автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности шлифования глубоких отверстий малого диаметра

^ «а»

Ч? На праает оут-оппсп

\

НИКИФОРОВ ИГОРЬ ПЕТРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Специальность 03 02 03 - Технология иашкиостросипя

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических нзук

Санкт-Петербург -1998

Работа cu полнена в Сенкт-Пстербургском государстсеиноа техшгедагш университете

Научный руководитель

Офациалыше оппоненты

Заслуженный машиностроэтель РСФСР, кандидат технических наук, профессор Солиышкин Николай Петрович

доктор технических наук, профессор Ишиггков Николай Валентиио&ич

Ведущее предприятие

кандидат технических наук, профессор Зубарев К)рнй Михайлович

ОАО «Псковский гззод ыехшшчеекш приводов», г Псков

Защита состоится *2А » НОЛЬ?А. года в fé часоа, в суд 41, I уч корл, ш заседании диссертационного совета Д 063 38 16 в С&шгт» Петербургском государственном техническом университете по вдргсу. 195251, г. Санкт-Петербург, ул Политехническая, 29

С диссертацией ионши ознакомиться в библиотека унааерсотета.

Автореферат разослан «

I99S г

Ученый секретарь диссертационного совета

И. А Сеичхшо

ОЫЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКПЗЛЬНРГГ* В настоящее греми шлифование составляет около

20% (гт всех аилов механический обработки На иек.гп.рых снециялишрованных предприятиях vrm показатель достшает 60% По пому вопросы свжанные с совершено коканием технологии обработки поверхностей метолом* шлифовании еалямггся актуальными

Шлнфокание ипбоких отверстий малого лкамстра методом продольной подачи, которое бы наделяю обеспечивало высокое качество обрлбопси при достаточно высокой прои1водигелькости. представляет собой технологически н технически сложную Проблему Наибольшая трудность сатана с теи, что обработка ведется в условиях пониженной жесткости технологической системы, повысить которую до-обоснованных значений я большинстве случаев i',e прел-стаалтся мпможным

В спят с гп:м, созершеиство'еанне и создание новых технологий, а также ргчрзботха научных основ для их практического нспольтования, с целыо пош-kjîhiîs производительности, качества обработки, а также экономном! рр.сяодо-ш««а режушего инструмента, имеют важное нпроднохотяйственное тначеике.

Объектом исследований является процесс шлифования глубоких отеср-<т:П малого диаметра, пол которыми понимаются отверстия диаметром от 3 до . 10 мм н длиной более 2-х диаметров, превышающей ьысоту нсполмуемсго м^нфпвчлыкно круга Вышеназванные ратмеры !t соотношения весьма услозни и обл.четь прикладного характера проводимых о данной ргботс исслсдог.анкЯ может быть значительно расширена

Пглыг? рчОотм гстутя?туп повышение -ффсетнрностн шлнфогаппя глубоких отгсрстмП .малого диаметра путем увеличения режущей способности ш:ст-

РУМ31ГП1

! Устаноаить глиян>!е отклонения от пграллгльносзи осей круга я отегр-crtw'Tiготовки при обработке из покязэтели процесса внутреннего 'шлифовптю.

2 РатраЛотггь математическую модель, содержащую к&испмосгп, которые Сы связывали «»(¡структпяно-тетнаюгнчоскиг перзметрп лсдлтл[ШоЯ е:»с-7зиы (геометрические размеры ротора шпинделя и инструмента, а так;™е режимы резания) с пс.'апзтеллм!! эффективности процесса кижфованнл.

3 Разработать îî проанализировать способы устранения (умспынеипя) отстанете от параллельности образующих круга и обрабатываемого огесрств,

' 4 Пыполшгть экспериментальные исслсдсиз.чня по повышению прогпго-дятелькостн fi точности обработки с использованием оснастки, рсалктуиицеЧ од::и m предложенных способов.

5 Ратработкгь дрисглчесгаш рсмомендмвт кя осггосс сипплиешгых гге-сясло:;::п!п1

flit} 'III.IH lllillH 1)1)1. '

I I'.h|>.uh4riiiii ыак'мангк'ская модем». iолержашаи mmilhmocih. Koiopue инилши koik ipuuiniii leviiaioi пческие паромеr(¡i.t подамнвой chcicmu Иеомсфичесннс р.имсры poiop.i ншинлст и иш фчмеша. л 1акле режимы ре-iilniiH) с ныхо.шыми пчкаtaie тмн процесса шлифонания (ишснснис приведен-НОИ pCAMlleil CHOcOÓHOCIH ШЛифона. Ibllolll Kpvld. ipcllicfl ШЛШИНЫ (.peta и подичее i tía ре ал тих K'pciit. по толякицая определим. мнюпенные положения оси крм а и процеие ■ >C»p.ióm ки lavóoKHx (ньероии малок» диачефа

