СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПРИ РАБОТЕ РАСТОЧНОГО ИНСТРУМЕНТА

21 августа 2010

Валентов А.В., Зюзляев Д.С.

Юргинский технологический институт Томского политехнического университета,

Россия, 652000, г. Юрга, ул. Ленинградская 26

Перед современным машиностроением при растачивании отверстий особенно остро стоит вопрос о снижении вибрации и повышении жесткости инструмента. Вибрация отрицательно влияет на процесс формообразования, может вызывать повышенный износ инструмента, а в некоторых случаях даже выход из строя металлорежущего оборудования.

Оправкирасточныхинструментов

отечественного производства нуждаются в увеличении жесткости и снижении возникающей в процессе резания вибрации.

Традиционные методы не позволяют получить достаточно высоких и стабильных результатов процесса растачивания. Поэтому предлагается методика изготовления оправок с избыточным гидравлическим давлением в теле оправки. (Рис. 1)

Рис. 1 Макет способа создания избыточного гидравлического давления в теле оправки.

Это может быть достигнуто заполнением полости оправки гидравлической жидкостью с высоким коэффициентом вязкости и введением в эту полость плунжера. Так как жидкость практически несжимаема, давление будет передаваться на стенки оправки, снижая тем самым увеличивая вибростойкость системы и, соответственно, повышая жесткость последней, как показывает практика, на 15-20%. Кроме того, существует вероятность изготовления сотовой конструкции тела оправки в поперечном сечении.

Учитывая интенсификацию производства и стремление к концентрации операций, предлагается существенно повысить жесткость оправки,используяспециальное

приспособление, которое, помимо уменьшения вибрации и увеличения жесткости, выполняет дополнительную операцию раскатки обработанной поверхности за счет установки свободно вращающихся сфер на концах насадного приспособления.

Линеаризацияуравнения

возникающейвибрацииметодом

гармонического баланса выглядит следующим образом.

Основнаяидеяметода

гармонического баланса состоит в том, чтоколебаниепредполагается

синусоидальным:

x=Acoscot, x=v=-Aasinat

Практическиосуществляется

замена негармонического колебания его первойгармоникой.Тогда

восстанавливающая функция f(x,v) периодична с периодом Т=2я/э и может быть разложена в ряд Фурье:

f(x, v) = f(A
cos at - A a sin at) =

Ъа,

cos vat + b v sin at)

a0 +"v

v=l

Ограничимсясимметричными

восстанавливающими функциями, для которых а0=0. В разложении будем пренебрегать членами с v >1.

axЬ,

f(х, V) « ах COS (Dt+ bxsin (Dt- —- X X

где:

ax
=\f (a cos at-Aa sin at) cos atdat

л0 1 n

bx
= —\f (a cos at-Aasm at) s’matdat

71

Тогда нелинейные уравнения автоколебательныхсистем

x+ f(x, x) = 0 будет иметь вид

" b‘ a,

x—x+ — x= 0

AaAКоэффициенты этого уравнения не постоянны и зависят от амплитуды колебаний А. Это связано с непостоянной

b

D

2

во времени периодической силой, возникающей на режущем инструменте в процессе обработки. Безразмерный коэффициент затухания

VA

коэффициента относительного

и

Зависимость демпфирования

рассогласования от амплитуды представлена на рисунке 2

Рис. 2 Зависимость коэффициента демпфирования (сплошная линия) и относительногорассогласования

(штрихпунктирная линия) от амплитуды.

Статьи по теме:

No related posts