Назначение режима точения на основе оценки динамического качества станков 

Александр Анатольевич Игнатьев, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технической механики и мехатроники, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77),atp@sstu.ru
Татьяна Геннадиевна Насад, доктор технических наук, профессор, заведуюший кафедрой технологии машиностроения, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77),tgnas@mail.ru
Владимир Анатольевич Добряков, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технической механики и мехатроники, Саратовский  государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77),dobryakovva@mail.ru
Ирина Павловна Насад, аспирант, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (Россия, г.Саратов,ул.Политехническая, 77) 
Алексей Алексеевич Казинский, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технической механики и мехатроники, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), aak@sstu.ru

Актуальность и цели. Обработка на станках токарной группы с использованием средств автоматизации представляет собой сложный процесс, зависящий от свойств динамической системы (ДС) станка, поэтому определение режимов резания по минимальному значению коэффициента затухания автокорреляционной функции виброакустических колебаний является актуальной задачей машиностроения. Материалы и методы. Колебания, возникающие при обработке ответственных деталей, определяют динамическое качество станков, качество поверхностного слоя и стойкость режущего инструмента, поэтому необходимо выявить способы управления. Повышение производительности процесса обеспечивается форсированными режима-ми резания, которые могут привести к ухудшению качества обработки и преждевре-менному износу режущего инструмента. Теоретическое определение рациональных режимов резания вызывает определенные трудности, поэтому экспериментальный поиск решения поставленной задачи наиболее актуален. В работе для выбора рациональных режимов резания на станках токарной и шлифовальной групп в качестве наиболее информативной характеристики предлагается использовать запас устойчивости ДС станка, который следует определять из передаточной функции ДС с применением автокорреляционной функции (АКФ) колебаний. Условием идентификации ДС станка является предварительная идентификация АКФ, что можно реализовать, используя записи колебаний при резании. Предварительно осуществляется фильтрация колебаний, чтобы исключить низкочастотный диапазон, содержащий частоты, вызванные колебаниями элементов станочной системы, и оставить частоты, связанные с процессом резания. Режимы резания назначаются по наибольшему значению запаса устойчивости, что обеспечивает высокое качество поверхности. Результаты и выводы. Имеется однозначная аналитическая связь показателя колебательности и коэффициента затухания АКФ, что позволяет вычислить именно коэффициент α, по значению которого можно оценить запас устойчивости ДС на различных режимах резания и выбрать наиболее целесообразный. Исследование вибраций станков для обработки высокоточных деталей дает возможность соответствующим образом управлять технологическим режимом, используя уровень вибраций как один из показателей его качества

Ключевые слова

точение, автокорреляционная функция, интегральные оценки, режимы резания, коэффициент затухания, виброакустические колебания, запас устойчивости

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Игнатьев А. А., Насад Т. Г., Добряков В. А., Насад И. П., Казинский А. А. Назначение режима точения на основе оценки динамического качества станков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2023. № 2. С.130-141. doi:10.21685/2072-3059-2023-2-10