J Прсдмлсн inocoft шлифования (нверстй в подллинмч системах, oôçcticmiiiuioiuiih параллельность обра1\к>щих крма и обраГппываемот oittep-с1ия ia счеч аиюмли'юемчи управлении положением оси шпинделя micipy-мены н проорано не иа основе ра<раГчманной мик'матической модели По ;ынном\ nii'iofn нмеоси решение о выдаче naieina на ишброение

? На оошне млС'машческой модели но u I предложены алюршм и про-ip.iMua ¡uh \ крашения донолкшельно введенной иловой коордннаюй оси шпинделя инорумент, .посредством сиоемы ЧПУ инуфншлифоаальною оаньа

lliiiD.iH'in hiHi ценное»ь дчсссщаииоинчй работ;

1 1'а<ра<киано 1ехническое предложение по ео(ланик) новых прецн»ионных впу фиппнфовальных оамкон, оснащенных уорой« лвами программною и ut адатнвжио управления дополнтельной уиювой координатй положение оси ншиндсмя инсф\менга

2 Па четгке мшскнггнчеаиЖ модели ечндана меюдика н профамма, ко-¡воляюшан lexno.-iory вычисляв необходимые параметры для реалишхии пред-ложенно! о lexiuuioi mmcckoi о процесса ,

,Лщя)6ацим ра6»|ы, Основные положения диесер1апионж>й раСнмы доли лены и ойс\/Кдены на Мел;»)народно!! научно-нракшческой конференции (»Проблемы повышения качества машин» (1994 г , Ьрянск), на научной и науч-но-пракшческой конференции «Актуальные воп|К)сы обраювания, науки и техники» (1995 i , Псков), на IV Международной конференции ьНовые технологии в машшюсфоенин» (1995 i ,. Рыбачье Харьков), на Международной конференции «Технология 96» (19% г, Новгород), на Ш Международной научно-технической конференции «Проблемы повышения качества промышленной продукции» (1998 г , Ьрянск) *

Яуплпкац!!!! По ре1>'лыатам выполненных исследований опубликовано4 10 научных работ, имеется решение О выдаче патента на изобретение.

C'ipvkivp» и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шее-1И глав, общих выводов, списка исиольюванной литературы (91 нанмено&ашге) и приложений, иключает 150 страниц машинописного текста, 17 таблиц н 25 рисунков

И Ut 1'ЖЛНИ! |>ДЬ()1М

1>о иве,(смии обоснована ахгуальжчи, icmm диссертационной работы, пока шма наччная мониша и практическая ценность

H мерной ¡дане нрешавчеио сосюяние вопроса. определены.цели и осу-шести к-ма noi линовка 1а,тач исследований

l'anмофенм mcmmw обработки iivôokhv ошерешй малою диаметра и особенноои вн\фсниею шлифования метолом продольной полами 11роанали-чиронаны тли повышения иротколте льжчми и точное i и процесса внутреннего ш тифоилмии и выявлены сдергивающие факторы 1'ассмофена схема снятия припуска при внучреннеч шлифовании, а также характер тменения силы реча-ния, оби |«гленный схемой внутреннею шлифования методом продольной полами i >нтывае|ся работа (ерей но формированию поверхности обработки с учетом минимальной голшины epeta </, „,„ Отмечены перспективы иснолыова-кия шпинделей lia активных магнитных подшипниках (АМН) для управления процессом шлифования

4 Покроем повышения точности и прои (водительноети шлифования, а также экономного расходования режущего инструмента веет да интересовали ученых Фундаментальные-основы решения тгих проблем таложены в трудах И II KytHeuona. [■• H Маслом, I i3 Лурье, il И Яшерииына, Л H »Филимонова, С H К'орчака и друс-их и шестых ученых Несмотря на 'тти достижения, теоретики и практики в области шлифования вновь и вновь возвращаются к ттим проблемам, предлатая иные (часто нефадннионные) пути решения поставленных чадам, что в очередной рач подтверждает их актуальность

Внутреннее шлифопанис глубоких отверстий малого диаметра имеет сг,си технологические особенности, которые ограничивают испольчование традиционных методов для повышения эффективности процесса Исследования показали, что при шлифовании глубоких отверстий малого диаметра осношшм фактором, приводящим к снижению режущей способности шлифовального круга п точности (»'работки, является низкая жесткость технологической системы, которая на 75 90% предопределена податливой опразкоП.

В результате воздействия на инструмент силы, равной по величине результирующей силе резания Ру,, ось круга становится непараллельной oeil отверстия заготовки. В результате тгого зерна одинаковые по высоте и расположенные вдоль образующей крута нагружаются неравномерно.

