автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Разработка и исследование устройства, имитирующего силовые нагрузки в машинах для резания материалов (на примере токарных металлорежущих станков)

ТРУЗШСКШ ШНИЩСКИЙ УНИЕБРСЙТЕТ

На правах рукоглса ДЕАПАРИДЗН Георгнй Константинович

Ш 621.9.08:658.512.2

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ,ШТИРШ13Г0 СИЛОВЫЕ НАГРУЗКИ В МАШНАХ ДЛЯ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ (НА ПРШРВ ТОКАРНЫХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ)

й

05.02.02 - Кашаиигсдеиие и детали машин

05.03.01 - Процесса фпзако-хвмической обработки, станка а инструмент

Автореферат

диссертация на совсканве ученой етзпени кандидата технических науж

Ргботз выполнена на кафедре "Детали машин и ПТМ" и в лабо-кафедры "Машиностроение" Грузинского технического универ-

Cfci'éïC.

Научный руководитель - доктор технических неук,профессор

засл.деятель науки в технзкя ГССР О.С.БЗШШВШ

Нручиый консультант - кандидат технических наук,

доцент Н.А.ХАЧВДЗЕ

Официальные оппоненты -доктор технических наук,

профессор В.Э.ПУШ,

кандидат технических наук, доцент Г.Ш.ЦИНШЗВ

Еадущсе предприятие - Тбилисское станкостроительное производственное объединение

Эздаэ диссертации состоится 1990г. в

, //4 чзд. на заседании специализированного совета К 057.0I.ÏI в Грулскочоги техническом университете по адресу: 380075, r.T6:ua^, /л.М.Костава,68, зуд.708.

С диссертацией можно ознакомиться в библитеке ГТУ Тбилиси, ул.ы.Костава, 77, административный корпус ГГУ.

Автореферат- разослац " <$3 " /№ЛфЛ J990 г.

Учений секретарь специализированного совета К 057,01.11, кандидат

технических наук, доцент '1 Н.Г.ВРДЗШАШВИЛИ

r. i • I n _

,„...,. к ;

Л-л-Г"! ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Перестройка эксномаческих отношсшИ'г е страна, основная зядзчз которой состоят з переходе к рннку, требует значительно ускорить развятгз кавзностроения, есушестввть коренное пониаеапе технического уровня зшускаем^; мзпш я оборудования, в первоочередном порядке обесаечвть кореян/а рвконотрук-цао в опереяаотэе рязватзе машиностроительного «ампячкса, ирчяд« всего станкостроения, существенно рзсзарать запуск стснког? г.нсо-кой точности.

Ддя сравнительной оценкз тахаологз-чаского урочяя стапко* з комплексов станочного оборудования, а таххв для зкборз станков а соответствия с репенаеы конкретной пропзнодствпяпой задячя используют набор показателей, характеризуют* качество как отдалъ-зих станков, так и нзбсрз станочного сборудовзшш.

Одним аз ганкейзш-: кратерпаа осанка каша, в чзстносте гзллореаудаг станков, является пх гесгкссть. Значимость пто-ж критерия непрерывно растет, с одной сторона, в евяза -с повил,>-йзем требованай а точаоетг в с яругой сторона - в оглга с отся'-з-взнпеи роста модулей упругостз «зтарвалов с? лрочкостнюс ; зргк-тернстнЕ.

Вопросы повшенвя точности а проязводвтельяостз рабатнЕЗЕщаг станков непосредственно связаны с гесткостьк, tj:í как, аесткость станков существенно влияет нз их вгброуето"-ш~ вость, а возникновение внбрзцзз в ряде случаев'ведя? к еяя-з-гияю

ПРОВЗЕОДВТЗЛЬНОСТП.

Из методов определения шзсткоот" стггзчгся npotpeccnw':: такие, которые просты в отношена я рездиззииа, ае тргбу.гг t-ього времена для проведения экспериментов а дзют возмоянооть установить жесткость как работающего (Ч5зз расхода металла), ?зк и не-

работающего станка, в.создаваемое усилие как по величине, тгк в по соотношению мевду составлявдвма соответствует сале резания в ее составляющим. Оптимальное решение вышеуказанных задач прв определений кесткоств токарных станков возможно лишь при наличии оптимальной конструкции нагрузочного устройства. Проводить испытания в производственных условиях как работающего, так и неработающего станка целесообразнее одним в тем ке нагрузочные устройством в одной установкой на станок.

