Damping of Autovibrations of Flexible Shaft Embodied in Centers When Turning by Multiple-Tool Head With Variable Tooth Pitch

Abstract

ГАШЕНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ ЗАКРЕПЛЕННОГО В ЦЕНТРАХ НЕЖЕСТКОГО ВАЛА ПРИ ТОЧЕНИИ МНОГОРЕЗЦОВОЙ ГОЛОВКОЙ С ПЕРЕМЕННЫМ ШАГОМ ЗУБЬЕВ © 2016В.М. Свинин, доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов» А.Ю. Прохоров, аспирант кафедры «Автоматизация производственных процессов» Забайкальский государственный университет, Чита (Россия) Ключевые слова: нежесткий вал; регенеративные автоколебания; многорезцовая головка; переменный шаг зубьев.Аннотация: Применение интенсивных режимов резания при обработке нежестких валов многорезцовыми го-ловками сдерживается возбуждением регенеративных автоколебаний в технологической системе. Рассмотрены существующие способы их гашения. Одним из наиболее перспективных способов борьбы с регенеративными ав-токолебаниями является применение инструмента с непостоянным окружным шагом зубьев. Однако мнения ис-следователей о необходимой величине разности шагов зубьев инструмента расходятся. Для экспериментального определения этой величины разработана конструкция регулируемой многорезцовой головки и проведено исследо-вание влияния разности шагов зубьев инструмента на амплитуду автоколебаний нежесткого вала при его точении с закреплением в центрах. При настройке головки использовали чередование увеличенных и уменьшенных шагов зубьев. Колебания заготовки в вертикальном и горизонтальном направлениях регистрировали бесконтактными токо-вихревыми датчиками. На основе анализа виброграмм автоколебаний, их частотных спектров, траекторий движения заготовки и фотографий обработанных поверхностей установлено, что с ростом разности смежных шагов зубьев происходит последовательное уменьшение, увеличение и повторное уменьшение амплитуды автоколебаний. Га-шение автоколебаний происходит при разности окружных шагов зубьев в диапазоне значений 0,25…1,3 длины волны автоколебаний на поверхности резания. Почти полное их подавление получено при значении 0,75. Резуль-таты полученных экспериментальных данных объяснены с позиции теории регенеративных автоколебаний. Таким образом, экспериментально доказано, что применение многорезцовых головок с настройкой разности окружного шага зубьев позволяет обеспечить динамическую устойчивость процесса точения нежестких валов.