OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 147 EQUIPMENT. INSTRUMENTS весия в системе. Для практиков адекватность имитационного моделирования соответствует обработке заготовки в период нормального износа инструмента или квазипостоянной скорости размерного износа. Имитационное моделирование динамики процесса резания осуществляется в несколько этапов. На первом этапе необходимо выяснить параметры вибрационных характеристик станка со стороны шпинделя и приводной подсистемы инструмента, так как они оказывают влияние на след, оставленный инструментом на поверхности заготовки. Наиболее информативными будут данные вибрационных характеристик, снятых в процессе резания, так как распределение потерь энергии вибраций зависит от материалов пары «резец – заготовка». Снятие вибрационных данных возможно при первой технологической операции в процессе обработки детали, в результате которой устраняются вариации геометрической формы заготовки и физико-механические свойства поверхностного слоя материала, возникающие в процессе заготовительных операций. Обработка данных основывается на методах спектрального анализа. В модель вибрационных возмущений также необходимо добавить источник случайной шумовой составляющей, всегда существующей в реальных технических системах, – например, генерируемой процессами стружкообразования. На втором этапе проводится цифровое моделирование динамики процесса резания с реальными данными о вибрационных характеристиках процесса для пары материалов при различных режимах резания. В результате моделирования на основе анализа силовых характеристик выбираются режимы, обеспечивающие наиболее высокую производительность точения из условия минимизации составляющих сил резания (0) (0) (0) 2 3 1 , , F F F . На третьем этапе происходит построение геометрической топологии поверхности детали на основе вычисленного сигнала деформационных смещений инструмента, а также вычисляются оценки качества поверхности – например, по параметру шероховатости a R . Итоговым результатом имитационного моделирования становятся режимы резания, обеспечивающие наиболее высокую производительность точения и требуемое качество обработанной поверхности. Моделирование динамики процесса резания и ее отображение в геометрической топологии поверхности детали В качестве примера для симуляции будет рассмотрено продольное точение детали диаметром 114 D = ìì из нержавеющей стали 10ГН2МФА твёрдосплавными пластинами Т15К6 с покрытием. На первом этапе для уточнения частотных составляющих вибраций инструмента экспериментально снимались вибрационные последовательности в направлениях 1 2 3 , , X X X с помощью виброакслерометров, установленных на инструменте, и затем строились их спектральные характеристики (рис. 3). а б в Рис. 3. Спектры мощностей последовательностей виброускорений в относительных единицах к дисперсии по направлениям: а – X1; б – X2; в – X3 для режимов / (0) 0,15 p S = ìì îá, 0, 5 (0) p t = ìì, / (0) 3 190 V = ì ìèí Fig. 3. Power spectra of vibration acceleration sequences in relative units to dispersion along the directions: а – X1; б – X2; в – X3 for modes mm / rev (0) 0.15 p S = , mm (0) 0.5 p t = , m / min (0) 3 190 V =
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1