Методологічні основи підвищення ефективності оброблення деталей шляхом керування динамікою процесу високошвидкісного точіння з високими частотами обертання шпинделя

Abstract

Питома вага деталей, поверхні обертання яких мають діаметри до 20 мм, у машино-, приладо-, авіабудуванні та інших галузях за рахунок зменшення розмірів агрегатів і механізмів весь час зростає. У монографії науково обґрунтовано, що потенційними резервами підвищення продуктивності під час точіння поверхонь деталей, які мають відносно малі розміри, є здатність сучасних інструментальних матеріалів (наприклад, твердих сплавів, зокрема зі зносостійкими покриттями, синтетичних надтвердих матеріалів на основі алмазу або кубічного нітриду бору тощо) різати з високими швидкостями, тобто під час токарного оброблення – з відносно високими частотами обертання шпинделів – 6 тис. об/хв і значно більшими. Водночас збільшення частот обертання шпинделів за токарного оброблення деталей дуже часто може призводити до втрати динамічної сталості деяких елементів обробної системи та погіршення відповідних показників якості оброблених поверхонь – зниження точності оброблення, погіршання шорсткості поверхні тощо. У роботі доказано, що підвищення ефективності (продуктивності) токарного оброблення деталей із поверхнями, що мають малі діаметри (5–20 мм), можна забезпечити підвищенням частоти обертання заготовки із збереженням параметрів точності та шорсткості оброблення в межах вимог креслень за рахунок: суміщення вузла власних форм коливань із зоною оброблення; зменшення дисбалансу пруткової заготовки з використанням спеціального пристрою завантаження; динамічної зміни частоти обертання заготовки для зриву регенерації автоколивань; зміни частоти обертання деталі для відналагодження від «биття». Також розроблені практичні рекомендації з підвищення ефективності оброблення деталей із поверхнями діаметрами 5–20 мм на токарних верстатах за допомогою керування динамікою процесу.