Устансшпъ влияние отклонения от параллельности осей круга и отверстия заготовки при обработке на показатели процесса внутреннего шлифоваши, э тгххх выявить возможности по повышению зффеетнвноста - гажкая задача.

ihí fcK'Jíi'il lililftf имииена методика исследований приведены осмовнш сведения о применяемом ícxtiojun ическом оборудовании, i>cпапке, средствам измерений, определены меюды до*.а131ельс1ва адеквашости разработанной модели

Для исследовании ujHniccca внутренней» шлифования истодом продольной иодачм был использован модерни1И|к>ванны(1 специальный тохнрниП станок высокой ючности модели TIIK-I25BM с Ч11У Рабочая юна жеперии^и-тальной установки приведена на рисунке I

Рис 1 Рабочая юна зкенериментьльной установки

U качестве шпинделя инструмента (поз 3, рис I) был нсиолыойан высо-кооборошый пневмошпиндсль, входящий в комплект оборудования стглка J3GB (Миопия) Диапазон рабочих частот - от 100 тыс до 200 тыс об/мин

В качестве режущею инструмента (нот 5) использовались шлифовальные крут диаметром 4 5 мм, высотой .10 мм из следующих материалов электроио-рунд белый марки 25А 20 II Cl 2 КО и зльбор J1I2 (100/80) 100% концентрации на керамической саяже, твердостью CTI+CT2 Правка круюв осушаст&шшгеь алмазом (поз 2) в оправе (ГОСТ 22908-78) методом обтачнваиия

Для доказательства теоретических исследовании на практике было :пго-ювлено специальное приспособление (nos 6), предназначенное для коррекции положения оси шпинделя в двух взаимно перпендикулярны* плоскостях

*

Обрабатывались цилиндрические riv жи Мин 4) ит материалов. относящих«.« к ((¡иным трмшам по пЛрабашнаемосги мею^ом шлифования счаль У9 (КК I 14И 7<ч cía n. 2ИХ (I (К. I 4SH 7|) и счаль 4(1X1* (I ОС! V>12 72), твердостью Hilf . 4*1 Номинальный диаметр обрабатываемо!о сквотного отверстия 6 мм. длина обработки 2^ мм

При проведении опытов испо|ыовалась теория планирования полмофлк-горкою нчсиеримета Л-'* проверки адекватное г и магматической модели рс-»улыатнм »кспернмети применяло! критерий Фишера

Н качестве гюкашелей »ффективноаи промесса шлифования выбраны следующие относительные параметры итменение приведенной реж\шей способности и ко.жчес i на режчщих терен крма (no I ОС I 2144^ Х4) расположенных на ею поверхности. но сравнению с традиционным способом

Приведенная режущая способность (мм' мм мин) определялась'как объем снятою металла, отнесенный к высоте крута и времени обработки Изменения з количестве режущих терен оценивалось с иснолыованием профиля шероховатости обработанной поверхности (в продольном сечении) по количеству впадин в пределах опорной длины

В качестве критериев сравнительной оценки точности и качества обработанной поверхности приняты отклонение от круглости, отклонение профиля 6 продольном сечении (¡ОСТ 24642 31) и параметры шероховатости R„, R¡ и /4«» (СТС')Вб.Ш 77)(см таблицу!) .

[) Tpv! ьей í ЛИ?" приведены теоретичеекпе исследования влияния отклоне-нпя от параллельности oce'i круга я отверстия ¡ит отопки на процесс шлифования глубоких отверстий малою диаметра

Определены теоретические предпосылки для повышения эффективности шлифования в условиях пониженной жесткости технологической системы. Разработаны математические зависимости, позволяющие оценить наделения средней толщины среза, количества рехсуцшх ¡ерей н приведенной режущей способности шлифовального круга

В результате воздействия на тгруг (в плоскости поперечного сечения ротора) силы, равно!) по величине результнрующеА енлг произойдет не только прогиб ссея сечений, ко и иг, попорот. В результате этого образующая ;фуга становится непараллельной образующей обрабатываемого отверстия (рнс. 2).

Нагружение зерен (глубина анедренкл в металл) пдоль образу.-о шей круга неодинаково и будет в осиоэиом определяться (р=!С 2) углами поворота cs'ícsüeíí з даух плоскостях: <р и у, величинами уо я ~с, дигаетрсм офгбяшпаомого- от-ягрстид, сксотсЯ шлифовального круга. Нмруженив зерзя одоль образующей »■руга (идоль оси А") в конечном итоге определяется факткчёскЬЯ глубиной рг-гтпн - !(Х) (рне. 2).

На рнсуга» 3' в плоскости «сгиб» оправки предстпелгпз знжра ргепреяе-

лени* удельной результирующей силы р,(х) вдоль образующей круга.

Фуикция изменения удельной результирующей силы вдоль образующей круга (рис. 2 и 3) имеет вид.

