Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2019

Розмір шрифту: 
Моделювання автоколивань при токарному обробленні
К. О. Трибрат, Ю. В. Петраков

Остання редакція: 2019-04-08

Тези доповіді


Представлений аналіз причин виникнення автоколивань в процесі різання при точінні. Доведено, що основною причиною є оброблення за слідом, коли коливання технологічної обробляючої пружної системи відбиваються у вигляді хвилястості поверхні різання, яка через один оберт попадає в зону різання і викликає збудження системи. Таке явище знайшло визначення як оброблення «за слідом». Коливання відбуваються в замкненій системі, підтримуються за рахунок зовнішнього джерела потужності і при певних обставинах можуть привести до втрати сталості.

Створена математична модель, де пружна технологічна обробляюча система представлена одномасовою динамічною моделлю з одним ступенем свободи, а феномен оброблення «за слідом» представлений запінюючим елементом з часом запізнення, що дорівнює одному оберту заготовки.

На підставі критерію Найквіста визначені умови сталості системи з запізнюючим елементом в своїй структурі і позитивним зворотним зв'язком.

Створена прикладна програма моделювання процесу у часі та в частотному діапазоні. За допомогою результатів моделювання доведена справедливість застосування критерію Найквіста для визначення сталості технологічної обробляючої системи при точінні.

Запропонована прикладна програма для визначення оптимальних параметрів динамічного компенсатора коливань. За критерій оптимальності взято добуток часу перехідного процесу і підскоку системи.


Ключові слова


коливання при різанні; математична модель з функцією запізнення; критерій сталості

Посилання


1. Mubarak A. M., FadulAlmula1, Haitao Zhu2, Hassan A. Wahab Damping effect on chatter stability of turning and milling processes / JVE INTERNATIONAL LTD. VIBROENGINEERING PROCEDIA. SEP 2017, VOL. 13. ISSN 2345-0533.

2. Mahdi Eyniana Frequency Domain Study of Vibrations Above and Under Stability Lobes in Machining Systems Procedia CIRP 14 ( 2014 ) 164 – 169 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221282711400211X

3. Moon F. C., Kalmar-Nagy T. Nonlinear models for complex dynamics in cutting materials / The Royal Society, 2001, USA, Sibley School of Aerospace and Mechanical Engineering, pp. 695-711.

4. Мельничук П.П., Скочко Є.В. Аналіз динаміки технологічних систем при обробці деталей різанням / ВІСНИК ЖДТУ № 4 (51), c.69-72.

5. Асташев В.К., Корендясев Г.К. О моделях возбуждения автоколебаний при резании / ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ СОВРЕМЕННЫХ МАШИН, 2012, Т. 2, c.211-215.

6. Богомолов М.Н. Причины возникновения автоколебаний при резании/Научный альманах ·2017·N 1-3(27), c.26-30.

7. Оргиян А.А., Ореховский В.А., Динамика стационарных систем металлорежущих станков / Праці Одеського політехнічного університету, 2012 Вип. 1(38), с.71-79.

8. Корендясев Г.К. О физических моделях возбуждения автоколебаний при резании / Вестник научно-технического развития, №7 (71), 2013, c.15-25.

9. [10] Ahmadi K., Ismail F. Analytical stability lobes including nonlinear process damping effect on machining chatter. International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 51, Issue 4, 2011, p. 296-308.

10. [15]Ahmadi K., Ismail F. Stability lobes in milling including process damping and utilizing multifrequency and semi-discretization methods. International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 54, 2012, p. 46-54.

11. [16] Altintas Y., Eynian M., Onozuka H. Identification of dynamic cutting force coefficients and chatter stability with process damping. CIRP Annals – Manufacturing Technology, Vol. 57, Issue 1, 2008, p. 371-374.

12. Altintas Y. Manufacturing automation : metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design / Cambridge University Press, New York, NY 10013-2473, USA 2012, 366p.

13. Fansen Kong, Peng Liu, Xiaoming Wang Experimental Investigation of Evolution Process of Nonlinear Characteristics from Chatter Free to Chatter / Journal of Modern Physics, 2011, 2, 1041-1050, 1041-1050

14. Петраков Ю.В. Автоматичне управління процесами обробки матеріалів різанням / УкрНІАТ, Київ, 2003, 383с.

15. Петраков Ю.В., Драчев О.И. Моделирование процессов резания / ТНТ, 2013, 240с.

16. Петраков Ю.В., Драчев О.И. Автоматическое управление процессами резания / ТНТ, 2014, 408с.

17. Цыпкин Я. З., Устойчивость систем с запаздывающей обратной связью, Автомат. и телемех.,1946, том 7, выпуск 2-3, c.107–129




Add comment