15з вышесказанного следует, 'что разработка в исследование нз: рузочного устройства, дающего возможность нагружать станок без снятия струккв усилиями» соответствующими уснлвям резания, является актуальной проблемой.

Цель йоследовзнйя. Разработка нагрузочного устройства, для токарного станка предназначенного для имитации силовых нагрузок резаная с целью определения жесткости системы СЩЦ как в рабочем, так £ нерабочем положениях станка.

Методы исследования. Научные результаты работы получены с использованием методов физического моделирования и электротензо-метрирования с использованием ЭБМ. Экспериментальные исследования цроводйлвсь на специально изготовленных стендах. Прв планировании к анализе результатов исследования использовались метода»' рационального планирования, регрессионного анализа, теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна. Разработана оригинальная конструкция нагрузочного устройства (НУ), позволяющего определять жесткость системы СПВД токарных станков как в рабочем, так и нерабочем состоянии прв максимальном приближении рабочего процесса к реальным процессам резания. •,

Разработана ыетодвка теоретического исследования нагрузочного устройства, которая обеспечивает близость характеристик, сня-

- О -

тис с помошьо предлагаемого устройства,к реальным хзрактерпота-кам станка.

Разработана иетодпкз выбора конструктивных параметров К7 для заданного значения состазлякшх сил суммарного усаляя рвза-н-.щ, а также параметров рабочей зоны НУ - с использованием усло-32 Я моделирования.

Разрзботзнз методзкаэкспараментзльного исследования НУ.

Показано алаяние основных конструктагних параметров НУ на оалачзну кооф&ацаентоз нагрузок, а такзб дзян упроазняыв Формула зависимостей мегду нпма.

Разрэбогг'-з методика опредалеязя яесткостз системы СПИЦ токарного станка з ее перзботашем я работавшем положениях ггрн нзгруаеяиа Я7. ■

Практическая пеин~еть, Предложенная методика кояструдровз-яая нагрузочного устройства позволяет на стадза его прозктзрола-нзя обеспечить такие значения параметров его состззньсс узлов» которые яраблааааг услоная лабораторянх исантакзй к услояаяд работы станка в его рабочей релпма.'

Испояьзоваяае нагрузочного устройства, построенного охпзс-ао рекомендациям насгояязЗ работа, позволяет определять z&qt&j-?*- -аые характерястякз састеаы СЩЙ как работающего, так л яврг^ттаз-дего станка з условзкх лабораторное аслпанлГ: а, поскольку работа устройства близка к реал&нзд услотззям, оно мояелтаус? езэиес-сы резания.

Реализация результатов. Экспериментальные исоладогз ¡и« проаодвлвсь з лабораториях кафедрц "Изииноагроенаа" ГГУ ? Г.-,Таласского станкостроительного проаззодстненного объеяанчп^я <

Годовой экономтзския- эффект от внедрения ре зу.гьтатоа диссертационной работы ориентировочно составляет 4786 р%-бл<г.?.

Основные пологеняя диссертационно* работы ь отдельные ее результаты обсукдалвсъ на ХХЕГ—й Респу блика некой научно^техни-ческой конференции профессорско-преподавательского состава ДШ им.В.й.Ленина в рзботнаков производства (ТбЕласа, 1231г.), на 1-й научно-технической конференции «олодкх ученых в аспирантов ШИ ш>;. Я. Н. Ленина, посвященной 200-летаэ Георгиевского трактата (Тбилиси, 1533 год); на посгоянно-дегствутеем семинаре ыолодш: ученых и аспирантов зетомобильно-доронного факультета -ГШ' ем.В.И.Ленька (Тбилиси,1980-ТЭБЗ г.г.); на совместном заседаний кафедр "Хега.-:' наапя л подьемно-граяспортнне шавны" и "Ме-гсллореггупг.с ста яке" ПТ (Тбилиси ,1990 г.).

ПубЛЕкаииг. По теме диссертации опубликованы 10 печатньх работ, в то:,«, числе описание изобретения до авторскому свидетельству Л 884855.

Структура я объек диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включавшего 85назв в приложения. Работа содержат /^страниц машинописного текста, 56 иллюстрацией к фотографий, 19 таблиц.

С0ДЗР1АЗЕ РАБОТЫ £ первой главе проведен анализ работ, посвященных определение кесткостных характеристик металлорежущего оборудования, в частности, токарных металлорежущих станков; Дан краткий обзор су-, ществуклкх конструкций 37. имитирующих (без расхода металла) силовые нагрузки в станках, с целью определения жесгхосгиих харак-тсэпстек токарных станков. Обоснована актуальность темы в с¥>орму-лкровекк цель к направление проведения исследования.

В->п>озеи гесткоств токарных станков посвящены работы совет-учеицх К.В.Етчшова, 31 .К.Нникеевз, В.А.Скрагака, А.П.Соко-

ленского, 3 Л.Лввцнз, З.З.КямпаскоЙ, ДЛ; .Рвлггэлз , Л.С.Прсляконз, Е.З.Оуза, З.А.Кудпнова, Г.В.Фзкс-МзртолппГ). Г.ЗЛзхяздзс я ар.

ОсойяЗ знтарес обргпен кз определил?. :4 ясслзтоязнве лсст-косг.шх харяктзрлсг'пк тока рте: станкел.

Первый учени?, рзсс:.>о?ре-:Г5Л г^слллстл, чат: ¡ишу я* гагяв*-г.-:: /.зрзпг'ерастш: стпш:з, <3ил Г'.3.,ЕЬл:л1еги С.! последовал гво :\'сть п'ос;удостГ:-зкпо слота с: эгсс ~ его основных узлоа,рзз-р;бс езл ,\м?одлк7 гепктаяяя етт: сгйексл ,г лгсттгость я да.: прозк? сгзадзр'гпзэцяз пор:.; -гсстдостп.

5 рзбо?зх Л Л.Сэлолсяслого сделан дереход от лееяелелллг«;? ..-алло ел г. оллрллллл угдоз с?зякз :: .лсстдостг тглчелогтиео-л.оз гясклгн стаяох-тфпспособлзняс-кгсгр^^еяг-дзд'зл^ /СГЩЕ/•

Наргля потпгл'.а олредеденлл глстксслл сгсикз н рзбочег.: рйяз-бгглз сделзнч З.ЛЛгфег*зпои. гззрзбол;зн;т£ да "Проззгодо-гяач-пий л у/г» л." оелллзл па оЛр.^сллг пл лепгг/елг.-! етлпдг ззгллозлл а л-;Р'».,л,олйлллл ярпиусдо:;.

?'Ч:рООС:! ЛЛРЛЛ-Л'Л::;Л СЛПЛГ-Л'-'ГТ'ТГ. ЛЛГ\'Г"ЛррЛг:Л:Г: " Г"'Г"? ЛЛЯХ'->

"Z7.cn " 1{,ЛЛГ;;;л'лщ, Ню р~ч:,ль> лолллллмл глсл-: лопн;ш

лз5 слзллт осплл,, Исл^ллч:: ллл/лл л:глл:з ооолллл:лпл 'к:.?; ела-

':лласлг"л л:ллл:- л ; слолл'.л,

£ .~".'.:слл ллл>'л,щлг"'л*:л:нл ;:о;ллл лл». л;т ¡пг-Л;глллл-сал~ллл;л Лгглрсл ггггдпогз^з "пг'рг^гз Л"л л^лл-л — гг^оллслрлл;л;» глл ллгрузелло:. л уелргл'елл: <

Гл ИШ1ЛЛЛ лтллгладслзл лелодоз спр<здед«-пзя ззоллллт'л:" лгрпллзрлеглл с:зака :.:оуяо з-л:лачлльЕ лло дал лтрзйоллглл-л о «гчз-л™ елл ло соогсчгсггулл р-глллптгг '.«грагтараствкам, з ^ле.;- .->-;<■■•"^

"--леллнгл хлр'31;тдрлсл:л: ллболялллгэ стачка тарах?« л>л\-\л:лл:<- лалслюалллп, оснолялмз лз которкх яглллгол ллехол;

ь ,:;С0""Г0 прэц':ссг гр£ есп'-^нне, - —с' • о-г.с:о ц охлт) в егссо^огс

е-" пр^цеос^ г;уц;:оогп.тиг.

'« с:: • ох ...-доге- :р-::ссп рззанкя.