(I )

где: А' - условно постоянный коэффициент пропорциональности, зависящий главным образом от режимов резания Было получено следующее выражение для определения приведенной глубины резания (входящие в формулу величины обозначены на рис. 2):

" (2)

КО-

I)

2 -у'-(н-х)-9\ +.(*'+("•-*)уУ -!2

Резервная зона (Л1-2-5, рис 3,а) указывает на возможность «догружения» ,тех зерен круга, на которые приходится меньшая средняя толщина среза.

Рис 2. Геометрия расположения образующей круга относительно образующей отверстия в процессе внутреннего шлифования: а - в пространстве, б - б проекции на плоскость, перпендикулярную оси отверстия (соотношения геометрических размеров на рисунке условны)

Предлагается управлять положением оси шпинделя (рис. 3,6) таким образом, чтобы образующая крута была параллельна образующей обрабатываемого отверстия, при этом используется резервная зона (рис. 3,а). В этом случае зерна нагружаются, а значит, и изнашиваются, более равномерно.

Я-Р,

б)

Рис. 3. Схема распределения удельной результирующей силы вдоль образующей 1фуга при внутреннем шлифовании отверстий малого диаметра, й - традиционное шлифование, б - по новой, предлагаемой технологии.

В этом случае часть зйрен, которые ив принимали участке в съемз металла, становятся режущими, а относительное увглкченнз колзгчестеа рвясугдих зерен можно определить по формуле:

(3)

гдз: и т координаты заданного уровня от нулевой лшпш профиля, соответственно, по новой п традиционной тгхнелогпн;

~ _ - ~ в

*<

>1

л

с —

s S ^ Î:

г 'S * s

- 2 в: Г

<2 rç Л

5 * *

^ "С

<■• Я

г__

» г-

I' X

С 2 ? > =

» г г

s —

г, .с

?; -- V

с

s а

г, ю

3 te г У. с =

= s

£

. t

и

S с<

у ^

^ с — s

í: * — ао

S s

s

-а * ? Í

5 С

■с S п — ¥ п

Г.

в А.

S »>

<t

■в s

s

S 5 с*

5 Z г.

С' S

х rt т

£ ж X

л ж ^

X

2 '5

■<

г 9 Л s

«г S

5 5-

2-

* X -с 9

1 X 7.

* с Z

с С Г

г.

"х

V г. X

X

- ». - с

г » п

X г*. fí X

X п Г

г. ñ К

Л

X й."

S —-

Г.

5" п Г

с.

✓ ы X -с

О' й-

X — 2

г 5 <-X

л

• X с

£ X —

I "х

I f В

S ?' * ~ *

r: —

* ñ

t s

S 2

У

если т,„. m восчлановЯГение необходимо ироитолть H 6aie данных ком-пьмиера .in Iжны оы!ь снс-лени* » шачсния ч, „,„ (минимальная пкшшн:! cpeia одним «ерном) ни pat.iM'iHux обрабашваемых материалов и lepeti круюв при их рашичнон комбинации

Величина ко 'ффициенiа повышения приведенной режущей способности крут К^ (рис 4 формула (7)) должна вычисляться технолоюм и служить одним III крИ1ерИСВ. ПОЗВОЛЯЮЩИХ Ш1С11И11. ЧИслеННЫС ВОТМОЖНОСТИ 4МИВИШ1ИН режмисй стилюности ¡е|>ем крма в пределах ш тфональнот перехода

1еория и практика пока taia. чт ;ия повышения режмисй споСобност * , крутв на 20 4l)uo особенно на чисюных операциях. следус! тадавать часшгу ИХ вращения между 1-ой и 2-ой реюнансными часичами

ЦелесообраiHa paipaftOïKa проемов для обосновании технических решений (с учеюм динамических факторов техмоло! ической системы), реализующих метод восстановлении параллельное!и «чей крута и oiнерсгия шюювк'и

li Л41Ш?юй 1;МВ£ покатана динамическая модель движения ротора в оио-

рах

В основу динамической модели 'движения роюра шпинделя (включая шлифовальную юловку) положен метод конечных злеменюв Он позволяет оценить взаимное расположение образующих крма и обрабатываемою отверстия в процессе внутреннею шлифования, найж резонансные чаенлы и др

В неподвижной системе отсчета общее уравнение движения системы в матричной форме hmcci вид

1л''|{<г}~"[<',)кМИ{</'МИ (8)

где матрица масс, |a *J матрица коэффициентов жесткости, |(<"| -

матрица котффиииеигов демпфирования, {</ '} вектор-столбец перемещений, {¿У'} вектор-столбец внешних сил, (2 угловая час юта вращения ' рогора

В качестве силовых воздействий приняты силы дисбаланса от неуравновешенных частей ротора инструмента и результирующая сила резания /'„, нелинейно зависящая от мгновенной Шубины резания

Разработана блок-схема нахождения узловых и линейных перемещений в граничных сечениях отдельных конечных элементов ротора инструмента, с использованием итерационного метода Эйткена -Стеффенсона (рис 6).

