ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СПЕЦІАЛЬНОГО РІЗЦЕТРИМАЧА З ОРІЄНТОВАНИМ ПОЛОЖЕННЯМ ЦЕНТРА ЖОРСТКОСТІ

Автор(и)

  • Сергій Валентинович Вакуленко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine http://orcid.org/0000-0003-1730-0547

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.02.01

Ключові слова:

вібрації, вібростійкість, різцетримач, токарна обробка, динаміка верстатів, центр жорсткості

Анотація

Дослідження вібростійкості процесу токарної обробки ефективно здійснювати із використанням сучасних засобів математичного моделювання, які характеризуються достатнім ступенем точності взаємозв’язку між вхідними впливами або збуренням та динамічною реакцією верстата. Для дослідження та аналізу динамічних процесів потенційно нестійкої системи супорта токарного верстата при різанні важливим є формування розрахункової схеми процесу обробки та математичної моделі досліджуваної системи. Наведено реалізацію цієї моделі, що визначає вплив пружних та динамічних характеристик спеціального різцетримача з орієнтованим центром жорсткості на характер відносних коливань деталі та різця, та в цілому на головний показник якості динамічної системи верстата - вібростійкість. Наведені аналітичні залежності впливу пружних характеристик різцетримача на статичну характеристику системи різець-супорт, які дозволяють визначити її приведені параметри жорсткості в напрямках головної системи координат.  За результатами проведених імітаційних досліджень вібростійкості процесу різання можна визначити найбільш раціональні пружні параметри різцетримача, при яких вібростійкість обробки буде відносно збільшена з урахуванням різних комбінацій пружних характеристик потенційно нестійкої системи супорта  верстата при різанні. Встановлено, що використання додаткового різцетримача зменшує загальну жорсткість в напрямку дії зусилля різання та в напрямку нормалі до поверхні деталі та одночасно збільшує вібростійкість процесу різання через зменшення негативного впливу «координатного зв’язку» між вібраційним переміщенням різця та процесом різання.

Посилання

Emre Özlü, Arash Ebrahimi Araghizad, Erhan Budak. Broaching tool design through force modelling and process simulation. CIRP Annals, 2020, V. 69, pp. 53–56.

Martin Postel, Özsahin O., Altintas Y. High speed tooltip FRF predictions of arbitrary tool-holder combinations based on operational spindle identification. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2017, Vol. 129, pp. 48–60.

Altintas Y., Aslan D. Integration of virtual and on-line machining process control and monitoring. CIRP Annals, 2017, 66 (1), pp. 349-352.

Ahmadi K., Altintas Y. Identification of machining process damping using output-only modal analysis. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2014, 136 (5), pp. 051017, doi: 10.1115/1.4027676.

Kilic Z. M., Altintas Y. Generalized mechanics and dynamics of metal cutting operations for unified simulations. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2016, 104, pp. 1-13.

Wen Z., Ding Y., Liu P., Ding H. An Efficient Identification Method for Dynamic Systems with Coupled Hysteresis and Linear Dynamics: Application to Piezoelectric-actuated Nanopositioning Stages. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2019, 24 (1), pp. 326-337.

Voloshyn V. N., Kuznetsov Yu. N., Drachev O. Y., Lutsyv Y. V., Shevchenko A. V. Dynamyka stanochno-ynstrumentalnoi osnastky dlia visokoeffektyvnoi tokarnoi obrabotky. Monohrafiia. Staryi Oskol. TNT, 2015. 432 p.

Vakulenko S. Analysis of known design solutions of increasing turning vibration stability. Zbiór artykułów naukowych recenzowanych. "Science, Research, Development Technics and Technology, #29 Gdańsk" Z 40 - Warszawa, 2020, pp. 30-36.

Shmagel I., Vakulenko S. Substantiation and choice of mathematical model structure for theoretical study of vibration resistance increasing problem of the lathe dynamic system during turning. Youth Innovations in Mechanical Engineering: Zbirka prats Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii molodykh vchenykh ta studentiv, Igor Sikorsky KPI, 2021, 3, pp. 179-186, doi: 10.20535/2708-3926.2021.3.23179.

Vakulenko S. Theoretical research of the cutting process dynamic characteristics. Zbiór artykułów naukowych recenzowanych. Konferencji Miedzynarodowej Naukowo-Praktycznej "Science, Research, Development Technics and Technology, #29 Gdańsk" zorganizowanej dla pracowników naukowych uczelni, jednostek naukowo-badawczych oraz badawczych z państw obszaru byłego Związku Radzieckiego oraz byłej Jugosławii. (30.05.2020 - 31.05.2020) Z 40 - Warszawa: Wydawca: Sp. z o.o. «Diamond trading tour», 2020, pp. 39-44

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-07-19

Як цитувати

Вакуленко, С. В. (2022). ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СПЕЦІАЛЬНОГО РІЗЦЕТРИМАЧА З ОРІЄНТОВАНИМ ПОЛОЖЕННЯМ ЦЕНТРА ЖОРСТКОСТІ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (2(12), 3–9. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.02.01

Номер

Розділ

Енергетика, машинобудування та технології конструкційних матеріалів