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

бина резания при формообразующем проходе приходится па уча­ сток заготовки с минимальной жесткостью упругой системы СПИД. Следовательно, необходимо проверить возможность появ­

ющем проходе больше допустимой безвнбрационной глубины реза­ ния I * , во время формообразующего прохода могут появиться виб­ рации. В этом случае необходимо выполнить дополнительный про­

Этот проход выполняется, как правило, лишь частично, только на участке заготовки с пониженной жесткостью. Вместе с тем та­ кая предварительная обработка обеспечивает устойчивый процесс резания во время последующих проходов.

В качестве примера * на рис. 50 показаны графики дополнитель­

Станок мод. 1К62ПУ. Резец нормальной геометрии. Режим реза­ ния V = 100 м/мин, s = 0,3 мм/об.

Дополнительный проход выполняется по программе, рассчи­ танной на основе зависимости (136). Формообразующий проход рассчитан по уравнению (135). Оставшийся переменный припуск

.на чистовой проход обеспечивает изменение силы резания таким образом, что упругое отжатие по всей длине заготовки оказывает­ ся постоянным. Как показали опыты, изменение диаметра по дли-

* Экспериментальные исследования методов повышения устойчивости про­ цесса резания и точности обработки на станках с ЧПУ были выполнены аспи­ рантом И. Г. Амраховым под руководством автора.

172

ющего прохода существенно повышается точность обработки и од­ новременно обеспечивается виброустойчивость процесса резания.

Для этой цели программа по глубине резания, рассчитанная для участка гладкого вала, переносится на соответствующий участок по длине ступенчатого вала.

Рассмотренный метод повышения устойчивости процесса реза­ ния и точности обработки основан на снижении погрешности дина­ мической настройки за счет изменения глубины резания по дли­ не детали. Однако не только глубина резания может служить фак­ тором, влияющим на устойчивость процесса резания и точность об­ работки. Глубокие исследования метода управления упругими пе-

173

§ 2. О Б Р А Б О Т К А З А Г О Т О В К И В О Д И Н П Р О Х О Д

С П Р О Г Р А М М И Р О В А Н Н О Й Н А С Т Р О Й К О Й П О Г Л У Б И Н Е Р Е З А Н И Я

Если виброустойчивость станка позволяет производить обра­ ботку заготовки в один проход, программирование глубины реза­ ния вдоль длины заготовки-может обеспечить существенное повы­ шение точности и производительности механической обработ.чи.

Относительное упругое перемещение вершины резца и обра­

В случае, когда необходимо одновременно с упругой дефор­ мацией системы СПИД учесть и геометрическую погрешность стан­ ка пли размерный износ инструмента AR* (х), программа по глу­ бине резания запишется

Таким образом, второй метод компенсации погрешностей пре­ дусматривает обработку заготовки в один проход и исходит из возможности станков с ЧПУ обеспечить тонкую регулировку по­ перечной подачи.

В качестве примера на рис. 60 показан график программы глу­ бины резания вдоль длины заготовки, рассчитанный по зависимо­

В результате обработки по программе с переменной настрой­ кой по глубине резания, рассчитанной по формуле (137), погреш­ ность формы оказалась равной Д d = 0,03 мм и сократилась в 4—5 раза по сравнению с погрешностью формы при обработке за­

заготовки с постоянной настройкой по глубине остался одинако­ вым— V 6. Необходимая точность при обработке с постоянной глубиной резания достигается обычно за счет дополнительного чи­ стового прохода. Следовательно, обработка с переменной настрой­ кой по глубине резания позволяет, при заданной точности, отка­ заться от дополнительного прохода и тем самым повысить произ­ водительность труда.

175

ЗА К Л Ю Ч Е Н И Е

Вустановившемся режиме работы силы резания и силы упру­ гости образуют уравновешенную систему сил. Вместе с тем, как показано в книге, при любом упругом отклонении вершины резца или оси детали из положения равновесия силы резания не урав­ новешиваются силами упругости. Равнодействующая этих сил —

динамическая сила — определяет величину и направление ускоре­ ния, с которым перемещается система из отклоненного положения.

Для расчета динамических сил необходимо располагать пара­ метрами, характеризующими жесткость упругой системы станка, режимом 'резания и геометрическими параметрами резца. Числен­ ные значения динамических сил имеют порядок сил резания, а в некоторых случаях превосходят силу резания в несколько раз.

Выведенные зависимости позволяют определить динамические

из положения установившегося режима работы на 0,06 мм дина­ мические силы достигают ± 200 кГ. Такое отклонение, а значит, и такие силы могут возникнуть за счет срыва нароста, неоднородно­ сти материала по твердости, неравномерного припуска на обра­ ботку или в связи с возбуждением вибрации извне. И хотя в ре­ жиме автоколебаний обычно не работают, однако даже кратковре­ менное появление вибраций достаточно для возникновения значи­ тельных динамических сил, которые приводят к хрупкому разру­ шению пластинки твердого сплава. Естественно, что динамические силы нельзя не учитывать при расчете режимов резания, расчете инструмента на прочность, а также расчете на прочность металло­

значений динамических сил — изодинамические линии могут быть построены по уравнению (50). Изодинамическое поле представляет собой семейство эллипсов, каждый из которых соответствует опре­ деленному значению динамической силы (например: 50 кГ, 100 кГ, J50 кГ и т. д.). Такие поля позволяют определить модуль динами­ ческой силы, если упругое отклонение вершины резца или оси де­ тали известно или задается. Указать направление динамических сил в каждой точке поля можно на основе построения силовых линии (52).

Совокупность силовых и изодннамнческих линии позволяет совершенно точно определить модуль и направление динамических