Сггссггушзь кт'огрукцзе аггрузочнкх тегрокгъ не удонлел-ьо-р~}о: льк^ Поэтому мы задглвсь цельп раз-

риссег- г: ьа.?; -.7, удовлетворяющее вкаеукззгяш-с

¿лд реевть еле душа е задали:

¿ч ■гсзсУГ-.СЕрю нологэ НУ.

" :л,- -„«с,.с/. НУ с целы» определения с^с'.звлъ г; .:,■:-;■.-.;. л,., :> :0'4чЗЦ7вЗТ8 трения ;Л-:Соче:} Х-зо:/ -3' хснструп« гл:т. паракетрог НУ.

с. Рг.зрзСоткс шгодгт: '¿."сдеретентгльного йсследовзнвя НУ ~ ог;,£Дс;.-:.ч;.б су.^.;:рногэ усслия.

?«-'зрги:>п:а ;,;£то,'\л:;1 экспериментального всследовзншг ?о-Ксрмгл: о:гшз с земель» КУ с определение гесткосги технолотачсс ко:: скотедг СПЙ2 на рабсташш.и неработающем станках.

Ьэ Егоров главе рассмотрены вопросы, квеащиеся разработки к теоретического вссяедовдквй конструкции НУ.

Сущность принят жайствия НУ заключается в том, что резец зы.:ексн опревкой I (рисЛ.а), обрабатываемая деталь 2 имитируется центральным вращегапимся диском 3, е сходащая с резца сгружкз .(изображено пунктиром) 4 — сателлитным вращающимся диском. 5;кй-немЕТЕческея связь кеЕДу~ними осуществляется посредством цилвнд-рвческоё зубчатой передачи 7-10.

Таким образом, нормальные усилия в силы трения ыавду сходящей стружкой и резцом в между заготовкой и резцом имитируются г—оеье/.в между дисками и оправкой. .

На рис.1.6 изображена конструкция НУ.

Устройство содержит вал 6, на котором закреплено зубчатое

ПОЛ. Конструкция "! npîîf'tïïTî Kti-I'KÏÎH Чзгру3 ОЧНОГО ус?роi?07

колесо 7 2 центральный явок 3. На конце вале устзиоыен одноплечей рк':аг Б, в котором свободно вращается вал 8 с закрепленным:; на нем сателлвтнкм диском 5 и вторым зубчатым колесом 10. К по-зерзноств торцовой части рцчага 8 крепится.тормозной механизм иг веетной конструкции а в резцедержателе устанавливается оправка ;

Устройство работает следующим образом: включается главное двЕкение станка, перенесенаеы поперечного суппорта осуществляется приаагие задней поверхности оправки I к периферийной поверхности центрального диск« Зг а к передней поверхноств оправки принимается сателлвтниК дзек 5. Прзшатие езтедлитного диска к передней поверхности оцргвкЕ производится или изгруяенвем рычаг; 3 грузов (при тарировках :: экспериментах), влв тормозным кехзни: иои (в производственных условиях).

Конструктивно вал 6 ыогет бкть выполнен как в виде одной д 7злв, п в вЕда слецсзого соад2£1снвя. Во втором случае возмо: цо значительнее перемещение суппорта шесте с НУ.

ПрЕ нгтрзгкекии рнчагом кеработащего ставка составдягкдве сухарного усышя выразятся следугаш' образом (рис.2):

I

ГО - 0 ----Лил :

а ¿V* (Р^ л)

\\

(I)

\ (о "V Д/ '

, , = О Ь__- ■

Ы4г = О, сдиД • Ы,

о*. - угол наклона периферийной поверхности сателлитного гясхс; Р - угол наклона кехосевого расстояния к,вертикала; -утоя кзклойз норйгальяого усилия ЬЬ к вертикали; Си-зке на рыча!-.

Лк.'. подвижном сателявтнок диске составляйте суммарного

- 12 -

усилия определяются по формулам

' I •• - ^■ ,, ,. - - —---——----- .^ил 'X ,

!и А - 1 ( к\

р ___-А!-(лсп X еы ы + {. см л) ;

1 П г. л ■ Г ■ р ■ 4 • £ - \I к, /и.

г - ^ ; >

где ^ - коэффициент трения между сателлитнш диском в передней поверхностью оправки; ^ - соответствующая сала трения (рас.2). ' ; ' - :

Аналогично получены формулы в случаях нагруженря от тормозного механизма и прижатия задней поверхности оправки к центральному диску.

