Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Деформационная точность механической обработки сложных криволинейных поверхностей изделий корабельного машиностроения

Деформационная точность механической обработки сложных криволинейных поверхностей изделий корабельного машиностроения

Расчет мгновенных усилий и деформаций при обработке многозубым инструментов произвольного профиля. Оптимизация точностных характеристик процесса обработки технологической системы в условиях нестационарного резания. Геометрическая модель формообразования.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 31.01.2019
Размер файла 231,5 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕФОРМАЦИОННАЯ ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛОЖНЫХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЙ КОРАБЕЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

Кремлева Л.В., Худяков М.П. (МГТУ "Станкин", Москва, РФ)

The methods and the some results of studying of deformation accuracy of machining of the high stressness large dimensional hull constructions are stated in the given paper.

Существенная нестабильность резания, чувствительность технологической системы к изменению параметров в процессе рассматриваемой обработки приводит к тому, что получение требуемой точности связано главным образом с деформационной точностью и устойчивостью при обработке.

Предлагается методика расчета мгновенных усилий и деформаций при обработке многозубым инструментом произвольного профиля, позволяющая оптимизировать точностные характеристики процесса обработки и устойчивость технологической системы в условиях нестационарного резания.

Методика использует геометрическую модель формообразования и время как одну из обобщенных координат. При этом кинематическая цепь технологической системы замыкается силовой временной зависимостью, определяемой в целом через геометрический анализ мгновенных сечений срезаемого слоя. Модель дискретна, что позволяет, в частности, сохранить ее общность при изменениях условий контакта инструмента и изделия.

Дифференциальные уравнения, составляющие модель решаются численно, используется аппарат быстрого преобразования Фурье. В процессе решения могут быть получены как силовые, так и кинематические динамические образы процесса резания, что позволяет прогнозировать его деформационную точность. Соответствующие характеристики, взятые интегрально, дают усредненные значения сил и скоростей резания, используемые в технологических расчетах.

Порядок составления модели:

1. Определение геометрии i-й криволинейной режущей кромки в СКИ, -- системе координат инструмента, -- в матричном виде в однородных координатах:

деформация нестационарный резание многозубый

ri (u) = [f(u)cos((u + f(u)tgiii ) / (f(u)tgi))

f(u)sin((u+f(u)tgiii)/(f(u)tgi)); u; 1]; (1)

где u -- параметр высоты профиля: u[0, H], мм;

-- круговая частота вращения инструмента, с-1;

f(u) -- функция формы профиля.

2. Определение положения i-й режущей кромки в момент времени t в СКС -- системе координат станка через покоординатные связи СКИ и СКС:

; (2)

где =[A] -- матрица связи СКС и СКИ;

3. Определение участков режущих кромок, участвующих в резании:

а) Разбиение режущей кромки на отдельные элементы равномерно вдоль оси вращения инструмента с шагом =H/n, где n -- количество элементов.

б) В каждый момент времени ti (от t0=0 до tконечное=L/S, L -- длина траектории) определим положение элемента в пространстве в СКС по уравнению (2), т.е. координаты X, Y, Z для i-го из n элемента на N-ом зубе.

в) Мгновенное сечение срезаемого слоя на элементе с координатами (X, Y, Z):

,

где -- нормаль к образующей поверхности инструмента в точке с координатами (X, Y, Z) в СКС:

; (3)

; -- касательные вдоль координатной линии образующей поверхности инструмента в СКИ;

Если W>0, то элемент может резать.

Если W0, то элемент не режет и элементарная толщина среза аЭЛ =0.

Если W>0, то проверяем положение режущего элемента по отношению к ориентированному объему заготовки (внутри-снаружи). Если при этом точка режущей кромки находится внутри заготовки, то элементарная толщина среза:

; (4)

элементарные ширина среза вЭЛ=, площадь среза SЭЛ= аЭЛ вЭЛ .

Если точка режущего элемента снаружи заготовки, то вЭЛ=0 и SЭЛ=0.

4. Определение суммарной нагрузки резания:

Для элементарных тангенциальной pT*, радиальной pR* и осевой pA* составляющих силы резания, действующих на режущий элемент:

pT* = pудSЭЛ; pR* = kR pT*; pA* = kA pT* (5)

где pуд - удельная сила резания; kR ,kA - коэффициенты.

При участии в резании u режущих элементов k зубьев суммируем:

pT(t) = pT*u, k; pR(t) = pR*u, k; pA(t) = pA*u, k; (6)

Преобразуем далее (5) в частотную область посредством БПФ.

5. Определение деформаций и границ устойчивости ТС при резании:

представим динамическую модель ТС как эквивалентную, приведенную к зоне резания двухмассовую упругую систему, линейную относительно коэффициентов жесткости и демпфирования. Как показал анализ, подобное представление вполне адекватно для рассматриваемого случая обработки. Система является замкнутой, многоконтурность системы обусловлена участием в работе нескольких зубьев фрезы. Ограничивались низшими собственными частотами. Полученная система дифференциальных уравнений решалась численно методом Рунге-Кутта.

В качестве апробации разработанных моделей было проведено моделирование процесса фрезерования призматических заготовок с прямолинейной подачей, некоторые результаты которого приведены на рис. 1-3. Результаты стендовых испытаний показали хорошее соответствие полученных решений.

Вывод

Предложена математическая модель и методика расчета мгновенных усилий и деформаций при обработке многозубым инструментом произвольного профиля, позволяющая оптимизировать точностные характеристики процесса обработки и устойчивость технологической системы в условиях нестационарного резания за счет параметров инструмента и режимов резания.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены