Дослідження динамічних процесів при точінні дворізцевими системами вирівнювального типу з врахуванням похибок заготовок

Abstract

Кваліфікаційна робота розглядає результати магістерського дослідження динамічної поведінки в процесі токарної обробки сисем вирівнювального типу, споряджених 2 різцями, з врахування наявних похибок використовуваних заготовок. Метою роботи є підвищення точності токарного оброблення деталей. Для цього використовуються дворізцеві вирівнювальні системи, які в процесі токарного оброблення зумовлюють зменшення впливу похибок заготовок. Представлений аналіз проблематики підвищення точності при точінні і впливу похибок робочого процесу на такі характеристики. Також розглянуті способи дослідження динамічних процесів для випадку токарної обробки, як загалом з точки зору динамічної поведінки пружної системи верстату, так і з точки зору аналізу частотних характеристик. Проведені розрахунки технологічних передумов подальшого аналізу на прикладі розробки операційної технології обробки конкретної деталі. Сформовані схеми формоутворення, які характерні для токарного оброблення і на їх основі запропоновані компоновочні рішення для верстату. За результатами кінематичних розрахунків побудована кінематична схема і сконструйований привід головного руху стосовно обраного токарного верстату, а також лінія його шпинделя. Сформульована мета наукового пошуку. Для її реалізації стосовно токарних операцій проведений аналіз дворізцевих систем для компенсації похибок обробки при вирівнюванні осьових навантажень різання на деталь. В якості прикладу у дослідженні проведена робота щодо розробки математичної моделі динаміки руху механічної системи вирівнювального типу із двома різцями в процесі точіння заготовок із різними похибками. Математична модель розв’язана аналітично, а її результати проаналізовані із використанням комп’ютерних програм. На основі розробленої моделі побудовані графіки динамічної поведінки системи в робочому процесі. Визначені параметри швидкодії системи для різних випадків та запропоновані відповідні висновки. Кваліфікаційна робота супроводжується технічним обґрунтуванням та аналізом заходів з охорони праці, а також пропозиціями з безпеки життєдіяльності.

Qualification Paper deals with the results of Master’s study of dynamic behavior in the process of turning systems of equalizing type, equipped with two cutters, taking into account the errors of the workpiece used. The objective of the paper is to increase the accuracy of turning parts. For this purpose double tool systems are used, which in the process of turning cause a reduction in the impact of work piece errors. The problems analysis of increase of accuracy at turningband influence of errors of working process on such characteristics is presented. Methods of research of dynamic processes for the case of turning are also investigated, both in general from the point of view of dynamic behavior of the elastic system of the machine tool, and form the point of view of the analysis of frequency characteristics. Calculations of technological preconditions of the further analysis on an example of development of the processing of a concrete working part are carried out. Shape froming schemes are formed, which are characteristic for turning, and on their basis structure assembly solutions are proposed for the lathe. Based on the results of kinematic calculations, a kinematic scheme is developed and the main motion drive is designed in relation to the selected lathe, as well as the line of its spindle is constructed. The purpose of scientific research is formulated. For its realization concerning turning operations the analysis of two-cutter systems for compensation of errors of machining in equalizing the axial cutting loadings on a detail is carried out. As an example, the study carries out the development work towards the mathematical model of the dynamics of the mechanical system of the leveling type with two cutters in the process of turning workpieces with differetnt errors. The mathematical model is solved analytically, and its results are analyzed using computer programs. On the basis of the developed model graphs of dynamic behavior of system in the working process are constructed. The system speed performance rates for different cases are determined and the corresponding conclusions are offered. Qualification Paper is accompanied by a feasibility study and analysis of labor protection measures, as well as proposals for life safety.