Файл: Лазарев, Г. С. Устойчивость процесса резания металлов.pdf

Из уравнения (100) можно получить также зависимость пре­ дельной глубины резания от максимальной жесткости (рис. 41,6). Оказывается, увеличение максимальной жесткости не только не повышает виброустойчивости, а, наоборот, предельная глубина ре­ зания снижается. Этот факт экспериментально хорошо известен. В частности, пружинные резцы обладают повышенной внброустойчивостью именно благодаря пониженной максимальной жесткости. Такое парадоксальное влияние максимальной жесткости находит простое объяснение, как только рассматривается базовое силовое поле. Заштрихованная зона на рис. 41,6 отвечает неустойчивой структуре типа седла. Остальная площадь графика соответствует устойчивой структуре, что и обеспечивает повышенную виброустой­ чивость при относительно низкой жесткости С%.

Рассмотрим теперь влияние жесткости по главным осям упру­ гой системы станка на устойчивость по третьему неравенству струк­ турного критерия (79). Ограничимся случаем критического распо­ ложения главной оси минимальной жесткости р3 * (90), т. е. наибо­ лее опасным случаем, когда появление вибраций наиболее ве­ роятно.

ч)

Критическое значение глубины резания, .характеризующее пе­ реход от устойчивой структуры базового поля к неустойчивой (си­ ловой вихрь), запишется (99)

увеличение .минимальной жесткости приводит к повышению пре­ дельной безвибрационной глубины резания. На рис. 42 представ-

.лен график виброустойчивости при обработке детали поверху у задней бабки станка. Из графика следует, что предельная глуби-

.на резания пропорциональна минимальной жесткости С,. Необхо­ димо заметить, что такая пропорциональность возможна лишь в случае стабильной ориентации главных осей жесткости в крити­ ческом направлении. Фактически главные осп жесткости подвиж­ ны и в области задней бабки станка перемещаются в некотором лекторе (для станка 1А64 сектор перемещения осей жесткости со-

2500 МО Сj кГ/мм

"Рис. 42. Влияние минимальной жесткости системы С, па струк­ туру тюля динамических сил и предельную, глубину резания при обработке детали поверху у задней бабки (станок 1А64)

«ставляет !15—25°). При обработке нежестких деталей на участке максимальной податливости главные оси жесткости вращаются, •совершая полный оборот за один оборот детали. Согласно графи­ ку, как только глубина резания превышает критическое значение,

.динамические силы (равнодействующие сил резания и сил упруго­ сти) образуют неустойчивую структуру — силовой вихрь, в резуль­ тате чего процесс резания становится неустойчивым и возникают либрации.

1.16

бого из неравенств приводит к структурной неустойчивости про­ цесса резания. Коэффициент жесткости резания (38) для условий работы широким резцом запишется в виде

118

удобства расчета воспользуемся понятием удельного давления при

позволяет определить предельную безвибрационную длину режу­ щей кромки широкого резца.

1 С,С

/* = • (108)

рС2 cos2 В2* — С1 sin2 62*

Вэтой зависимости р2 * определяется соотношением (82). И а2

условия L 3 = 0, уравнение (89) примет вид

(ф при глубине резания по нониусу t = 0,1 мм составляет 0,025 мм [20]).

с учетом предельного отклонения силы резания, которое наблю­ дается при нарушении устойчивости процесса резания).

119-