Введение
1. Параметры состояния технологической системы, определяющие качество деталей, обрабатываемых на станках 12
1.1.Факторы, определяющие точность размера и качество поверхности при обработке деталей на станках 12
1.2.Влияние упругой системы станка на его жесткость 32
1.3. Влияние жесткости упругой системы станка на образование систематических погрешностей при обработке 41
2. Методология определения статической жесткости многокоординат ных упругих систем станков 53
2.1.Влияние упругой системы станка на жесткость станка как элемента технологической системы (общие положения) 53
2.2. Определение жесткости упругой системы станка методом декомпозиции на основе теории координатной связи 64
2.2.1.Определение положения главных осей жесткости и жест-костей по осям XIв Х2В для верхнего подвижного блока
(в плоскости движения блока) 67
2.2.2.Определение положения главных осей жесткости и жест-костей по этим осям для нижнего подвижного блока (в плоскости, перпендикулярной направленного движения блока) 79
2.2.3.Определение перемещений в упругой системе и ее жесткости 96
2.3. Теоретическое определение центра жесткости и положения главных осей жесткости многокоординатной упругой системы станка 101
2.3.1.Определение положения главных осей жесткости 102
2.3.2.Расчет жесткости по главным осям жесткости Х1ус, Х2ус двухкоординатной упругой системы 105
2.3.3.Определение перемещений и жесткостей по осям Y и Z двухкоординатной упругой системы 109
2.4.Приведение трехмерной модели УС станка к плоской двухмер ной модели 110
2.5.Определение жесткости упругой системы с конечным блоком кругового движения 121
2.6.Эксперементальное исследование распределения жесткости в пространстве рабочей зоны токарного станка 137
2.6.1.Методика проведения исследований 137
2.6.2.Результаты экспериментальных исследований жесткости 143
2.7.Определение условия «отрыва» подвижного блока от направ ляющих 153
3.Методология определения динамических характеристик упругой системы станка 157
3.1.Вынужденные колебания в упругой системе с одной степенью свободы 157
3.2.0боснование метода декомпозиции при гармоническом анализе динамической модели многомассовой упругой системы 164
3.2.1.Гармонический анализ упругой многомассовой системы с помощью системы дифференциальных уравнений 164
3.2.2.Обоснование метода декомпозиции для гармонического анализа динамической модели многомассовой упругой системы 169
3.2.3.Применение метода декомпозиции для анализа динамической модели многомассовой упругой системы с диссипа-тивными связями (в условиях вязкого трения) 172
3.3.Декомпозиция по частотному спектру колебаний динамической модели упругой системы станка, находящейся под действием внешних источников колебаний 177
ЗАЭксперементальное исследование частотного спектра колебаний элементов упругой системы токарного станка 191
3.4.1.Методика проведения исследований 192
3.4.2.Результаты экспериментальных исследований частотного спектра колебаний и их анализ 206
3.5.Расчет результирующих колебаний колечных звеньев ветвей инструмента и заготовки под действием внешних источников колебаний методом декомпозиции динамической модели 210
З.б.Вероятностный расчет амплитуд и фазовых сдвигов результирующих колебаний конечных звеньев ветвей инструмента и заготовки при действии совокупности внешних источников колебаний 224
3.7.Расчет динамической жесткости упругой системы станка на основе теории координатной связи 229
3.7.1.Общие положения 229
3.7.2.Динамические характеристики упругих систем ветвей инструмента и заготовки 237
3.7.3.Динамические характеристики упругой системы станка 243
3.7.4.Определение динамической жесткости упругой системы 246
станка с помощью эллипса перемещений инструмента относительно заготовки
3.8.Исследование параметров эллипса перемещений 250
4. Обеспечение рациональных размерных параметров элементов упругой системы станка при проектировании по критерию жесткости 264
4.1.Обеспечение состояния станка по точности при проектировании по критерию жесткости 264
4.2.Параметры упругой системы, определяющие качество станка по критерию жесткости 272
4.2.1.Приведение расчетных схем станков различных типов и компоновок к универсальным расчетным схемам 273
4.2.2.Структурные параметры, определяющие жесткость станка 278
4.3 .Определение жесткости опор подвижных блоков многокоорди натных упругих систем 282
4.3.1 .Расчет жесткости в стыках направляющих скольжения 283
4.3.2.Расчет жесткости в стыках направляющих качения 286
4.4.Приведение жесткости направляющих к точке приложения сил.. 289
4.5. Автоматизированная система обеспечения состояния станка по критерию жесткости при проектировании 298
4.5.1.Проектные процедуры обеспечения состояния станка по точности по критерию жесткости 298
4.5.2.Параметрический синтез элементов ветвей инструмента и заготовки 299
5. Методология определения параметров качества обработки деталей с учетом динамических характеристик упругой системы станка 306
5.1.Модель образования погрешностей обработки при действии си лы резания, изменяющейся по периодическому закону 3 06
5.2.Образование погрешности размера в условиях деформации упругой системы станка при действии постоянной составляющей периодической силы резания. Блок-схема алгоритма расчета по грешности обработки 309
5.3.Исследование точности обработки с учетом распределения жесткости в рабочей зоне станка 314
5.3.1.Методика проведения исследований 315
5.3.2.Анализ результатов исследований 320
5.4.Исследование влияния жесткости УС станка на отклонения профиля детали в продольном сечении 322
5.5.Влияние внешних источников колебаний на образование периодических погрешностей на первом обороте детали 327
5.6.Кинематика образования формы, высотных и шаговых параметров периодических погрешностей на первом обороте детали 343
5.7.Формообразование периодических погрешностей при обработке «по следу» с учетом периодических погрешностей на первом обороте в условиях установившегося колебательного процесса.. 351
5.7.1.Теоретическое определение установившегося колебательного процесса в упругой системе станка энергетическим методом 351,
5.7.2.Величина амплитуды колебаний упругой системы в условиях установившегося колебательного процесса 3 66,
5.7.3.Определение высоты периодических погрешностей при обработке на первом и последующих оборотах 361
5.8.Кинематика образования параметров систематических периодических отклонений профиля обработанной поверхности с учетом колебаний упругой системы станка 367
5.8.1.Модель образования параметров гармонической составляющей систематических периодических погрешностей на
обработанной поверхности 367
5.8.2.Образование систематических полигармонических погрешностей обработанной поверхности 370
6. Использование результатов исследований при создании переносных металлорежущих систем 381
6.1 .Задачи проектирования переносных металлорежущих систем 381
6.2.Техническое задание на проектирование накладного устройства 385
6.2.1.Исходные данные для разработки технического задания на проектирование 386
6.2.2.Техническое задание на проектирование специального устройства 388
6.3.Определение элементов металлообрабатывающей системы, обеспечивающей движения формообразования при восстанов лении шкивов 389
6.3.1 .Обрабатываемые поверхности и расчет припусков 389
6.3.2.Движения формообразования металлорежущей системы 391
6.5 Разработка конструкции накладного устройства 393
6.4.1.Компоновочное проектирование 393
6.4.2.Конструкция устройства восстановления шкивов 397
6.5.0беспечение критериев работоспособности устройства 399
6.5.1.Жесткость рамы в плоскости XOY 399
6.5.2.Жесткость рамы в плоскости YOZ 404
6.6.Расчет экономической эффективности 411
Основные выводы и результаты работы 414
Список литературы 417
Приложение