Обозначив через в Ьм соотношение меаду составляю-

щими суммарного усилия,, а при резанвв - через а ,Ту . .

Ддя случаямоделарованвя должно соблюдаться равенство

ЛМл'сК

-4,

); . ^ ^ ->• 41 СА}^ -¡^ -( 0б>5 и- срО Ли) " .После преобразования выражение (3) примет вед:

ц д с/ А ,

<1 СЛ>6 О( ч В ^

{ -I У ±

О04. о! я ■ V -:-—-;------

Л Л тА > -И

(3)

(4)

Решая системы уравнений (4), подучим диапазон изменения конструктивных парзиз'гроз с«1 п Д А

- 13 -

При исследования Еесткостп токарных станков необходимо„чтобы при одной наладке система СПИД иопрэплемве сумш)яого усвяйк менялось. При использовании предлагаемого патрузоняого устройства ото изменение достигается замене'' сателлитного двокз другого радиуса. В этом случае соотношения между состзвлящвма суммарное усяляя гыракаются следующим образом:

Л

•Л1

(5)

• Ю] + к ЖчГ^й, >?,)] '

где параметры ь соответствуя® радаусу , а Л?, в радиусу .

Эти формулы наглядно показывают влияние изменения зпэчензя радиуса сателлатного диска пра моделаронаная на соотношение ме^-ду составляющими суммарного усилия.

При экспериментальных йсслздованиях определяются жестксст-нне характеристики работащаго в неработающего станка, которнз затем сравниваются друг с другом. Для этой цзлз кснструктаппце параметра г-< а Л должна забираться такта образом, чтоби' суммарные усилия как по величине, так а по соотиоиэниэ бил;*..' эдентачны-

Учптнвзя азлозеняое, мотао написать систему уравнений;

созЛ/ еозА - лил л

■л Г'

то Л I --}--—-—-

с] IX» гХ . ес-з Д - ^ О-И ).

Уравнения (6) даю? зависимость меяду конструктивная naps-матрат работающего a a л в неработающего • в Ai

OFSHKOB.

Геометрические параметры оправки,и сэтеллвтного двска можно определить, задаваясь разлвчны&ш условиями вдентвчноста процесса ргзьиия а его модели. Определи.'.- радиус Î?c оправки иле радиус диска, исхода, например, из условия равенства ре-

зудьтврукжш

! V Ы

■ К с, «М

Гу •■ ч П,

(?)

и

Анализ формулы (7) показывзет, что цри условии увеличение нормальной нагрузке приводит сначала к R —* »что соответствует стремлению передней поверхности оцравкв к плоское тв, а затем- к итрчда'^лькш аначениям , Tie. к выпуклое-

2й передней шяеддокгэд оправка.

BjPjj^yjbeii A^aiic приведены результаты экспериментальных яс-одедсшавдм шпрузочногс устройства.

цздью экспор^ментой являлось определение состайляязшх суммарного усилияt действущкто йя-оправку. Вт удобства тшмро-вании экоперииеням Фиш иоредаяеиы ховффвшшнгы негрузок ^ которые ицракошся формулами"

Ч ___L____________

ivi' ' О)-

, . г . '

:,'.. - ---- -■.....- •-......--r-------^ л (8)

. t ;

- 15 -

Геометрические параметры устройства Ь -86 га, д =12,5см, к,=7,3 см я к -I. Козгдациент-трения для каядого эксперимента принимался постоянным. Соотношение ке ме.зду К , * ; изменялось в зашснмости от утлов ^ , уо к ,

С целью апределешя' влияния углов ы , {Ь , Л на коэ&Тхща-йнты нагрузки, результаты экспериментов подергалась обработке с использованием методов математической статистики и теории плакп-роваши эксперимента.

Математическая модель построена ъ виде:

л

----------с,

■> 1 (3)

В результате статистического анализа математической .модели долученн уравнения, регрессат:

= 2, 33 4 о, Ч ^ 0,33 ;

Анатаз уравнений доказывает, что козейлцаект нагрузки '7 сильно заласит от величины угла , козфлтпрект -

(V ^

л

от угла

коэфзггшкзнт - от значении углов и

Фэриулы для определения коэойидаентов нагрузок (8; вш составляйся суммарного усязшя (2) , действующих на оправку НУ, слоаны для праетнче ского пртменегоя. С целью их упрозекия пройдено дальней»е исследование, дал чего' использован один пз. пзвесткшс методов планирования эксперимента.

