: ДС45388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Увагу присвячено підвищенню точності та якості багаторізцевого тонкого розточування ступінчастих отворів на основі дослідження динамічних взаємодій у технологічній системі. Зазначено, що тенденції розвитку сучасного машинобудування повинні забезпечити постійне підвищення якості та зниження вартості виготовленої конструкції. Одним з поширених методів у технології машинобудування є концентрація і суміщення операцій, як результат використання багатоступінчастих консольних борштанг, які дозволяють істотно розширити технологічні можливості операції тонкого розточування. Зауважено, що впровадження в практику металообробки багаторізцевих ступінчастих консольних борштанг обмежено через відсутність науково обґрунтованої методики їх проєктування. На досяжну точність тонкого фінішного розточування негативно впливають виникаючі під час різання механічні коливання. Для зменшення рівня коливань досліджено джерела їх збудження, закономірності зміни рівня вимушених коливань при багаторізцевому тонкому розточуванні, взаємний вплив різців, залежності зміни масо-геометричних параметрів консольних борштанг на їх жорсткість і власні частоти, а також вплив складових сил різання та розташування різців на ефективність процесу розточування. Уточнено розрахункову модель для визначення амплітуд вимушених коливань і досліджено закономірності їх зміни при варіюванні довжин і діаметрів ступенів, загальної довжини борштанги, жорсткостей, власних частот і режимів різання. Розвинено теорію точності для тонкого багаторізцевого ступінчастого розточування на основі експериментального та теоретичного дослідження закономірностей змін статичних і динамічних похибок.