2.Динамические процессы при резании металлов

Процесс резания всегда сопровождается вибрациями, которые ухудшают качество обрабатываемой поверхности, повышают износ инструментов, снижают точность обработки. Нарушение устойчивости связано с появлением вынужденных колебаний ВК и автоколебаний. Причиной возникновения ВК- плохое закрепление станка,заготовки и приспособлений,погрешность в зубчатых передачах,неравномерные припуски заготовки. Для уменьшения ВК – жесткое крепление элементов,их балансировка,виброгасящие устройства. Колебания бывают: вынужденные(В)и самовозбуждающиеся(СВ).

В-внешние колебания(-колебания фундамента, - дисбаланс заготовки, - удары)

СВ( а)шум резания – при снятии стружки резцом-сдвиг стружки-колебания с высокой частотой; б) зависимость скорости резания от силы резания – толщина стружки постоянно меняется-сила резания меняется-скорость растет-колебания; в) нарост-материал заготовки приваривается к режущей кромке из-за высоких температур-уменьшается силовое воздействие-сила резания меняется-колебания, г) регенеративный эффект-обработка по следу-после обработки на поверхности образуются волнистости при 2-ом проходе обороте образец копирует это волнистости, д) действие силы резания опережает деформацию системы-возникают колебания). Резание без колебаний невозможно.

При резании происходят колебания резца(рис здесь) и оси заготовки(рис в 3 вопросе). Их вид(снимались на верхней установке).

3.Вибрационные процессы и влияние их на траектории оси заготовки

Влияние вибрации на ось заготовки видно из опыта. Оправку закрепляли в шпинделе с помощью конуса Морзе,на нее крепили обрабатываемую деталь. Режим обработки детали: в начале сильная вибрация, а при подходе резца к левому торцу заготовки, устанавлмвался нормальный режим резания.Заготовку делили на 3 участка.Первый-сильная вибрация,второй- небольшая, третий – отсутствие вибрации.На первом-очень сильные колебания оси заготовки(по оси y колебания в 2р больше,чем по х),дальше колебания уменьшаются,на третем их иногда и нет вообще.Колебания оси заготовки имеют одинаковую частоту,следовательно, частота клебаний зависит от показателей упругой системы и мало от технологических режимов.

Билет №6

1.Проверка уровня вибрации станка

2.Испытание податливости шпиндельного узла

3 Изменение траекторий при изменении технологических параметров

1.Проверка уровня вибрации станка

При работе станка на холостом ходу возникает колебание их несущих систем. Эти колебания накладываются на относительные согласованные перемещения инструмента и заготовки, необходимые для формообразования, и следовательно, снижают точность обработки. Для определения величин колебаний узлов станка проводят проверку уровня вибраций. При измерениях определяют размах относительных колебаний отдельных узлов станка, несущих инструмент и заготовку.

На рис. 2.17 представлена схема проверки уровня вибрации расточных станков на холостом ходу. В отверстие шпинделя 1 устанавливают регулируемую оправку 2 так, чтобы радиальное биение измерительной шейки не превышало 3 мкм. Датчик относительных колебаний 3 закрепляют на столе таким образом, чтобы его измерительный наконечник контактировал с оправ­кой на расстоянии 1 от торца шпинделя, которое выбирают в зависимости от технических характеристик станка.

Рис. 2.17. Схема проверки уровня вибрации расточных станков на холостом ходу

В ходе проверки определяют размах (двойную амплитуду) составляю­щих спектра относительных колебаний в диапазоне частот от 20 до 1000 Гц при работе станка на холостом ходу поочередно:

- при включении всех электродвигателей и вращении шпинделя по­следовательно на всех ступенях чисел оборотов;

- при включении всех электродвигателей, но без вращения шпинделя и приводного механизма.

Измеренный размах относительных колебаний не должен превышать допустимых значений, приведенных в технических условиях на станок. Если это условие не выполняется, то проводятся исследовательские испытания, по­сле проведения которых, разрабатываются соответствующие мероприятия по уменьшению величины

размаха составляющих спектра относительных коле­баний.

Предлагаемая схема измерений производит измерение перемещений оси шпинделя искаженных вибрациями, которые возникают в контакте между оправкой 2 и датчиком 3, но никак не вибрации, возникающие при снятии стружки. Более точные измерения см. раздел 16.

При оценке уровней вибрации на рабочем месте станочника и шума, возникающих при работе станков на холостом ходу, проводят измерения в так называемых октановых полосах частот. Эти полосы характеризуются нижней, и верхней f_n частотами, а также их среднегеометрической частотой fср.гсом, определяемой как

Измерение уровня вибраций на рабочем месте проводятся для средне­геометрических частот от 2 до 63 Гц. Местом измерения является участок по­ла у пульта управления станком. При этом для опытных образцов станков определяют среднеквадратическое значение виброскорости или виброускорения при работе на типовых режимах. Полученные значения сравнивают с допус­тимыми, приведенными в ГОСТ 12.2.009-80.

Если полученные среднеквадратичсское значения виброскорости или виброускорения не превышают допустимых значений, то для серийных ста:; -ков данной модели эта проверка не включается в технические условия. В про­тивном случае для серийных станков эта проверка проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90, согласно которому на рабочем месте измеряют амплиту­ду виброперемещений и сравнивают ее с допустимыми значениями, приве­денными в табл. 2.1.