Application of the synergistic concept in determining the CNC program for turning

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 105 EQUIPMENT. INSTRUMENTS оценивании влияния частоты вращения шпинделя на устойчивость упругих деформационных смещений инструмента и заготовки. Периодические всплески допустимых значений  объясняются регенеративным эффектом интегрального оператора формирования подачи. Если анализировать свойства при t T  , то скорость резания изменяет прежде всего параметр (0) T . Его увеличение вызывает две противоположные тенденции. С одной стороны, увеличение (0) T приводит к дополнительным фазовым сдвигам между силами и деформациями, что способствует потере устойчивости, с другой – увеличение (0) T способствует возрастанию демпфирующего влияния процесса резания на колебания, что стабилизирует равновесие. Поэтому при увеличении P V существует минимум. Если следовать работам [58], то по мере увеличения скорости резания наблюдается перераспределение физических взаимодействий в областях сопряжения инструмента и зоны резания (адгезионные, усталостные, абразивные, трибохимические, диффузионные и пр.). Переход от превалирующего адгезионного к диффузионному взаимодействию соответствует минимуму интенсивности изнашивания. Этому диапазону соответствует минимум мощности необратимых преобразований подводимой к резанию энергии [56]. При обработке стали 45 область этого перехода расположена в диапазоне (1,0…2,0) м/с. Кроме этого при возрастании Ω существует критическое значение Ω , с которого начинают проявляться параметрические эффекты, в том числе, параметрическое самовозбуждение [45]. Поэтому существует критическое значение , превышение которого недопустимо, и необходимо учитывать ограничения, накладываемые на систему особенностями ее динамики. Результаты и их обсуждение Одним из развивающихся в настоящее время путей увеличения эффективности обработки деталей, жесткость которых изменяется вдоль траектории движения инструмента, является согласование внешнего управления (от системы ЧПУ) с внутренним регулированием упругих деформаций, определяемым зависимостью сил от деформационных смещений и ТИЭС. Синергетическая проблема взаимодействия внешнего управления с внутренним [3–7], формируемым зависимостью сил резания от деформационных смещений и ТИЭС, задаваемых системой ЧПУ, решается на основе согласования внешнего управления с внутренней динамикой резания. Для этого, во-первых, при определении программы ЧПУ строится множество желаемых траекторий формообразующих движений, которые включают как ТИЭС, так и деформации вершины инструмента относительно заготовки. Желаемые траектории определяются исходя из требований к качеству деталей. Этим траекториям подчиняются все промежуточные траектории динамической системы вплоть до программы ЧПУ. Таким образом, существующий в настоящее время принцип подчинения заменяется принципом взаимодействия подсистем по направлению достижения цели. Во-вторых, из полученного множества траекторий, полученных при различных технологических режимах, выбирается траектория, при которой интенсивность изнашивания инструмента является минимальной. Глубина резания обычно задается априорно, поэтому при выборе режимов необходимо из условий физической оптимальности определить скорость резания, при которой желаемая траектория формообразующих движений является асимптотически устойчивой. Выполненная проверка эффективности метода при продольном точении штуцера форсунки топливного насоса показала, что за счет уменьшения количества проходов можно повысить произвоРис. 3. Пример изменения области устойчивости в плоскости «Vp – »: 1 – ( ) 400 / Y ñ  êã ìì; 2 – ( ) 150 / Y ñ  êã ìì Fig. 3. An example of changing the region of stability in a plane «Vp – »: 1 – ( ) 400 / Y ñ  êã ìì; 2 – ( ) 150 / Y ñ  êã ìì

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1