ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ МЕРНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Цель. Цель исследования – получить расчетные зависимости, удовлетворяющие указанным  требованиям, и определить границы их применимости для различных диапазонов диаметров мерного инструмента. Для анализа колебательного движения при резании металлов необходимо составить математическую модель динамической системы. Математическая модель динамической системы считается заданной, если известны параметры системы, определяющие однозначно ее состояние, и указан закон изменения состояния во времени. С учетом этого, каждому исследованию колебательных движений должно предшествовать
определение параметров колебательных контуров математической модели. Рабочая часть мерного инструмента представляет собой стержень сложного профиля, что значительно затрудняет проведение таких расчетов. В литературе отсутствуют достаточно строгие и, в то же время, приемлемые для инженерной практики формулы. Поэтому данные по характеристикам мерного инструмента, в частности, жесткости, момента инерции дают значительный разброс.

Метод. Для расчетов используются методы теории упругости.

Результат. Получены инженерные формулы для расчета жесткости и полярного момента инерции мерного инструмента, в частности, трехперых и четырехперых метчиков с прямыми стружечными канавками и сверл. Установлено, что для повышения динамической устойчивости мерного инструмента необходимо увеличивать момент инерции сечения. Это можно осуществить путем увеличения диаметра сердцевины.C ростом угла наклона стружечных канавок значительно уменьшается жесткость инструмента. Выполняя стружечную канавку с переменным углом наклона можно добиться высокой жесткости мерного инструмента.

Вывод. Полученные расчетные зависимости позволяют с приемлемой точностью задать параметры системы «станок-приспособление-инструмент-деталь» (СПИД) при анализе динамики процесса обработки металлов мерными инструментами. Доказано влияние углов заточки на момент инерции, учет которого значительно повысит достоверность результатов анализа динамики процесса резания.

1. Арутюнян Н.Х. Кручение упругих тел / Н.Х. Арутюнян, Б.М. Абромян. - М. : ГИФМЛ, 1963. – 688 с.

2. Гусейнов Р.В. Интенсификация технологических процессов обработки труднообрабатываемых материалов путем управления динамическими параметрами системы. Автореферат дисс. - докт. техн. наук. Санкт-Петербург, 1998. 23 с.

3. Гусейнов Р.В., Рустамова М.Р. Математическая модель процесса обработки отверстий сверлами на основе нелинейной динамики. Ч.1. Постановка задачи// Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2011. №3. Том 22. С.64-68.

4. Гусейнов Р.В., Рустамова М.Р. Совершенствование обработки отверстий небольшого диаметра//Вестник машиностроения. 2012. №9. С.50-52.

5. Гусейнов Р.В., Рустамова М.Р. Исследование процесса обработки отверстий на основе нелинейной динамики//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2012. №26. С.77-80.

6. Гусейнова М.Р., Гусейнов Р.В. Обоснование базы данных для исследования динамических процессов при резании//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2014. № 4. Т.35. С.36-44.

7. Денисенко В.И. Жесткость спиральных сверл и их эксплуатационные характеристики. – Вильнюс, 1974. – 14 с.

8. Емельянов Д.В. Анализ прочностных характеристик спиральных сверл//Электронный научно-практический журнал «Современная техника и технология». 2017. URL: http://technology.snauka.ru/2015/01/5617 (дата обращения: 20.08.2017)

9. Кирсанов С.В. Влияние конструкции развертки на огранку обработанных отверстий // Станки и инструмент. 2000. № 4. С. 22-23.

10. Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967. 357 с.

11. Малышко И.А. Основы проектирования осевых комбинированных инструментов: Диссертация д-ра техн. наук: 05.03.01. – Киев, 1996. – 430 с.

12. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.:Наука, 1966. – 192 с.

13. Холмогорцев Ю.П. Оптимизация процессов обработки отверстий. – М: Машиностроение, 104. – 128 с.

14. Altintas Y. Manufacturing Automation. New York: Cambridge University Press; 2012. 366 p.

15. Badrawy S. Cutting Dynamics of High Speed Machining. Technology Update. 2001; 8(1):24-26.

16. Ema S., Fujii H., Marui E. Whirling vibration in drilling. Part 3: Vibration analysis in drilling workpiece with a pilot hole. Journal of Engineering for Industry. 1998; 110:315-321.

17. Schmitz T.L., Smith K.S. Machining Dynamics. Frequency Response to Improved Productivity. Springer US; 2009. 303 p. DOI: 10.1007/978-0-387-09645-2.

18. Systeme doutilequilibre multi-fonctions. TraMetal; Revue techniquemensuelle du travail des metaux. 2000; 51:14–16.