Оцінка впливу режимів різання на вібрацію розточувального різця і точність оброблюваних отворів на верстатах з ЧПК

Автор(и)

  • Юрій Іванович Бойко Національний університет харчових технологій
  • Олександр Анатолійович Литвиненко Національний університет харчових технологій
  • Валерій Анатолійович Яновський Державний університет «Житомирська політехніка» http://orcid.org/0000-0003-1304-2704

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2020-2(86)-34-40

Ключові слова:

технологічна оброблювальна система, вібрації, різальний інструмент, режими різання, CAD-CAM системи, верстат з ЧПК, якість, точність

Анотація

На точність механічної обробки отворів суттєво впливають такі фактори, як вібрації, що неминуче виникають у процесі виготовлення деталей у технологічній оброблювальній системі (ТОС). Серед них вібрація різального інструменту є найбільш негативним явищем, оскільки вона впливає на точність і шорсткість оброблених поверхонь, працездатність верстата та термін служби цього інструменту. Консольне закріплення різального інструменту під час розточування отворів зменшує жорсткість ТОС, що призводить до зниження їх точності. На сьогодні відсутні системні дослідження впливу вібраційної жорсткості консольного закріплення інструментів на точність одержаних отворів. Тому дослідження впливу вібрацій розточувального різця на точність обробки отворів на верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК) набуває важливого практичного значення. Під час обробки деталей на сучасних металорізальних верстатах з ЧПК їх працездатність можна визначити за показниками потенціометра, що дозволяє аналізувати ефективність процесу різання, його стабільність, амплітуду та величину вібрацій інструмента. У статті на прикладі розроблення технологічного маршруту механічної обробки деталі ‒ штифта плаваючого, що призначений для забезпечення центрування напрямних у корпусі прес-форми, з використанням CAD-CAM системи «Inventor 3D» та програми «Siemens NX» – проаналізовано вплив вібрацій різального інструменту, що виникають у ТОС в процесі обробки, на точність розточування отворів. Завдання вирішувалося під час розточування точних отворів діаметром 30H7 у заготовках із загартованої сталі 40Х за допомогою розточувального антивібраційного різця фірми «Sandvik-A20S-STFCR 11-RB1 CoroTurn 107», оснащеного змінною твердосплавною пластиною TCMT090204-UM. Дослідження проводили на сучасному токарно-фрезерному обробному центрі з ЧПК моделі HAAS DS‒30Y. Теоретично показано, що зменшення вібрації розточувального різця під час розточування точного отвору досягається за таких режимів різання: глибина t = 0,4 мм, подача s = 0,1 мм/об та частота обертання шпинделя n, яка в інтервалі часу «розгон‒гальмування» 2 секунди змінюється, тобто збільшується від n = 1800 об/хв до n = 2000 об/хв і навпаки, що дозволяє отримати отвір Æ30H7 з допуском циліндричності до 0,02 мм на довжині 100 мм.

Біографії авторів

Юрій Іванович Бойко, Національний університет харчових технологій

Yu.I. Boiko

Олександр Анатолійович Литвиненко, Національний університет харчових технологій

O.A. Lytvynenko

Валерій Анатолійович Яновський, Державний університет «Житомирська політехніка»

V.A. Yanovskyi

Посилання

Mel'nychuk, P.P., Borovyk, A.I., Linchevs'kyj, P.A. and Petrakov, Ju.V. (2005), Tehnologija mashynobuduvannja, pidruchnyk, ZhDTU, Zhytomyr, 835 р.

Myhajlov, V.M., Babkina, I.V. and Ljashenko, B.V. (2009), Tehnologichni osnovy mashynobuduvannja, navch. posibnyk in 2 part, Part 1, HDUHT, Harkiv, 202 p.

Lovygin, A.A. and Tverdovskii, L.V. (2012), Sovremennyi stanok s ChPU i CAD/CAM-sistema, DMK Press, M., 280 p.

Lytvynenko, O.A., Bojko, Ju.I. and Janovs'kyj, V.A. (2020), «СAD/СAM tehnologii' proektuvannja ta vygotovlennja detalej na verstatah z ChPK», Tehnichna inzhenerija, No. 1 (85), pp. 15–22.

Tyukina, N.V. (2014), «Osobennosti rastachivaniya glubokikh otverstii», Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki, Issue 11, Part 1, pp. 189–103.

Roukema, J.C. and Altintas, Y. (2007), «Generalized modeling of drilling vibrations: Part II: Chatter stability in frequency domain», Intenational Jornal of Machine Tools & Manufacture, No. 47, pp. 1474–1485.

Siemens NX, [Online], available at: https://www.plm.automation.siemens.com/ global/ru/products/nx/

Khoroshailo, V.V. (2016), «Povyshenie effektivnosti rastachivaniya otverstii na tokarnykh stankakh putem sozdaniya vibroustoichivoi instrumental'noi sistemy», Abstract of Ph.D. dissertarion, 05.03.01, Donbasskaya gosudarstvennaya mashinostroitel'naya akademiya, Kramatorsk.

Zholobov, O.O., Kyrylovych, V.A., Mel'nychuk, P.P. and Janovs'kyj, V.A. (2010), Tehnologija avtomatyzovanogo vyrobnyctva, pidruchnyk, ZhDTU, Zhytomyr, 1014 p.

Michelle Boucher, Strategiya osnovnykh postavshchikov CAD- i CAE-sistem v 2014 godu i dal'she, [Online], available at: http://www.cadcamcae.lv/N89/22-30.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-02

Номер

Розділ

ГАЛУЗЕВЕ МАШИНОБУДУВАННЯ