Введение
1. Анализ математических моделей и методов исследования процессов абразивной обработки отверстий 23
1.1. Проблема построения динамических моделей процессов обработки резанием 23
1.2. Модель динамики прямоугольного резания 24
1.3. Моделирование динамики точения и растачивания 32
1.4. Динамика сверления 35
1.5. Модели динамики фрезерования 42
1.6. Моделирование динамики шлифования 48
1.7. Моделирование хонингования отверстий 53
1.8. Модели формирования и анализа поверхности при резании 70
1.9. Выводы по обзору существующих моделей резания 81
2. Классификация схем высокоточной обработки глубоких отверстий . 84
2.1. Хонингование 85
2.2. Вибрационное хонингование 94
2.3. Технологические режимы абразивного хонингования 97
2.3.1. Припуск 98
2.3.2. Скорость съема припуска 100
2.3.3. Радиальная подача 101
2.3.4. Время обработки 101
2.4. Проблемы повышения качества поверхности при обработке отверстий 102
2.5. Методы контроля качественных характеристик поверхностного слоя деталей 109
2.6. Классификация схем процесса хонингования отверстий 115
2.6.1. Классификация задач абразивной обработки отверстий по кинематической схеме 116
2.6.2. Классификация задач абразивной обработки отверстий по законам резания 118
2.6.3. Классификация задач абразивной обработки отверстий по динамической компоновке и механизму возбуждения колебаний 119
2.7. Выводы по разделу 119
3. Разработка математических моделей для динамического анализа процессов абразивной обработки отверстий 122
3.1. Обобщенная модель процесса хонингования отверстий 122
3.2. Модель динамики инструмента 125
3.2.1. Уравнения колебаний вращающегося вала 127
3.2.2. Уравнения колебаний хонинговальной головки 133
3.3. Уравнения сил контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой поверхности 137
3.4. Модель образования новых поверхностей при обработке 143
3.4.1. Моделирование образования новых поверхностей при хонинговании 143
3.4.2. Расчет сил резания при движении по поверхности с отклонениями формы 146
3.5. Уравнения обобщенной модели процесса хонингования 149
3.5.1. Модель обработки коротких отверстий с тремя брусками: одним режущим камнем и двумя направляющими 149
3.5.2. Плоская модель обработки инструментом с четырьмя брусками: (два режущих и два направляющих) 152
3.5.3. Модель хонингования инструментом с тремя брусками с шарнирным креплением на безинерционном валу 154
3.5.4. Модель хонингования глубоких отверстий с жестким креплении-ем хонинговальной головки на валу 157
3.5.5. Модель хонингования глубоких отверстий с шарнирным креплением хонинговальной головки 160
3.5.6. Модель вибрационного хонингования глубоких отверстий 161
3.6. Выводы по главе 162
4. Исследование динамической устойчивости поперечных колебаний инструмента 165
4.1. Определение собственных значений для модели обработки коротких отверстий 166
4.1.1. Определение собственных значений для плоской модели 166
4.1.2. Определение собственных значений для модели хонингования инструментом с тремя брусками с шарнирным креплением на безинерционном валу 169
4.1.3. Определение собственных значений для модели хонингования мульти-брусковым инструментом с шарнирным креплением на безинерционном валу 172
4.1.4. Определение собственных значений для модели хонингования мульти-брусковым инструментом глубоких отверстий 175
4.2. Динамическая устойчивость модели хонингования глубоких отверстий трех-брусковым инструментом 190
4.2.1. Определение собственных значений для модели хонингования трех-брусковым инструментом, закрепленным на валу 194
4.2.2. Определение собственных значений для модели хонингования трех-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на правом торце вала 196
4.2.3. Анализ параметрических колебаний вала инструмента с трех-брусковым инструментом, жестко закрепленным на валу 199
4.3. Динамическая устойчивость вибрационного хонингования глубоких отверстий 206
4.3.1. Уравнения модели вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, жестко закрепленным на валу..206
4.3.2. Диаграммы устойчивости вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом жестко закрепленным на валу 207
4.3.3. Уравнения модели вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на торце вала 210
4.3.4. Диаграммы устойчивости вибрационного хонингования глубоких отверстий мульти-брусковым инструментом, шарнирно закрепленным на торце вала 211
4.5. Выводы по главе 216
5. Модели образования и анализа погрешностей формы при хонинговании отверстий 218
5.1. Плоская модель формирования и анализа поверхности при обработке коротких отверстий 218
5.1.1. Плоская модель формирования поверхности при обработке коротких отверстий 218
5.1.2. Модель анализа погрешности формы коротких отверстий 224
5.2. Модель формирования поверхности при обработке глубоких отверстий 226
5.3. Численный алгоритм моделирования формирования поверхности при обработке глубоких отверстий 227
5.4. Модель анализа погрешности формы глубоких отверстий 232
6. Численное моделирование полной модели процесса хонингования отверстий 234
6.1. Численное моделирование процесса хонингования коротких отверстий 234
6.1.1. Анализ влияние жесткости на эксцентричность и средний радиус 236
6.1.2. Анализ влияния постоянной составляющей контактного давления на эксцентричность и средний радиус 237
6.1.3. Анализ влияния скорости вращения инструмента на эксцентричность и средний радиус 238
6.2. Численное моделирование процесса хонингования инструментом, жестко закрепленным на валу 239
6.2.1. Моделирование обработки коротких отверстий 239
6.2.2. Моделирование обработки глубоких отверстий 244
6.2.3. Влияние параметров инструмента и режимов на процесс формирования поверхности 247
6.3. Моделирование обработки глубоких отверстий инструментом, шарнирно закрепленным на валу 256
6.3.1. Анализ влияния параметров инструмента и режимов на изменение интегральных критериев погрешностей формы 259
6.4. Выводы по главе 262
7. Основные выводы и результаты 264
Список литературы 267
Приложения 281