В результате получены мгновенные положения оси круга в процессе обработки глубоки* отверстий малого диаметра На рисунке 5 показаны траектории центров сечений ротора, включая шлифовальную головку

Если на консольно-расположенный круг действует радиальная сила, нелинейно зависящая от гдубнны резания, траектории движения центров сечений круга представляют собой эллипсы Расчет величины Л, разноглубинное™ вне-

дрения черен круга в сечениях Л и П (формула (5)), необходимо проводить для средневероятного положения осн круга лнния О О (рис 5)

Наибольшие значения величина Л принимает при рабочих частотах ниже первой критической частоты вращения ротора Это объясняется формой ротора при его вращении При переходе через первую критическую частоту вращения форма ротора меняется, что приводит к уменьшению величины й.

С целью шлифования на выгодной частоте вращения »фута между первый • и вторым резонансами рекомендуется: изготавливать оправки, цангу и устанавливать шлифовальные круги особо точно (П4-1Т5), проходить первый резонансный пик, осуществляя контакт круга с поверхностью заготовки и используя демпфирующие свойства этого контакта.

В пятой главе представлен конструктивно-технологический анализ способов уменьшения отклонения от параллельности осей круга н отверстия заготовки. Рассмотрены следующие способы уменьшения отклонения от параллельности:

- адаптивное управление;

- программное управление;

- предварительный поворот оси шпинделя;

- правка круга на конус;

- пассивная приработка круга.

Сшым перспективным на каш взгляд способом, который наиболее полно выракаэт предлагаемую идею, является адаптивное управление положением осп круто с помощью активных иагштшк подишпнихов в пределах зазора между ротором и статором (0,2-О,25.мм).

г

2,5

-1,0 0 1,0 2,0 ' З.о

Рис 5 Траектории движения центров сечений в плоскости, перпендикулярной оси отвер- . стая заготовки (вид слева) Л -левая кромка круга, П - правая .кромка круга, О О - лнния средневероятного положения оси шлифовального круга, Нмпр и Няту/- проекции оси круга на плоскость перпендикулярную оси обрабатываемого отверстия (Н - высота круга), размеры в мкм

У

На рисуикс 1.6 схематично пока мно управление положением оси'ротора в опорах Утл поворота оси ротора (</) автоматически должен моты.* в »ааи-симости о! величины реплыируюшей силы ремни» /'„

Предложены два проема для управлении отклонением от параллельности осей .крута и детли адатинное управление и иро|раммное управление Разра-батаны механические усфойстпа .и я предварительною попорота оси шпинделя на расчешые ут.ты <ри у

1 Предварительный поворот оси шпинделя в двух втаимно перпендикулярных плоскос 1 ях был иснолыован для жеиериментальното докашгельства теоретических исследований данной работы

Ратработана программа (алгоритм рабоп.1 с которой представлен на рисунке 7), жмооляюшая технологу пронжодин. необходимые расчеты для настройки оборудования приспособления, преднашаченното для коррекции положения оси шпинделя (пот 6, рис I)

Еи-ШШОК-1ЛЗД& приведены экспериментальные исследования процесса шлифования-глубоких лтвсрстий малою диаметра и статистическая обработка результатов, докаиша адекватность математической модели результатам жспс-римента

Влияющими факторами эксперимента были материалы круга к заготовки, величина поперечной подачи за двойной ход и частота вращения круга

В таблице I представлены показатели тффективности новой, предлагаемой технологии (рис 2,6) в сравнении с традиционной (рис 2,а), в процентах

Режимные параметры при шлифовании чистовое шлифование частота вращения круга и^ПОООО об/мин, программная поперечная подача Л'„,„™1 мкм/ до ход, осевая осциллирующая подача Г,*-- 1440 мм'мии, припуск //« 0,040 мм, выхаживание - частота вращения круга н.р ' 1.№000 об/мин, поперечная подача отсутствовала мкм/дв ход, осе нал осциллирующая подача Уж" 1440

мм/мин, припуск 2г*0 мм, время выхаживания г-! мин По новой технологии ось шпинделя предварительно поворачивалась в двух плоскостях В горизонтальной плоскости угол поворота в вертикальной плоскости у.«20"

На осноп? данных таблицы ) можно сделать следующий п.!сод прахтлче-ехч по всем параметрам (исключения выделены серым постом), (:ош технология оказалась нгиболсе сыгодной по сравнению с традиционной

При использосаннн крутое т зльбора показатели зффс-ктквпосг» болен стабилши, чем при использосаш«! кругов т бглого -удаггракоруидз Это мох:-но объяснить тем, что зерна эльбора мепьше по'дг,грх:гны износу (ксткршнпо к сакрхшпзашгюГк плохо пр'ирзбйтывазотся к псйсрхкосп: ззготоэгш Б работе участвуют только игнболег Быстуя^эщлг и уксимигшгг отклонения от

