Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования 11
1.1. Анализ основных факторов, вызывающих погрешности обработки отверстий при растачивании 11
1.2. Влияние геометрических неточностей станка на точность обработки отверстий 12
1.3. Критерии качества шпиндельных узлов 16
1.4. Динамические модели шпиндельных узлов на опорах качения 18
1.4.1. Дискретные динамические модели шпиндельных узлов 19
1.4.2. Динамические модели шпиндельных узлов с распределенными параметрами 25
1.5. Основные требования, предъявляемые динамическим моделям шпиндельных узлов 30
1.6. Методы снижения вибраций инструмента 34
1.6.1. Динамические гасители колебаний 34
1.7. Выводы. Постановка задачи исследования 41
Глава 2. Математическое моделирование динамики системы «гибкий вал - неидеальные опоры качения — заготовка с отклонениями формы и расположения поверхностей» 43
2.1. Метод твердых тел (МТТ) как метод моделирования динамических свойств механических систем 45
2.2. Общая расчетная схема 47
2.2.1. Основные допущения 47
2.2.2. Дискретная расчетная схема 48
2.3. Математическая модель 53
2.3.1. Системы координат 53
2.4. Математическая модель реакции неидеального радиального подшипника качения 69
2.5. Модель процесса резания 75
2.5.1. Модель обрабатываемой поверхности заготовки 75
2.5.2.Взаимное положение инструмента и заготовки при растачивании 77
2.6. Применение динамической модели 80
2.7. Алгоритм численного решения 81
2.8. Описание программы расчета динамических характеристик шпиндельного узла 83
Глава 3. Проверка адекватности математической модели шпиндельного узла 86
3.1. Теоретическая проверка адекватности модели ШУ 86
3.1.1. Дискретная расчетная схема 87
3.1.2. Математическая модель 89
3.1.3. Форма упругой линии балки в состоянии равновесия 91
3.1.4. Эпюра изгибающих моментов 94
3.1.5. Собственные частоты колебаний балки 95
3.1.6. Выводы 96
3.2. Экспериментальное подтверждение адекватности математической модели 97
3.2.1. Принцип действия спекл — интерферометра 97
3.2.2. Оптические схемы спекл - интерферометров для измерения смещений 102
3.2.3. Описание испытательной установки 104
3.2.4 Последовательность проведения эксперимента 107
3.2.5.Сравнение экспериментальных данных с расчетными 110
3.3.6. Выводы 111
Глава 4. Экспериментальное исследование зависимости геометрических характеристик обработанной поверхности от динамических характеристик инструмента 112
4.1. Исследование частот собственных колебаний резца при помощи телевизионного спекл-интерферометра 112
4.2. Определение влияния динамических характеристик инструмента на геометрические параметры обработанной детали 113
4.3. Результаты эксперимента 117
4.4. Сравнение экспериментальных данных с расчетными 120
4.5. Выводы 120
4.6. Снижение уровня вибраций инструмента путем перераспределения энергии колебаний 121
Глава 5. Исследование шпиндельного узла станка фрезерно- расточной группы мод. МС12-250 128
5.1. Теоретическое исследование шпиндельного узла станка мод. МС12-250 128
5.2. Экспериментальное исследование шпиндельного узла станка мод. МС 12-250. Измерительная установка для замера круговой траектории оси шпинделя 133
5.3. Сравнение экспериментальных данных с расчетными 137
5.4.Исследование зависимости отклонения от круглости обработанного отверстия от частоты вращения шпинделя 142
Общие выводы и результаты работы 152
Список литературы 154
Приложение
