Введение
ГЛАВА 1. Состояние исследований динамики механической обработки и методов обеспечения качества процесса шлифования с учетом динамических явлений зоне резания 16
1.1. Развитие подходов к изучению динамических явлений при резании материалов 23
L.2. Правка круга как способ обеспечения качества процесса шлифования абразивным инструментом 27
1.3. Современное состояние исследований динамики станочных систем и методов обеспечения качества обработки. Задачи исследования
ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование обеспечения качества обработки внутренним шлифованием на основе оптимального сочетания динамических параметров формообразующих механических систем станка 36
2.1. Анализ особенностей динамических явлений при обработке поверхностей внутренним шлифованием 36
2.2. Принципы обеспечения качества процесса обработки на основе оптимального сочетания параметров формообразующих механических систем станка 41
2.3. Обобщенная динамическая модель процесса правки 53
2.3.1. Постановка задачи исследования динамики процесса правки 53
2.3.2. Обобщенная динамическая модель процесса правки 56
2.3.3. Обобщенные силы правки 59
2.3.3.1. Взаимодействие абразивного зерна с вершиной правящего инструмента 59
2.3.3.2. Выражение обобщенной силы в динамической модели 63
2.4. Обобщенная динамическая модель процесса внутреннего шлифования 66
2.4.1. Базовые предпосылки описания динамики процесса внутреннего шлифования 66
2.4.2. Обобщенная динамическая модель процесса внутреннего шлифования . 68
2.4.3. Уравнения движения динамической системы шлифования 73
2.5. Устойчивость динамических систем шлифования и правки 79
2.5.1 .Устойчивость динамической системы шлифования 79
2.5.1.1. Общие положения теории устойчивости применительно к исследованию динамической системы шлифования 79
2.5.1.2. Устойчивость равновесного положения динамической системы 83
2.5.1.3. Устойчивость движений динамической системы шлифования по первому приближению 89
2.5.2. Устойчивость динамической системы правки 92
2.6. Идентификация колебательного процесса в зоне резания 101
2.6.1. Спектральные поверхности колебательного процесса 104
2.6.2. Характеристики сечений и систем сечений спектральной поверхности 108
2.6.3. Реализация способа идентификации в программной среде Delphi 112
2.7. Выводы о возможности обеспечения качества процесса обработки на основе оптимальной динамической настройки формообразующих групп станка 117
ГЛАВА 3. Компьютерная динамическая модель процесса правки абразивного инструмента 123
3.1. Модель динамики процесса правки в условиях внутреннего шлифования . 125
3.1.1. Динамическая модель процесса правки с учетом конструктивных особенностей механических систем абразивного круга и правящего инструмента 125
3.1.2. Уравнения движения динамической системы правки 126
3.2. Модель возмущенного движения ПС круга и правящего инструмента 131
3.2.1. Двухмассовая связанная подсистема на фазовой плоскости 131
3.2.2. Анализ движений в связанной подсистеме между импульсами сил 133
3.2.3. Расчет параметров затухающего движения в связанной подсистеме . 135
3.2.4. Движения в подсистеме под действием импульса силы при взаимодействии вершины алмазас абразивным зерном 142
. 3.3. Компьютерная динамическая модель процесса правки 146
3.3.1. Структурная схема компьютерной инструментальной системы правки 148
3.3.2. Модель поверхностного слоя шлифовального круга 150
3.3.3. Модель наладки на процесс правки 154
3.3.4. Модель технологического движения в станке с учетом колебаний ФМС 158
3.3.5. Модель силового взаимодействия абразивного зерна с вершиной правящего инструмента 162
3.3.6. Модель колебательных движений ПС круга и вершины правящего инструмента под действием возбуждающего эффекта процесса правки 168
3.3.7. Реализация компьютерной инструментальной системы в программной среде Delphi 176
ГЛАВА 4. Исследование взаимосвязи качественных и динамических факторов процесса правки 179
4.1. Оценочные показатели качества правленого поверхностного слоя абразивного инструмента 182
4.2. Динамический образ поверхностного слоя абразивного инструмента 189
4.3. Компьютерные исследования связи качественных показателей процесса правки с динамическими параметрами станочной системы 197
4.3.1. Динамические параметры ФМС абразивного и правящего инструментов 198
4.3.2. Влияние параметров ФМС правящего инструмента на качество процесса правки 199