параллельности осей круге и оС-рг.6агы.*:.1гг-:сге ствгрсте.'; прпгойэт к более эа-иеттюму полозг.ительному результату.

lluvivaiMM« в мины« далт-М». /, длин» ( i о конечною

1леыенга роюр», tí дхамгтр i iv комечида» ъягмеж» роюра,, модуль >lipyitK'TN члп-ри»т 1-ю >лсмамт» рою-

Р*.

f\ плотности мшгсрим* 1-ГО

>лемсжв ротор», /м рддиальмм жесткяь подшипник» « í-оч сочении

Ввод данных » >ВМ

i

КШДШВДиМ uóptójiia шш (Msil ЛИ)

HfVíMíiuiwx /'u, номинальный диаметр

Itópttón I U»SÍ MOt Ц ОI «cpcf >14,

дмнмпр круп, (ucoia tpyii, часiiiii еращениа круга, поперечна» шщч! ü» двойной чод, продольна» подач» м даоАИой под,

инффицилп, учитымиощмй г»ержн.ть круп, коэффициент, учитывающий о0р»6»1ываемый uuiepHM, (сриистосгь круп

М

Рекомендуемые 1м»чения члло-

tu *р»шсни» шниидем» и) »6 мсти устойчиво-стм системы

йышшшяшшьш.

■ коэффициент повышения ре «ушей спосойности круге,

у|л!л поворота сеченкЗ *,(»{|в»онт»льноа плоскости,

угол поворота с*чена& в рсрп;ха.1ыый плоскости.

координат» корректировки ока цгктров, Ai, Ai - авлени», устанавливаемые по лимйш.

Рас 7 Алгоритм нахождения данных для наароДки оборудования

.Наименее стабильные результаты наблюдались при обработке корундом сталей, имеющих более низкий коэффициент обрабатываемое»! (40ХIX и 20Х), однако при обработке хорошо обрабатываемой инструментальной стали У9 результат оказались вполне удовлетворительными по псем сраанннавмим показателям.

Таблица 1

Показатели »ффектиншши новой, предлагаемой технологии

Maie-риал заготовки Материал круга Шероховатость к. Ше-роховл-юеть к, Параметр. Я». ( Нкл (VI круг -лос ти (>1КЛ профиля продол Приведен на* режущая способность

сталь сечен круга

У9 Келый ' '7,0 4 2 3,2 ♦31,2 ' 16.7 ♦21,4 ♦п.з

20Х электрокорунд ♦ 10.1 <4,4 -0,7 • IK.8 .♦(>.3 ♦17,4

40X13 24А ♦ 5.5 ♦ 6,8 ' -14,6 ♦ 13,8 ♦ 40,0 ♦4.2

У9 Чльбор * 12,9 ♦ 14.3 ♦3.7 '25.0 ♦ 10.0 ♦ 13.0

20Х ИК)°'Ь концен- * 17,0 < 22,0 ♦ 15,0 ♦31,3 ♦ 33,3 + 24,1

40X13 трации + 12,3 ♦ 4,7 ♦ 12,8, ♦ 26,7 •♦29,4 ♦ 14,2

ОБЩИН ВЫВОДЫ

1 Установлено, что главным препятствием повышения режущей способт кости кругов и точности обработки при шлифовании глубоких отверстий малого диаметра является ниткая жесткость технологической системы (на порядок ни&е технолог ически обоснованной) из-за наличия податливой оправки

2 В процессе обработки под действием рсмультирующей силы /'„ проис-, ходит отклонение от параллельности осей круга и отверстия заготовки (рис 2) и как следствие поворот нормальных к оси круга сечений на угол а (рис 3) В результате этого терна, находящиеся на поверхности круга вдоль его образующей внедряются в металл поверхности отверстия неравномерно Это окатывает негативно« влияние на режущую способность круга (коэффициент А'у, (формула (7), рис 4) и приводит к повышенному и неравномерному износу круга

3 Теоретически н экспериментельно докатано, что повысить эффективность шлифования можно путем уменьшения непараллельное™ между образующими круга и обрабатываемого отверстая Эффект в значительной степени определен геометрическими параметрами ротора, включая инструмент и рабочей частотой его, врашения Технолог лолжен вычислять на ЭВМ показатели р, tp, "чр по предложенным алгоритмам (рис 6) для управления процессом черновой, чистовой обработки и .выхаживания.

