Механизм возникновения автоколебаний в технологических системах обработки резанием

Автор: Васин С.А., Шевченко С.Н., Ерзин О.А., Пантюхина Е.В.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Машиностроение и машиноведение

Статья в выпуске: 3 т.26, 2024 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены основные причины первичного возбуждения автоколебаний, которые при определенных условиях влияют на интенсивность автоколебаний. Показано влияние неустойчивости процесса резания на автоколебания а именно, периодических срывов наростов, образования и скалывание элементов стружки, схватывания и налипания по задним поверхностям. Показано что эти явления, нарушают общую устойчивость процесса резания, но происходят с частотой, существенно отличающейся от частоты автоколебаний. Показано что частота установившихся автоколебаний всегда близка к собственной частоте наименее инерционного элемента колебательной системы или несколько её превышает вследствие нагружения системы при резании и повышения её жесткости, а, следовательно, и частоты. Проведенный анализ показывает, что все механизмы возникновения автоколебаний в технологических системах обработки резанием можно интерпретировать как влияние колебаний толщины среза на устойчивость движения упругой системы станка, а приведенные периодические и квазипериодические решения нелинейных дифференциальных уравнений относительно изменения толщины среза при автоколебаниях, принять за основу теоретического анализа автоколебательного процесса при точении.

Еще

Пластическая деформация, силы резания, неустойчивость процесса резания, автоколебания инструмента, вибрация, система детали, система инструмента, процесс резания, механизмы возникновения автоколебаний, технологическая система, обработка резанием

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/148329160

IDR: 148329160   |   УДК: 621.7.013.3   |   DOI: 10.37313/1990-5378-2024-26-3-5-9

Mechanism of self-oscillation in cutting process systems

The main reasons for the primary initiation of self-oscillations are considered, which under certain conditions affect the intensity of self-oscillations. The effect of the instability of the cutting process on self-oscillations is shown, namely, periodic disruption of growths, formation and chipping of chip elements, setting and sticking on the rear surfaces. These phenomena have been shown to disrupt the overall stability of the cutting process, but occur at a frequency significantly different from the frequency of self-oscillations. It is shown that the frequency of steady-state self-oscillations is always close to the natural frequency of the least inertial element of the oscillatory system or slightly exceeds it due to the loading of the system during cutting and increasing its gesture-bone, and, therefore, frequency. The analysis shows that all mechanisms of self-oscillation in cutting processing systems can be interpreted as the effect of shear thickness fluctuations on the stability of the machine elastic system movement, and the given periodic and quasi-periodic solutions of nonlinear differential equations regarding the change in shear thickness during self-oscillations should be taken as the basis for theoretical analysis of the self-oscillation process during turning.

Еще

Список литературы Механизм возникновения автоколебаний в технологических системах обработки резанием

  • Дроздов, Н.А. К вопросу о вибрации станка при токарной обработке./ Н.А. Дроздов //Станки и инструмент. - 1937. - № 22.
  • Жарков, И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И.Г. Жарков // - Л.: Машиностроение, 1986. - 184 с.
  • Кедров, С.С. Колебания металлорежущих станков / С.С. Кедров. - М.: Машиностроение, 1978. - 198 с.
  • Кудинов, В.А. Динамика станков / В.А. Кудинов. - М.: Машиностроение, 1967. - 358 с.
  • Кудинов, В.А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) / В.А. Кудинов // Станки и инструмент. - 1992. - №10.- С.14 - 17.
  • Кудинов, В.А. Схема стружкообразования (динамическая модель процесса резания) / В.А. Кудинов // Станки и инструмент.- 1992. - №11.- С.26 - 29.
  • Кудинов, В.А. Динамические расчеты станков (основные положения). / В.А. Кудинов // Станки и инструмент.- 1995. - №8. - С. 27 - 33.
  • Кудинов, В.А. Автоколебания на низких и высоких частотах (устойчивость движений) при резании. / В.А. Кудинов // Станки и инструмент. - 1997. - №2. - С. 16 - 22.
  • Ташлицкий, Н.И. Первичный источник энергии возбуждения автоколебаний при резании металлов. / Н.И. Ташлицкий // Вестник машиностроения. - 1960. - №2. - С. 29 - 34.
  • Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов. / В.К. Старков. - М.: Машиностроение, 1979. - 160 с.
Еще