4.3.3. Исследование связи показателей качества процесса правки с интенсивностью колебательного процесса 213
4.3.4. Исследование связи показателей качества процесса правки с колебательным процессом по его спектральным характеристикам 222
4.4. Экспериментальные исследования динамики процесса правки абразивного инструмента 240
4.4.1. Методика проведения экспериментальных исследований 241
4.4.2. Исследование влияния вылета державки правящего инструмента на показатели качества процесса правки 248
4.4.3. Исследование связи показателей качества процесса правки с колебательным процессом 252
4.5. Выводы о возможности повышения качества процесса правки на основе оптимальной динамической настройки системы правки 268
ГЛАВА 5. Исследование связи колебаний динамической системы шлифования и качества обработки с параметрами формообразующих групп инструмента и изделия 280
5.1. Анализ границ устойчивости самовозбуждающихся вибраций 280
5.1.1. Стационарные автоколебательные режимы 281
5.1.2. Критерии устойчивости стационарных режимов 284
5.1.3. Критерии выделения доминирующей подсистемы динамической системы шлифования 288
5.1.4. Расчет границ устойчивости стационарных режимов 291
5.2. Исследование динамики шлифования в условиях доминирующей подсистемы инструмента 294
5.2.1. Связь устойчивости автоколебаний с параметрами подсистемы инструмента 295
5.2.2. Распределение амплитуд автоколебаний на частотах нижнего и верхнего предельных циклов 300
5.3. Влияние параметров привода инструмента на динамику шлифования 303
5.3.1. Модель динамики шлифования с учетом характеристик привода инструмента 304
5.3.2. Влияние системы "двигатель - шлифовальная головка" на динамику шлифования 3 07
5.4. Исследование возможности коррекции параметров крутильной
подсистемы инструмента 312
5.5. Машинное моделирование колебаний инструмента и изделия в зоне резания 316
5.5.1. Машинные уравнения и методика исследований 316
5.5.2. Динамическое взаимодействие подсистем инструмента и изделия 322
5.6. Связанность подсистем инструмента и изделия как фактор управления динамикой шлифования 328
5.7. Экспериментальные исследования динамики процесса внутреннего шлифования 332
5.7.1. Средства коррекции динамических характеристик подсистем инструмента и изделия 332
5.7.2. Описание экспериментальной установки 336
5.7.3. Методика проведения экспериментальных исследований 338
5.7.4. Исследование влияния динамического взаимодействия ФМС шлифования на динамику обработки и качество поверхности 341
5.8. Выводы о возможности повышения качества обработки на основе оптимальной динамической настройки системы шлифования 352
ГЛАВА 6. Научные основы формирования оптимальных динамических свойств станочной системы по критерию качества процессов обработки 358
6.1. Взаимосвязь качественных и динамических факторов процессов обработки 360
6.2. Стратегия оптимальной динамической настройки станочной системы по критерию качества процессов обработки 367
6.2.1. Основные факторы оптимальной динамической настройки 368
6.2.2. Оценка свойств колебательного процесса 370
6.2.3. Выделение наиболее значимых характеристик колебательного процесса по связи с качественными показателями обработки 380
6.2.4. Концепция коррекции колебательного процесса по критерию обеспечения качества процессов обработки 385
6.2.5. Разработка стратегии оптимальной динамической настройки станочной системы 391
6.3. Показатели динамической настройки станочной системы 400
6.3.1. Классификация динамических связей в формообразующих подсистемах станка 401
6.3.1.1. Связи в динамической системе правки 402
6.3.1.2. Связи в динамической системе шлифования 411
6.3.2. Показатели динамической настройки системы правки 414
6.3.3. Показатели динамической настройки системы шлифования 417
6.3.4. Оценка устойчивости динамической системы правки по показателям динамической настройки 418
6.4. Практические способы реализации оптимальной динамической настройки станочной системы 423
6.4.1. Динамическая настройка системы шлифования по критерию качества обработанной поверхности 423
6.4.2. Динамическая настройка системы шлифования по критерию скорости съема материала 428
6.4.3. Динамическая настройка системы правки по критерию качества правленого поверхностного слоя абразивного инструмента 430
6.5. Выводы 433
Заключение 435
Библиографический список
