Овсянников Виктор Евгеньевич – канд. техн. наук, доц., доц. кафедры «Автоматизация производственных процессов»
Victor E. Ovsyannikov – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Production Processes’ Automation Department
Васильев Валерий Иванович – д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Автомобильный транспорт»
Valery I. Vasilyev – Doctor of Technical Sciences, Professor of the Automobile Transport Department
Введение. В конструкциях строительно-дорожных машин довольно широко используются детали с отверстиями. Для черновой, получистовой, а в ряде случаев и чистовой обработки таких поверхностей применяется растачивание. Данный вид обработки зачастую сопровождается негативным характером колебательных процессов, что приводит к снижению точности и качества поверхности. В данной статье изучается возможность использования расчетного метода исследования колебательных процессов при растачивании, который позволит назначать режимы резания, обеспечивающие требуемые выходные параметры процесса обработки.
Материалы и методы. В качестве расчетной модели расточного резца была использована двухопорная балка. Решение задачи моделирования колебаний в рассматриваемом случае сводится к определению перемещений точки, соответствующей вершине резца (точки приложения равнодействующей сил резания). Определение перемещений производилось с использованием интегралов Мора. В модели учтено влияние образования и отделения стружки за счет введения дополнительной периодически действующей возмущающей силы.
Результаты. Расчет значений сил резания выполнялся с использованием зависимостей степенного вида. В качестве частоты возмущающего воздействия была принята частота стружкообразования. Частота образования стружки определялась на основе расчетных зависимостей, которые связывают параметры инструмента, срезаемого слоя и режимов резания. Были получены реализации колебательных процессов и изучено влияние различных факторов на амплитуду колебаний.
Обсуждение и заключение. Оценка адекватности полученных результатов производилась сравнением с данными эксперимента. В среднем ошибка не превышала 20%. Разработанная модель учитывает геометрические параметры инструмента (вылет, углы пластины и т.д.), режимы резания и механические свойства обрабатываемого материала, параметры образующейся стружки. Модель может использоваться как при проектировании операций растачивания, так и при оптимизации режимов резания с целью повышения производительности.
Introduction. Hole details are quite widely used in structures of construction and road machines. The specialists apply boring for draft, semi-fair, and in some cases for fair processing of such surfaces. This type of processing is often followed by the negative nature of oscillatory processes that leads to decrease in accuracy and in the surface quality. The paper studies the possibility of the calculation method’s usage in oscillatory processes, which allows assigning the cutting modes by providing required output parameters.
Materials and methods. The authors used the double-support beam as a design model of a boring cutter. The solution of the fluctuations’ modeling came down to definition of point movements, which corresponded to cutter top (points of application equally effective cutting forces). The authors made the definition of movements with use of Mor integrals. Therefore, the paper considered the impact of chip formation and separation due to perturbing forces.
Results. The authors carried out the calculation of forces’ values in cutting with use of the degree dependences. Moreover, the authors accepted the formation’s frequency as the frequency of the perturbing influenced structure. The frequency of the chip formation was defined on the basis of estimated dependences, which connected parameters of the tool, the cut-off layer and modes of cutting. As a result, the author received the implementations of oscillatory processes and studied the influence of different factors on vibration amplitude.
Discussion and conclusions. The authors make assessment of the received results’ adequacy by comparison with experimental data. The error doesn’t exceed 20%. The developed model considers geometrical parameters of the tool (a departure, plate corners, etc.), the modes of cutting both mechanical properties of the processed material and parameters of the chip formation. The model can be used both at design of boring operations and by optimization of the cutting modes for the purpose of productivity increase.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.