Автобиаграфия Автореферат Ссылки по теме Отчёт о поиске Индивидуальное задание
А.В. Мирошниченко, А.П. Тарасенко
Инженер. – 2007. – №8. – C. 165 – 168.
Наличие неуравновешенной радиальной силы вызывает разбивание отверстий, источниками её возникновения может быть биение зубьев, несимметричность заточки, несоосность инструмента и обрабатываемого отверстия, т.е. внешние воздействия, порождающие вынужденные колебания в системе СПИД.
Ряд авторов исследовали влияние конструктивных и геометрических параметров одномерного осевого инструмента на величину разбивания отверстий.
Из геометрических параметров одномерных развёрток наибольшее влияние на разбивание отверстий оказывает главный угол в плане. По данным исследований [1], минимальная величина разбивания отверстий наблюдается при значениях главного угла в плане – 2...3o, по мере увеличения его до 15o величина разбивания возрастает.
При увеличении же угла в плане от 15o до 45o величина разбивания отверстий резко увеличивается.
Также немаловажное влияние на величину разбивания отверстий оказывает угол наклона главной режущей кромки. Так исследования автора [2] показали, что с изменением угла наклона главной режущей кромки от 0o до –12o величина разбивания отверстий несколько уменьшается.
Очевидно, что уменьшение главного угла в плане и угла наклона главной режущей кромки ведёт к увеличению радиальных сил, что способствует демпфированию вынужденных колебаний, а следовательно, и уменьшению разбивания отверстия.
Наибольшее же влияние на величину разбивания отверстия оказывают режимы резания и в частности скорость резания, что очевидно связано с наростообразованием и как следствие, возникающими при этом вибрациями.
По данным исследований [3], при малых скоростях резания нарост отсутствует, а упругие деформации от радиальной силы значительны, в результате чего имеет место усадка отверстия. С увеличением скорости резания появляется нарост, как следствие при скоростях от 20 до 30 м/мин разбивка отверстия достигает наибольшего своего значения. С дальнейшим увеличением скорости резания интенсивность наростообразования уменьшается, однако возрастают вибрации, что приводит к дальнейшему увеличению разбивки. При скоростях резания V > 100 м/мин причиной разбивания отверстий являются вибрации [3]. Так же автором установлено, что изменение подачи от 0,6 мм/об до l,2 мм/об приводит к значительному увеличению величины разбивки отверстия.
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что для уменьшения разбивания отверстия, при работе развёртки, необходимо устранить внешние воздействия на упругую систему и процесс резания и увеличить силы демпфирования. Также необходимо уменьшить величину нароста. Уменьшение влияния нароста на разбивание отверстий может быть достигнуто за счйт снижения скорости резания до 2 – 20 м/мин.
Поскольку наибольшее влияние на величину разбивания отверстия оказывает неуравновешенная радиальная сила, то целью данной работы является экспериментальное определение режимов резания на значение неуравновешенной радиальной силы.
Для проведения экспериментальных исследований была разработана специальная конструкция оправки, с пластиной имитирующей зуб развертки. При проведении исследований, радиальная составляющая силы резания PУ определялась с помощью тензометрических датчиков. Исследования позволили установить влияние подачи Sz, глубины резания t, геометрических параметров инструмента на угол сбега стружки.
Зависимость радиальной силы резания от различных факторов, получаемая в результате эксперимента, обычно представляется формулой вида:
где Ру – радиальная составляющая силы резания;
Ср – коэффициент, зависящий от материала заготовки, режущей части инструмента и условий резания;
t – глубина резания;
Sz – подача на зуб;
V – скорость резания;
Хр, Ур, пр – показатели степеней.
Многими исследованиями установлено, что взаимовлияние элементов режимов резания на силы резания отсутствует, поэтому для упрощения расчетов воспользуемся только линейной частью полного уравнения регрессии:
у = В0 + В1•Хі + В2•Х2 + В3•X3.
Для получения линейной математической модели при исследовании взяли логарифмические масштабы. Последние позволяют получить степенные формулы, адекватную линейную модель при дробных факторных экспериментах и приводят к однородности дисперсий различных факторов.
В качестве основного уровня брали такую точку, в которой значения параметров оптимизации получаются наилучшими из всех известных значений. Интервал варьирования выбирался исходя из точности фиксации факторов и кривизны поверхности параметра оптимизации [4].
Для получения линейной модели вида на первых этапах планирования факторы варьировались на двух уровнях. Значения факторов, входящих в уравнение, брались в кодированном виде. Это позволяло упрощать форму записи уровней эксперимента и обработку экспериментальных данных. Верхний уровень фактора обозначался (+1), нижний (–1), а основной (0).
Все коэффициенты уравнения регрессии определяются независимо друг от друга. Оценка значимости коэффициентов в уравнении производилась с использованием t-критерия Стьюдента [5].
При насыщенном плане адекватность линейной модели определяется по разности В0 – Уср, где Уср – среднее значение параметра оптимизации для опытов в нулевой точке:
В0 – Уср < S1
Ошибка опыта определяется по опытам в нулевой точке:
где п0 = 4 – количество опытов в нулевой точке.
После потенцирования полученных выражений были получены формулы, отражающие влияние режимов резания на радиальную составляющую силы резания при развертывании.
Для определения значений радиальной неуравновешенной силы вместо глубины резания в формулы, необходимо подставлять величину осевого биения режущих кромок развёртки. Так как основной причиной возникновения радиальной неуравновешенной силы является именно неравномерность заточки зубьев развертки.
Проведённые исследования позволяют сделать следующие выводы:
– при развёртывании, при угле в плане 15o увеличение угла наклона главной режущей кромки приводит к увеличению значений радиальной силы, а следовательно к большему разбиванию отверстий, что хорошо согласуется с данными, приведёнными в работах [1, 2];
– глубина резания оказывает наибольшее влияние на значение радиальной неуравновешенной силы, а подача на зуб и скорость резания одинаково незначительно влияют на значение Ру.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Стрельцов В.А. Повышение эффективности обработки точных отверстай в машиностроении /Развертывание стали/, «Кыргызстан», Фрунзе, 1970. – 70с.
2. Антонюк В.И. Динамика развёртывания малоуглеродистых сталей. Труды Новочеркасского политехнического института, 1968. – Вып. 184. С. 33 – 37.
3. Стрельцов В.А. Исследование технологических режимов развёртывания по стали. Автореф, канд. Дис. М, 1965.
4. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М., «Наука», 1965, – с. 340.
5. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М., «Машиностроение», 1976, с. 278.
Автобиаграфия Автореферат Ссылки по теме Отчёт о поиске Индивидуальное задание