Динамічне управління коливаннями при точінні

Abstract

Коливання грають вирішальну роль при точінні, зокрема при формуванні мікропрофілю поверхні. Їх вплив особливо проявляється при точінні деталей діаметром менше 10-12 мм з використанням великих, 5000 об/хв та більше частот обертання шпинделя. Вимушені коливання на таких частотах близькі до власних частот технологічної системи та підсилюються за рахунок явища резонансу. Відомо, що при кожному положенні супорту форми і частоти коливань технологічної системи різні. Відомі ідеї, які пропонують динамічно управляти параметрами для зменшення амплітуди коливань. Метою даної роботи є виявлення ефектів, які забезпечують зменшення амплітуди коливань в зазначених умовах при динамічному управлінні параметрами верстата та визначення границь застосування такого способу контролю над коливаннями. Експериментальні дослідження підтвердили можливість зменшення амплітуди коливань та шорсткості обробленої поверхні при зміні розподілу мас у технологічній системі. Модальний аналіз дослідного стенду, виконаний методом скінчених елементів, показав, що зміна розподілу мас у технологічній системі призводить до зміни форми коливань. Отже зменшення амплітуди переміщень вершини інструмента по відношенню до шпинделя можливо за рахунок постійного забезпечення положення вершини леза у вузлі коливань. Це ефект легше реалізувати, чим більша частота обертання шпинделя використовується.

Keywords

• метод скінчених елементів
• модальний аналіз
• точіння
• маса
• шорсткість
• вимушені коливання