4. Между конструктивными параметрами элементов ротора, включая ки-струмснт, технологическими факторами и показателями эффективности пронес-

1.1

се внутреннею шлифования усI,топлена ншимоснять Влияние укатанных параметре и факторов особенно велики при обработке тдубоких отверстий малого диаметра методом продольной нодами, кот да асстмчмь 1ехно ■ >ической системы лоно ii.no ни жая

I Гоши и апробирован алюри|м (рис 6) расчета величины .1 (ратнотлу-Аиниоси. внедрения терен в кромочных сечениях крута). что позволяет техноло-ту принять решение о необходимости восстановить параллельность осей крута н отверстия детали если .им,»,,», то, восстановление протводигь В бате данных компьннера до.таны бы1ь сведения о. жачения </, „,„ (минимальная толщина срета) .ыи ра «личных обрабатываемых материалов и терен круюв, при их комбинации

6 (отдана математическая молепь, которая позволяет определить шно-венные положения оси шлифовальною круча в координатном пространстве та-готовки (рис и вычислить мнффициеж повышения режущей способности крута при ра «личных шачениях влияющих фан трон

7 !'а|р.|бо1анм проекты меюдов и \1фойово для уменьшения оIклоке- ' ния от параллельности ткей крута и обрабатываемою отверстия. Приспособление, преднашаченное для коррекции положения оси шпинделя в двух втаимтю перпендикулярных плоскостях (нот 6, рис I), апробировано в промышленных условиях и рекомендовано к исполыованию На способ управления положением оси крма посредством активных маптитных подшипников (АМН) имеется решения о выдаче ттатетиа на итобре1сние

8 1'а!рабо1ат1ное приспособление (но» Ь, рис. I) пошолило повысить приведенную релущ\ то способность крута на операциях чистовою шлифования на 15 20"» при частотах вращения крута выше первой критической часготы вращения (лабораторные испытания) и на 3(1 15% при частотах ниже первой критической скорости вращения (проитводственные испытания)

9 Погрешности диаметральною ратмера и формы отверстий в деталях, прошлифованных при час ютах выше первой критической скорости вращения, в среднем, на '30 50% меньше, чем на докритическнх частотах вращения, шероховатость поверхности но критерию /{„ на 20 2.5% меньше

10 Для скоростных внутри шлифовальных станков должны быть точно укатаны реюнансные и рабочие частоты вращения ротора с перечнем сменных шлифовальных голонок Регулятор расхода »отдуха должен в пределах 3-5% поддерживать постоянство рабочей частоты вращения

II С целью шлифования на выгодней частоте вращения круга между первым н вторым ремжансамн рекомендуется изготавливать оправки, цангу и устанавливать шлифовальные круги особо точно (1Т4-1Т5), проходить первый резонансный пик, осуществляя контакт круга с поверхностью заготовки, ис-

.пользую демпфирующие свойства этого контакта.

12. Целесообразно в России производить высоко конкурентоспособные

внутришлифовзльные станки с реализацией • них способа уменьшения отклонения in параллельности осей круга и отверстия путем адаптивной системы управления положением оси ротора посредством активных магнитных подшипников

Оемьш^одшксшцдисстаминной работы опубликованы в елглуиь вшцабаш.

1 Встлнцын А М , Хмылко Н В , Никифоров И II К вопросу обеспечения качества машин на стадии изготовления шпинделям« па активная мсгнштшх подшипниках (АМН)// Проблемы повышения качества машин Tel дохл междумародн научн-техн конф Брянск, 1994 Iii 112

2 Ветлицын А М , Хмылко Н В , Никифоров И II Повышение качества об?> - боткн с использованием шпинделя на активных магнитных подшипии'квя.//

Актуальные вопросы образования, науки и техники Тез докл научи и изучи-методич конф Псков, 1995, - ч I - с 16 19 .

3 Алехин А В , Ветлицын А М , Никифороэ И П , Хмылко II В К вопросу о надежности систем станков, оснащенных активными магнитными подшипниками.// Новые технологии б машиностроении Матер, IV «еждуиародя. конф Рыбачье-Харьков, 1995 - с 145

4 Солкышкнн Н П , Никифоров И И Шлифование глубоких отверстий малого диаметра с применением шпинделей на магнитных подшипниках.// Технология^ Научи труд^ международи конф Новгород, 1996 - с 49

5 Солнышки» Н П , Никифороэ И II Управление положением оси ротора при внутреннем шлифовании глубоких отверстий малого диаметра.// ■ Труды Псковского политехнического института Санкт-Петербург/ Пета,- Иэд-ео СПбГТУ, 1997 - Käl. -с. 74-80

6. Хиылко Н В , Никифоров И II Система автоматического, управления пол> кгкием оси ротора // Труды Псковского политехнического института. -Санкт-Петербург/ Пско» - Изд-со СПбГТУ, 1997 - Jüi - с I06-I0S

7 Хмылко Н В., Никифоров И. П Система сзтомзткческого управления положением оси ротора И Информ. листок -Псков ЦНТИ, 1997, -Ks 194-97, - 4 с

8 Никифоров И П Управление inueccu шлифовального itpyra при внутрскигм шлифовании глубоки^ отверстий малого диаметра.// Инфзрмзц. лксгок. -

