Details

Целью данной работы является разработка и исследование эффективности виброзащитного устройства, позволяющего повысить технологическую надежность и расширить диапазоны устойчивых режимов токарной обработки. Объектом исследования является упругая система «станок – инструмент – заготовка» при токарной обработке. Предметом исследования является конструкция и параметры антивибрационного приспособления, предназначенного для подавления автоколебаний. Проведен аналитический обзор научно-технической литературы по теориям возникновения автоколебаний и существующим методам их подавления. Выполнено математическое моделирование системы с динамическим виброгасителем и без него. Разработаны комплекты конструкторской и технологической документации антивибрационной оправки, по которым изготовлен опытный образец. Проведен однофакторный эксперимент, позволяющий оценить эффективность виброзащитного приспособления. Разработанное виброзащитное приспособление обеспечивает снижение среднеквадратичного значения изгибных колебаний на 37,7%, продольных – на 34,8%; снижение пиковых значений амплитуды – на 56,5% и 81,4% соответственно. Антивибрационная оправка расширяет область устойчивости на лепестковой диаграмме, увеличивает рабочие вылеты инструмента. В ходе выполнения работы была решена акуальная научно-техническая задача повышения технологической надежности токарной обработкию Определены перспективы дальнейшего совершенствования виброзащитного приспособления – создание регулируемого на определенные режимы резания гасителя.

The purpose of this work is to develop and research the effectiveness of a vibration protection device that improves technological reliability and expands the range of stable turning conditions. The object of the study is the elastic system "machine – tool – workpiece" during turning. The subject of the study is the design and parameters of an anti-vibration device intended for suppressing self-excited vibrations. An analytical review of scientific and technical literature on the theories of self-excited vibration occurrence and existing methods of their suppression has been carried out. Mathematical modeling of the system with and without a dynamic vibration absorber has been performed. Complete sets of design and technological documentation for the anti-vibration boring bar have been developed, and a prototype has been manufactured. A single-factor experiment has been conducted to evaluate the effectiveness of the vibration protection device. The developed vibration protection device reduces the root mean square (RMS) value of bending vibrations by 37.7%, and of longitudinal vibrations by 34.8%; the reduction in peak amplitude values is 56.5% and 81.4%, respectively. The anti-vibration boring bar expands the stability region on the stability lobe diagram and increases the permissible tool overhang. During the work, a relevant scientific and technical problem of increasing the technological reliability of turning has been solved. Prospects for further improvement of the vibration protection device have been identified – the creation of a dynamic vibration absorber configurable for specific cutting condition.