Дослідження силових факторів процесу розточування глибоких отворів циліндрів на токарному верстаті

Abstract

Здійснено аналіз базової моделі верстату, виявлено його основні недоліки та запропоновано шляхи їх усунення. Проведено аналіз інструментального забезпечення для розточування глибоких отворів циліндрів на токарному верстаті, а також існуючих залежностей для розрахунку силових характеристик процесу різання при розточуванні. Проведено аналіз формотворення на токарних верстатах та його компонувальної схеми на основі математичного методу відбору компоновок. Здійснено кінематичний розрахунок приводу головного руху, розрахунок пасової передачі, силовий та міцнісний розрахунок коробки швидкостей, розрахунок шпиндельного вузла на жорсткість. Проаналізовано особливості та схеми оброблення глибоких отворів циліндрів на токарному верстаті. Проведено патентний аналіз затискних патронів, а також спеціальних динамометричних пристроїв для вимірювання сил різання при розточуванні. Подано методики конструювання розточувальних інструментів із попарно-асиметричним розміщенням різців як з переточуваними так і з непереточуваними пластинами, а також конструкцію інструменту, розробленого на основі даних методик. Розроблена методика проведення експериментальних лабораторних досліджень на основі теорії планування експерименту, на основі якої проведені лабораторні дослідження впливу глибини різання та подачі на осьову силу та крутний момент при розточуванні, проведено опрацювання результатів експериментів і здійснено їх аналіз.

Analysis of the machine-tool basic model has been revealed and the ways of their elimination nave been proposed. Analysis of the tools equipment for boring the cylinder deep holes on the lathe was carried out as well as the available dependencies for calculation of power characteristics of cutting process under boring. Forming on lathes and its components scheme were studied on the mathematic method of the arrangement selection. The kinematic calculation of the primary motion drive was performed, as well as the calculation of the belt transmission, force and strength calculation on of the gear-box and the rigidity of the spindle unit. Besides, the characteristics and the mode of treatment of the cylinder deep holes on the lathe have been studied, the patent analysis of the face chucks and special dynamometric devises for measuring the cutting forces while boring have been carried out. The methods of boring tools design with both turning and non-turning plates have been presented s well as the tool structure, developed basing on these methods. The method the method of carrying out the experimental laboratory investigations, based on the experiment planning theory, which was used to perform the laboratory investigations of the cutting depth and transmissions effect on the axis force and the torque while boring, has been developed. The results have been summarized and analyzed.