ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 148 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ На рис. 3 хорошо заметны три всплеска частот в каждом направлении вибрационной активности инструмента: 1 460 , ω = Ãö 2 790 , ω = Ãö 3 1, 42 ω = êÃö. Измеренные частотные составляющие являются параметрами гармонических функций, используемых в имитационной модели процесса резания в качестве возмущений (уравнение (4)). Согласно методике исследования при моделировании возмущений для качественного результата симуляции в имитационную модель был введен сигнал «белого» шума по каналам возмущения. Параметры подсистемы инструмента: коэффициенты матрицы жесткости и диссипации приведены в табл. 1 с учетом, что 3 2 0, 27 10 , / m − = ⋅ êãñ ìì, передний угол γ = 10°, задний угол α = 10° и угол в плане φ = 90°. Параметры динамической связи представлены в табл. 2. Результаты симуляции процесса резания при различных технологических режимах представлены на рис. 4, глубина резания является постоянной величиной = (0) 0,5 p t ìì. На рис. 4 приведены примеры временной реализации сил резания для заданной динамической системы (3–4) при варьировании параметра скорости (0) 3 V с учетом характеристик реального вибрационного возмущения процесса резания. Отметим, что при изменении скорости резания наблюдается не только уменьшение средних значений силы резания, но и изменение амплитуды вибрационного возмущения, которое связано с нелинейными свойствами системы, проявляющимися в перераспределении резонансной частоты модели при изменении управляющих параметров. В соответствии с периодическими изменениями амплитуды вибраций силовых характеристик можно выделить оптимальные значения скорости резания (0) 3 190 / V = ì ìèí, обеспечивающие высокую производительность точения с условием минимизации составляющих сил резания и вибраций, так как они негативно влияют на геометрию поверхности обрабатываемой детали. Итоговая амплитуда возмущающего сигнала ограничена по максимальной амплитуде возмущений, измеренных непосредственно в процессе точения детали (рис. 5, б). На втором этапе рассмотрим симуляцию динамики процесса резания для двух вариантов режимов обработки детали – с (0) 0,15 / p S = ìì îá и (0) 0, 25 / p S = ìì îá, а также с выбранной оптимальной скоростью резания (0) 3 190 / V = ì ìèí (рис. 5, a). Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Параметры подсистемы инструмента Parameters of the tool subsystem h1,1, кг∙с/мм h2,2, кг∙с/мм h3,3, кг∙с/мм h1,2 = h2,1, кг∙с/мм h1,3 = h3,1, кг∙с/мм h2,3 = h3,2, кг∙с/мм 1,3 1,15 0,85 0,36 0,2 0,1 c1,1, кг/мм c2,2, кг/мм c3,3, кг/мм c1,2 = c2,1, кг/мм c1,3 = c3,1, кг/мм c2,3 = c3,2, кг/мм 1051 955 725 372 113 195 Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Параметры динамической связи Dynamic link options ρ, кг/мм2 ζ, (мм/с)−1 T(0), с μ χ 1 χ2 χ3 350 0,1 0,0005 0,5 0,7 0,5 0,5
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1