OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 27 TECHNOLOGY диапазона показывает, что в спектре колебаний суппортной группы можно выделить три основные частоты. Первая из них совпадает с частотой биений шпиндельной группы. Остальные, в том числе и в среднечастотном диапазоне, являются составляющими кинематических возмущений. На основе полученных данных произведено моделирование динамики процесса резания с учетом влияния вибрационных возмущений (1) [29]. Примеры динамики сил резания для различных скоростей резания изображены на рис. 3. Диапазон включает в себя как скорости, используемые в натурных опытах на станке (V = 216 м/мин, V = 270 м/мин, V = 343 м/мин), так и промежуточные значения, полученные имитационным цифровым моделированием. С точки зрения динамики силовых показателей процесса резания верхней границей оптимального диапазона частоты оборота детали будут значения ниже первой частотной составляющей кинематических возмущений (12,5 Гц (рис. 2)), т. е. n < 700 об/мин или V < 252 м/мин. Частоты n = 800 об/мин (V = 270 м/мин) и n = = 930 об/мин (V = 318 м/мин) могут быть ис- a б Рис. 2. Пример обработанных данных для колебательной скорости инструмента в продольном направлении: а – временная реализация; б – амплитудный спектр колебательной скорости в среднечастотном и низкочастотном диапазоне Fig. 2. Example of processed data for tool oscillatory velocity in the longitudinal direction: а – time-domain signal; б – amplitude spectrum of oscillatory velocity in mid-frequency and low-frequency range пользованы в качестве режимов обработки с условием постоянства частоты оборотов детали, так как вариации частоты вращения заготовки в 1 Гц могут привести к значительному ухудшению динамики процесса резания (рис. 3). В этом случае малым вариациям технологических режимов резания в зоне квазиустойчивых параметров (V = 343 м/мин) соответствуют значительные вариации сил резания, в 1,6…2 раза превышающие вариации аналогичных параметров при V = 216 м/мин и V = 270 м/мин. Результаты моделирования вариаций трех параметров режимов резания на примере скорости обработки внутри оптимального с точки зрения минимизации вариаций площади срезаемого слоя диапазоне (216,5 м/мин) и за его пределами (343,6 м/мин) представлены на рис. 4, а, б. Стоит отметить, что при V = 343,6 м/мин сигналы по скорости и глубине резания приобретают вид практически гармонических колебаний. В данном случае происходит наложение частотных составляющих возмущений с несоизмеримыми амплитудами, при этом наблюдается наиболее мощный сигнал. Кинематические возмущения
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1