Technologia roztaczania otworów głębokich w częściach o małej sztywności

Szot, Tomasz; Świć, Antoni

Technologia roztaczania otworów głębokich w częściach o małej sztywności

Type

Book

Subtype

Monograph

Authors/Creators

Szot, Tomasz

;

Świć, Antoni

Ministerial publisher

Politechnika Lubelska

ISBN

978-83-7947-245-1

Date

2017

Abstract PL

Przeanalizowano podstawowe czynniki, wpływające na dokładność i efektywność obróbki otworów głębokich w częściach o małej sztywności. Analiza wyników badań analitycznych i eksperymentalnych obróbki otworów głębokich pokazała, że podstawową przyczyną zakłóceń przy ich obróbce jest niewyważenie części o małej sztywności oraz drgania narzędzia o różnej częstości i postaci. Stała siła odśrodkowa działająca na niewyważoną część, prowadzi do zmiany kształtu i pojawieniu się wymuszonych drgań narzędzia. Czynniki zmienne procesu technologicznego powodują powstanie zmiennej składowej siły skrawania, w wyniku działania której część ulega odkształceniu, co prowadzi do zmniejszenia trwałości narzędzi, utraty dokładności i jakości obróbki. Na podstawie podstawowych czynników wpływających na błąd obróbki z uwzględnieniem wybranych zespołów kształtujących obrabiarki opracowano i sprawdzono analitycznie dwumasowy model roztaczania dwunożowego oraz model matematyczny procesu roztaczania otworów głębokich. Dwumasowy model procesu obróbki mechanicznej jako obiekt sterowania ustanawia wzajemne powiązania między parametrami procesu skrawania, układu technologicznego, a położeniem osi części w procesie jej obróbki. Do sterowania osią części o małej sztywności zaprojektowano układ stabilizacji osi obracającej się części i eksperymentalnie przebadano jego wpływ na dokładność obróbki. Opracowano model matematyczny procesu roztaczania narzędziem z przetwornikiem falowym oraz jego schemat strukturalny. Określono funkcje transmitancji oraz zbudowano schematy strukturalne procesu roztaczania z układem sterowania. Zaprojektowano narzędzie z przetwornikiem falowym, wykorzystującym drgania kompleksowe wzbudzane energią strefy skrawania do obróbki otworów głębokich. Eksperymentalnie zbadano wpływ parametrów układu technologicznego przy zastosowaniu drgań kompleksowych części skrawającej narzędzia na dokładność i jakość obróbki otworów głębokich oraz parametrów układu technologicznego i parametrów skrawania na spektrum częstotliwościowe i intensywność drgań kompleksowych narzędzia. Zastosowanie metody kształtowania wibracyjnego otworów głębokich pozwala zwiększyć dokładność, a także stabilność kształtu i wymiarów części, niezawodność pracy narzędzi oraz wydajność obróbki. Przeprowadzone badania umożliwiają zaprojektowanie racjonalnego procesu technologicznego obróbki otworów głębokich w częściach o małej sztywności przy zastosowaniu metod obróbki wibracyjnej i złożonej.

Abstract EN

Basic factors, affecting the accuracy and efficiency of processing deep holes in parts of low stiffness were analysed. The analysis of analytical and experimental results of the treatment of deep holes showed that the basic cause of the disturbance during their processing is the unbalance of parts with low stiffness as well as different forms and frequencies of vibrations of the tool. The constant centrifugal force acting on the unbalanced part leads to changes in the shape and the forced vibrations of the tool. The variable factors in the technological process give rise to the variable component cutting force resulting in the deformation of the part, which causes reduction in the durability of tools, the loss of accuracy and the quality of the treatment. A two-mass model of double-knife boring and a mathematical model for deep-hole boring were developed and analytically tested on the basis of fundamental factors affecting the machining error, taking into account selected sets creating machine tools. A two-mass model of mechanical working as a controlled system forms interrelations among the parameters of machine cutting, the technological system and the location of the axis of the part during the treatment. An axis stabilizing system for the turning part was developed in order to control the axis of the part with low stiffness. The influence of the system on the accuracy of machining was experimentally examined. A mathematical model of boring by means of a tool with a converter and its structural flow chart were created. Transmittance functions were determined and the structural flow charts of the boring process were developed. A tool with a converter was designed which uses complex vibrations induced by the energy from the deep-hole cutting zone. The influence of parameters of the technological system using complex vibrations of the cutting part of the tool was experimentally examined to check its effects on the accuracy and the quality of deep-hole machining and the parameters of the technological system and the parameters of cutting on the frequency spectrum and the intensity of complex vibrations of the tool. The application of the vibration forming of deep holes allows to increase the accuracy, stability of the shape and dimensions of the part, the reliability of the tool work as well as the productivity of processing. The conducted research enables designing a rational technological process of deep-hole treatment for parts with low stiffness when the vibration and complex forming treatment method is used.

Keywords PL

roztaczanie otworów głębokich

części o małej sztywności

sterowanie automatyczne

Keywords EN

drilling deep holes

parts with low stiffness

automatic control

Statistics