Машиностроение и машиноведение
Правильная ссылка на статью:
Губанова А.А.
Влияние динамических особенностей процесса фрезерования на показатели качества детали
// Электроника и электротехника.
2018. № 3.
С. 9-16.
DOI: 10.7256/2453-8884.2018.3.27557 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=27557
Аннотация:
Предметом исследования является вопрос управления геометрическим качеством обработки, определению технологических режимов, и параметров инструмента, позволяющих обеспечить априорно определяемые требования к качеству поверхности заготовки. Изучены свойства преобразования траекторий формообразующих движений инструмента относительно обрабатываемой детали в характеристики микрорельефа, волнистости и формы поверхности, образуемой процессом резания. Эксперименты показали, что микрорельеф изменяется в зависимости от объема пластической деформации, зависящего от величины подачи на зуб, состоянием режущих кромок, скорости резания. Для решения поставленной задачи использовались методы и средства исследования, включающие теоретические исследования, которые базируются на основных положениях механики процесса резания, теории дифференциальных уравнений, вычислительной математики, теории автоматического управления и методах статистической обработки данных. Эмпирические исследования включают методы экспериментальной динамики и численные методы моделирования с использованием специализированного программного обеспечения для ЭВМ. Основными выводами проведенного исследования является то, что при фрезеровании поверхности фрезами, диаметр которых меньше ширины обрабатываемой поверхности, формируемый рельеф не является регулярным. По ширине обрабатываемой поверхности можно выделить область, в которой наблюдается нестационарное удвоение периода следа инструмента. Причем эта область является нестабильной. Также установлено, что скорость резания оказывает противоречивое влияние на параметры качества формируемой поверхности. С одной стороны, при увеличении скорости резания возрастают градиенты напряжений и деформаций в зоне обработки, что положительно сказывается на формируемом рельефе. В другой, по мере увеличения скорости начинают проявляться параметрические эффекты динамики, вызывающие биения и формирование на поверхности волнистости с недопустимыми параметрами.
Ключевые слова:
попутное фрезерование, шероховатость, волнистость, концевая фреза, рельеф поверхности, скорость резания, износ инструмента, критическая скорость, деформация, контакт зубьев фрезы
Abstract:
The subject of research is the issue of managing the geometric quality of processing, the definition of technological regimes, and tool parameters to ensure a priori defined requirements for the quality of the surface of the workpiece. , cutting speed.The main conclusions of the study are that when milling the surface with cutters whose diameter is less than the width of the surface being processed, the relief formed is not regular. The width of the treated surface can be used to distinguish the area in which there is a non-stationary doubling of the tool wake period. Moreover, this area is unstable. It was also found that the cutting speed has a contradictory impact on the quality parameters of the formed surface. On the one hand, as the cutting speed increases, the gradients of stresses and strains in the treatment zone increase, which has a positive effect on the formed relief. In the other, as the speed increases, parametric effects of the dynamics begin to appear, causing beats and the formation of waviness on the surface with unacceptable parameters.
Keywords:
deformation, critical speed, tool wear, cutting speed, surface relief, end mill, waviness, roughness, associated milling, the contact of the teeth of the cutter