Математическую модель паем б шдз

^ - о11'1 Р?* У1" о г.

х — ^-о с*- р

-16 -

В результате определения часленных значений коэф$вшентов

о, %

4,0* ■. М

•X. ~ О, нов Го, -Ш Ь . Л

К

(12)

.Г. о, «21

'0,0 На п о, лс.Д^й 0( . р . Л

Формулы (12) дают зависимость коэффициент см в нагрузка

в основными конструктивным параметрами НУ ^ 1 ^

По экспериментальны!! даняш построены графике заввспыоств меаду сушзрнкм усилием на оправке, суыаарннм углом (р-гД) в расстоянием I . при разных нагрузках на рычаг Си ■

При экспериментальном исследований НУ была решена задача стабилизация силы трания между передней частью оправки а сатея-лвч'г-шм диском и, как следствие, стабилизация усилий в рабочей ч?ст):. ,'лля этой цели в качестве материала передней части оправка нзкге оронза, а для сателлвтното диска - ст.40, пр? зтом трузе-сл поверхности смазывались.

Экспериментальные значения соо та едящих суммарного усилия иа оправке при рззшлс копструетввншс параметрах нагрузочного устройства цежно использовать дня определена« среднего ко:<5фв-иисвтв «"реноя мокку передней чаегьа оправки з сагелявташ «веком.

В УЗ'глергоЕ хушье ирзведяии реяудееэти гоекгдовазк» кос? а сионски СГьИД токарного станка Г'ойБ НОТ о

Г^ргб^ааногс нагрузочного устройства. Нргдлоь-епа дека ой-гг^пвая '.со ;гкостаых згер&кторгеггвк евстегп: СШ*Д токарного стайка.* ">: рвс.З яокагани хдазаг» кгсткостной х^.я-сгеплст&из аис*е-

HM

Ы

a *

Ряс.З. Хесгкоотнне »рвюервомии ««темы СПИД токаря ото стзнь'э мол Г.'сЗБ Ф1С)1

- в -

тгкц СШШ.Спри значении коэф-Тлцкентов соотношений меглу состав» ляздаиз сухарного усилия' Я =0,4 'г> ~0, 4) соответственно для неработающего станка (рис.З а), для работая«?го станка xipt вращении шпинделя (рас.З й) в прз вращении шпинделя с ropsuess-наем суппорта (рас.З в).

Для нахождения реального значения упругой составляла £ кесткостной характеристика использован метод каймгныавх кзадре-тов, а для выполнения необходима* шчиалсиац использовзие. SIM.

.Кзк видно вз графиков, площади, охваченные харл{тарасг::к*!-ма, существенно уменьшается при учете подви:.аостп узлов ставке, а также при моделировании процесса рвзонвк по трг:$ состзакт'-сг;.', суммарного усилия.

С целью определения влияния коэф^'цпектов соотг.здагввЗ »гг.-ду составляющими суммарного усилия jt г; (илп a ) на величину отжатая, результата экспериментов (которые пъзеоде-лвсь при всех четырёх значениях i? z б } пздвгргздЕзь ЗРзЗотке с использованием методов штекзтпческой cwrscjann 2 теории планирования эксперглк нча. В рзгудмяте устаноглс^о.яго кз вел*чану откзтия между оправкой ц ьачец HI ерш.о stre^sv •значение угла jl (идя „А ), а зизтаг.;.: £> {tnv л' ) ш-яг. слебо.

В диссертации проведен совоставатглы.уГ: аазлг-, систему СПИД токзрао-взнторезного стошн »од.Г:33£ vIOI, «слученных с вомоцк» ВУ ( jt =0,4; Б во,л> ххя яе?г5о^::с;гго к рз-богзюцаго станков в от стандартного прзспэсос&анЕя.

Жесткость системы <ЯЩ неработавкего ожгла» определенна,; с помоаьэ НУ( прз моделировании процесса резапся по дарл <$оз-гзагяшзм суммарного усилия равна 4410 ьзН/км, s по цры сос-тззлягзки - 4310 даК/ш.

