ВЫБОР РЕЖИМА ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ                          СТАНКА ПО ВИБРОАКУСТИЧЕСКИМ КОЛЕБАНИЯМ    

Игнатьев Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизации и управления технологическими процессами, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), atp@sstu.ru
Коновалов Валерий Викторович, кандидат технических наук, доцент, кафедра технологии машиностроения, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), science7@rambler.ru

621.941

Актуальность и цели. Обеспечение конкурентоспособности продукции машиностроительных предприятий на внутреннем и международном рынках обусловлено в значительной степени качеством ее изготовления. При производстве подшипников важная роль отводится процессам обработки деталей резанием (точение, шлифование). Токарная обработка колец подшипников предшествует обработке шлифованием рабочих поверхностей. Производительность и качество точения зависят от технического состояния станка и назначенных параметров режима обработки. Одной из важных характеристик станка, которая влияет на эффективность точения, является динамическое состояние станка, которое можно определить на основе измерения и анализа виброакустических колебаний основных узлов формообразующей подсистемы.
Материалы и методы. Передаточная функция динамической системы может быть вычислена, если получено аналитическое выражение выходного сигнала. Замкнутая динамическая система станка является нелинейной, однако при фиксированных значениях параметров режима резания (скорость вращения заготовки, подача инструмента, глубина резания) за время обработки одной детали можно рассматривать динамическую систему как линейную. При изменении значения одного из параметров режима изменяется и передаточная функция.
Результаты. Эксперименты проводились по специальной методике. В производственных условиях оценивалась предварительная токарная обработка поверхности качения наружных колец железнодорожного подшипника 42726 из материала ШХ-15. Скорость вращения заготовки 180 об/мин, подача резца 0,2, 0,4, 0,5, 0,6 мм/об. В ходе испытаний были произведены исследование наружных колец в количестве по 9 штук подшипника 42726 и измерение виброакустического колебания резцового блока станка с целью выявления возможных дефектов и их влияния на параметры точности поверхностей колец подшипников и производительность.
Выводы. Исследования процесса точения колец подшипников на станках ПАБ-350 показали, что наибольшая эффективность обработки достигается при максимуме запаса устойчивости динамической системы станка. Таким образом, получено достаточно простое выражение для определения передаточной функции замкнутой динамической системы токарного станка экспериментально-аналитическим методом, а также указано на ее практическое применение для обоснования выбора режима обработки.

Ключевые слова

виброакустическое колебание, передаточная функция, динамическая система, токарная обработка, кольцо подшипника.

 Скачать статью в формате PDF

1. Кудинов, В. А. Динамика станков / В. А. Кудинов. – М. : Машиностроение, 1967. – 359 с.
2. Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков : в 3 ч. Ч. 2 / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Мартынов. – Саратов : СГТУ, 1994. – 156 с.
3. Скляревич, А. Н. Операторные методы в статической динамике автоматических систем / А. Н. Скляревич. – М. : Наука, 1956. – 460 с.
4. Методы цифрового моделирования и идентификации стационарных случайных процессов / А. Н. Лебедев, Д. Д. Недосекин, Г. А. Стеклова, Е. А. Чернявский. – Л. : Энергоатомиздат, 1988. – 64 с.
5. Попов, В. И. Динамика станков / В. И. Попов, В. И. Локтев. – Киев : Технiка, 1975. – 136 с.
6. Коновалов, В. В. Модель процессов в динамической системе токарного станка с учетом стохастических свойств сил резания / В. В. Коновалов, А. А. Игнатьев // Вестник СГТУ. – 2011. – № 2 (56). – С. 230–233.
7. Точность и надежность автоматизированных и прецизионных металлорежущих станков : в 3 ч. Ч. 1 / Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Мартынов. – Саратов : СГТУ, 1992. – 160 с.
8. Игнатьев, А. А. Выбор подачи круга для обеспечения качества обработки колец подшипников на основе идентификации динамической системы шлифовального станка / А. А. Игнатьев, В. А. Каракозова // Вестник СГТУ. – 2011. – № 2 (56). – С. 69–73.
9. Коновалов, В. В. Моделирование и идентификация динамической системы автоматизированного токарного станка / В. В. Коновалов, А. А. Игнатьев // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении : сб. науч. тр. – Саратов : Изд-во СГТУ, 2011. – С. 141–143.