ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИРОСКОПИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА ДЛЯ ВИБРОГАШЕНИЯ РАСТОЧНОГО ИНСТРУМЕНТА
Аннотация и ключевые слова
Аннотация:
Обработка глубоких отверстий сопровождается возникновением вибраций системы СПИЗ различного рода. Среди них выделяют резонансные вибрации, возникающие при кратности частоты вынужденных колебаний, зависящей от режимов обработки, частоте собственных колебаний инструмента. Они приводят к появлению погрешностей формы и размера отверстия. Для уменьшения амплитуды резонансных вибраций предложен метод виброгашения, заключающийся в использовании инструмента, оснащенного гироскопическим стабилизатором. Представлена математическая модель виброгашения вынужденных колебаний предложенного инструмента. Установлено, что для достижения наименьшего значения амплитуды вибраций, необходимо поддерживать систему СПИЗ в состоянии, близком к резонансному.

Ключевые слова:
обработка глубоких отверстий, гироскопическая стабилизация инструмента.
Текст

Особенность обработки гильз гидроцилиндров телескопирования, как изделий с глубокими отверстиями (ГО) состоит в том, что обрабатывающий инструмент (резцовая головка) закреплен на борштанге, длина которой превышает длину обрабатываемого отверстия и во время растачивания инструмент совершает поступательное движение подачи, продвигаясь вглубь вращающейся заготовки [1]. Таким образом, длина борштанги, находящаяся вне опор, увеличивается, что приводит к изменению её жесткости, а, следовательно, и частоты собственных колебаний системы СПИЗ (станок-приспособление-инструмент-заготовка). При этом СПИЗ подвержена и вынужденным колебаниям, частота которых определяется в том числе режимами обработки и незначительно изменяется во время процесса резания. Таким образом, за время обработки частоты вынужденных и собственных колебаний могут становиться кратными и равными друг другу, что приводит к резонансу и неравномерному съему металла внутри отверстия, снижая качество обработки ГО.

Известно использование динамических гасителей, основанных на свойствах двухстепенного гироскопа для успокоения бортовой качки. Этот подход применим и для уменьшения амплитуды вибраций расточного инструмента. В предложенной расчетной схеме (рис.1.) ось вращения ротора гироскопа расположена в раме и направлена вдоль действия вибраций [2]. Рама совершает колебания около положения равновесия, не достигая его, за счет наличия дестабилизирующего груза. Отклонение оси инструмента на угол  сопровождается возникновением момента , действующего на ось вращения ротора гироскопа. При этом возникает противодействующий момент, который отклоняет раму гироскопа на угол и препятствует повороту ротора гироскопа (рис.1).

Список литературы

1. Минков М.А. Технология изготовления глубоких точных отверстий. М., Л.: Машиностроение, 1968. 183 с.

2. Патент 152126 РФ МПК B23B29/00. Резцедержатель, демпфирующий вибрации / А.Ю. Горелова, А.А. Плешаков, М.Г. Кристаль. Опубл. 10.05.2015. Бюл. № 13.

3. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики: В 2-х томах. Т II. Динамика. - 6-е изд., перераб. И доп. ¬ М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983.¬640 с.

4. Николаи Е.Л. Теоретическая механика. Ч. 3. Изд. 2-е. Ленинград-Москва: ГОНТИ НКТП СССР ред. технико-теор. лит.,1939.311 с.\


Войти или Создать
* Забыли пароль?