Еесткость неработающего станка, определенная с помощью стандартного приспособления, равна 4504 даН/мм,

Установлено, что меньшее значение яесткости, снятое с помощью НУ, по сравнению со стандартным устройством, а принципе обусловлено наличием в'НУ стыка сателлктный диск-оправкз.влияние которого можно учесть поправкой. 1'екьыс значение кесткссгз, полученное при испытании станка предаокспным НУ по трем составляющим суммарного усилия, сравнительно с его значением яра пс-пктапки по двум составляющим з стандартным приспособлением,дает основание считать, что значение гесткости при- испитаниз по трем составляющим суммарного усилия ближе к достоверному - рся.-гни:-;.-его'значению для данного станка.

Еесткость системы С1Щ для работающего станка (апандедз вращается, суппорт перемещается), определенная с помощью НУ при моделировании процесса резания по двум составляющим суммарного усзлия, равна 4130 даН/мм. Соответственно при вращении шпинделя а моделировании по трем состгвляшпм суммарного усилия эта жесткость равна 4025 дзН/мм, а при вращении шгввделя с перемещением суппорта она равна 3383 даН/мм.

Таким образом, значения яесткосга системы СПиД,"полученнке при аспытачаи работающего станка по трем в двум составляем суммарного усилия, показали, что значения кесткости при моделировании процесса резания по трем составляющим имеет мсньщее значение, что ближе к истинному значения кесткоста системы

сшш.

Жесткость системы С1Щ токарного стгш-л мод.Г'бЗБ -II?! в случае нагруненая по трем составляющим с учетом пода^лостз с • невных узлов станка уменьшилась нз 22" отнзс::т-мг-чо ее ния, полученного при нагругеакз иерэботеодегэ с?г.:;:-с.

се с? кость в случзе нагружения работающего стантсз по трем еоеговлягди.ч с учетом подвижности основных формообргзутавх узлов станка уменьшалось на 18« относительно ее значения, полуленного по двум составляющим.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатория кафедры "Машиностроение" ГТУ и в лаборатории Тбилисского станкостроительного производственного объединения.

Нагрузочное устройство нашло свое применение а лабораторий ТСПО с годовым экономическим эффектом ориентировочно 4*786 рублей.

ОСНОБНЬК ВУВОДЫ Я РВЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основа наа анализа существуздих методов вспнтанай «е-галлорехущего оборудования, в частности токарных станков на хесгкости установлено, что используемые для целей всгытаяай нагрузочные устройства не в полной мере удовлетворяют требованию па'!0ольаего приближения услоззЯ вспнтанзй станков к реальные ус-лоплли их рабочего режима.

2. На основе проведенных исследований рззрзботзнз конструкция 5т,г5»узочного устройства, обеспечаващвто возможность снятая лесткостньл: (на прамгре токарного станка) характеристик технологической системы СПИД как работающего, так в нерзботзмдего станка в условиях, максимально приближенных к реальному процессу рззангя, в возмогность обеспечения заданных рззлачных соот-иопалай .составлязапх суммарного усилия.

3. 'Лз условий моделирования определены общге конструктивные пзрамстрн з пзрзлетры рабочей части НУ.

4. Предложены упроченные формулы коэффициентов нагрузок, поззолянудае лчгко рассчитать составляющие суммарного усилия при ^есслялх конструктивна параметрах НУ.

5. Построены ¡аесткостнне характеристика системы СЩЦ токарного станка ыод Ш63Б Ф101 как для его рабочего так в для нерабочего половенвй, получены линии, соответствующие реальной характеристике станка.

6. Установлено, что при определении гесткости системы СПИД токарного станка мод Ш63Б Ф101 количество скачков в харзктеристи-ке рабочего положения стзнка меннве по сравнению с хзргктеристп-кой нерабочего положения.

7. Жесткость системы СПИД токарного стэнка мод БфЗБ Ф101, определенная с помощью НУ, имеет меньшее значение, чем определен-, вая стандартным устройством, что обусловлено наличием в НУ стыка "сателлвтный диск - оправка", влияние которого можно учесть поправкой.

8. Указанная несткость, значенае которой при всгсл'.анвя стопка предложенным КУ по трем составлявшим суммарного усилия меньше по сравнению с его значением при испытании по двум составляем. Это дает основание считать, что значение гесткости с учетом третьей составлявшей суииврного усилия, блвяе к реальному его значению для .данного станка.

9. Установлено, что кесткосгь работающего станка в случае загруженвя по трем составляющим с учетом подвижности ос'новнпх его ¡"■злое уменьшилась на 22«.

10. Показано, что указанная жесткость станка по двум п трем зоставлязяцвм с учетом подвижности основных формообразующих узлов 5танка, уменьшилось на 1В% относительно ее значения при измерена по двум составляющим.

11. Доказано, что площади, характеризующие работу сил тремя, существенно уменьшаются как при учете подвижности узлов с?;.л; са, так в прв учете третьей составляющей суммарного усилия.

- 22 -

12.,?азработанное НУ используется в лаборатории Тбилисского станкос тр оительного производственного объединения для испытзная выпускаемых: токарных станков мод IM63M Ф101. Годовой эконо?,!п-ческвй эффект от внедрения предложенного НУ составляет 4786 рублей..

Основные положения диссертации ощгблвкованы в следующих работах:

1. Авторское свидетельство И 884869 (СССР). Устройство для испптаная токарных станков без снятая стружа. Н.А.Хачадзе, Г.К. Дкапчрндзе. - Открытия, пзобретеявя, 1981, & 44.

2. Дхапзрадза Г.?;. Конструкция в теоретические основы рас-чатов нагрузочного устройства с вмитзцяей ргзанвд для всгштаннл токарных станков. - Тез.док.ХХШ-ей Респ.научн.-техн.конференгоп профессорско-преподавательского состава ГШ! ям.В.Й.Ленйна г работников производства.- Тбалвсв, IS83, С.35-37,

3. Езапарадае Г.К. Имзтация процесса резанвя с помодаэ лат-рузочною устройства. Тбилвси: Сообщения АН FCC?, НО, ,'S 2,1983. C.36I-3&1.

4. Дгапарадзе Г.К. Нагрузочков устройство с ыоделарованвем процессз резаная. Матервали первой научно-технической кояф.ыаяо-дых ученых в аспирантов ГОИ вм.В.И.Лайина.посвященной 200-летвэ Георгиевского трактата. Тбилпсв: IS83. С.32-33.

5. Бзикааввли О.С., Хачидзе H.A., Джапаридзе Г.К. Некоторые рекомендации выбора основных параметров рабочей чзств нагрузочного устройства для испытания токарных стзакон без снятия струк-кз. Тбилиси. Труды ШИ, ß 15 297, ISS5, C.8-II.

S. Лдзпарвдзе Г.К. К вопросу дзнамзчаското истште.кзя rosap-г-ых станков ногрузочакы устройством. Тбвднск: Труды ПШ, .415/297

T£2~j n.T'J-T^.

- 23 -

7. Джапаридзе Г.К. Экспериментальное определение усилий т> рабочей зоне нагрузочного устройства для вспнтзнвя токарню: станков без снятия стружка. Тбилиси: Сообщения АН ГССР, 123, .4 Г; 1986. С.341-344.

8. Дкапарндзе Г.К. Выбор оптимальных конструктивных параметров нагрузочного механизма без снятия стружка для испытания токарннх станков. Тбилиси: Труды ГНИ, й 15 (312), 1986.С.33-36.

9. Джапаридзе Г.К., Гахокадзе Г.Д., Чпнчаладза О.Т. Определение сил трения и коэффициента трения в рабочей зоне'нагрузочного устройства для статических испытаний машин. Тбилиси: Труду ПШ Л 11/340, 1988. С. 23-26.

10. Джапаридзе Г.К., Тибилашвилн Г.С. Нзгрузочноа устрох?ст-во для статических лспытэний механизмов машин. Тбилиси: Отчет НИР ШИ (машинопись). Ре г .Л 01870002589, 1989. 36 с.

азъоси&оь таза ддо^зообп ¿дспвдоп ыжобззомь одазбопоь дпенпйостйоь ео аэсазе

(СПаПЗЬдЗСОСП ЫОО<'Ш(7 ЯМОЭдОЬ ош&о)

(бзьж о^во)

¿ЗЗлЯЗЗЭЯ*50

взбоо^п аЗовобЬо^о.Р а5г>опЬо-1990

Формат бум. 60x84, 1/16, 1,25 Б. г. -

3ан.239 Тираж 100 бесплатно

г.Тбилиси, ТШСА , ул. Джикия » 3