'Псков ЦНТИ, 1998, - № 20-98, - 4 с

9 Солнышкин Н П , Котмак В К, Никифоров Й ПО слиянии поворота точений кру! о на его износ при зиутргнисм шлифоагни:! отогрета!) иапего „ 'диаметра// Труди Псковского политехнического пнететуга - Селкт-ПетербургаIck-ob - Изл-иоСПбГТУ. I99S

1.0 Солиышкии Н II, Никифоров И П Повышение еэткзиэста зерен при внутреннем шлифовании глубоких отверстий малого дкалетрп.// Проблемы по-еыг;(енпч кччестм промышленной продукции. Тез. докл, меяедункроди и> учи-теки конф'; - Грянск. 1998 Л _____,

Лицензия ЛР № 01059) от 7.08.97

Подписано а печать /А. /<Л й/ .Объем в пл. < Ткраз -/СО . Захм N1 544

Опмчатано с готового оригинал-макета а Издатжльстеа СПбГТУ 195331, Сатпгт-Петербург, Полжехштческал ул., 29



п 4 /

} ' _ /Г !

и / ^/V /

Санкт-Петербургский государственный технический университет

на правах рукописи

Никифоров Игорь Петрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

05.02.08 - Технология машиностроения

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: профессор Н. П. Солнышкин

Санкт-Петербург 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень принятых сокращений:............................................................................ 6

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 7

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА.................................................................................................. 9

1.1. Эксплуатационные и технологические требования к глубоким отверстиям малого диаметра........................................................................................ 9

1.2. Методы обработки глубоких отверстий малого диаметра........................ 10

1.3. Особенности внутреннего шлифования методом продольной подачи .... 13

1.4. Пути повышения производительности и точности процесса внутреннего шлифования................................................................................................ 15

1.5. Факторы, сдерживающие повышение производительности и точности обработки............................................................................................................ 19

1.6. Схема снятия припуска при внутреннем шлифовании методом продольной подачи................................................................................................... 21

1.7. Изменение радиальной составляющей силы резания с учетом величины снимаемого припуска................................................................................... 25

1.8. Работа зерен круга по съему металла и формированию поверхности обработки............................................................................................................ 29

1.9. Изменение формы образующей круга в процессе внутреннего шлифования.................................................................................................................... 30

1.10. Перспективы использования АМП для управления процессом шлифования ............................................................................................................... 31

1.11. Выводы....................................................................................................... 33

1.12. Цель и задачи исследований..................................................................... 34

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ...................................................................... 36

2.1. Оборудование.............................................................................................. 36

2.2. Оснастка....................................................................................................... 39

2.3. Средства измерения..................................................................................... 40

2.4. Методы доказательства адекватности модели........................................... 40

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОСЕЙ КРУГА И ОТВЕРСТИЯ ЗАГОТОВКИ НА ПРОЦЕСС ВНУТРЕННЕГО ШЛИФОВАНИЯ................................................... 43

3.1. Методика математического описания. Принятые допущения и упрощения .................................................................................................................. 43

3.2. Теоретические предпосылки для активизации зерен шлифовального круга.................................................................................................................... 45

3.3. Оценка неравномерности глубины внедрения зерен вдоль образующей круга............................................................................................................ 50

3.4. Определение величины повышения результирующей силы Ру2 за счет увеличения нагрузки на активные режущие зерна круга................................. 55

3.5. Определение технологически обоснованных пределов повышения значений поперечных подач за двойной ход.................................................... 56

3.6. Определение коэффициента увеличения средней толщины среза...........58

3.7. Определение коэффициента увеличения количества активных зерен.....59

3.8. Определение коэффициента повышения приведенной режущей способности круга.................................................................................................... 61

3.9. Схема снятия припуска при отклонении от параллельности осей круга

и отверстия заготовки........................................................................................ 64

3.10. Выводы....................................................................................................... 69

4. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ РОТОРА.................................... 73

4.1. Выбор и обоснование математической модели......................................... 73

4.2. Описание объекта исследований................................................................ 74

4.3. Общее уравнение движения. Методика формирования матриц...............76

4.4. Формирование вектор-столбцов силовых воздействий............................77

4.5. Определение взаимного расположения образующих круга и обрабатываемого отверстия в процессе шлифования................................................. 80

4.5.1. Конкретизация поставленной задачи.............................................. 80

4.5.2. Методика формирования глобального вектор-столбца..................80

4.5.3. Выбор метода решения нелинейного уравнения............................ 82

4.6. Анализ полученных результатов................................................................ 84

4.6.1. Движение ротора в процессе внутреннего шлифования................84

4.6.2. Влияние положения образующей круга на особенности его износа.............................................................................................................. 90

4.7. Построение и анализ амплитудно-частотной характеристики.................92

4.8. Математическая модель эффективности процесса шлифования..............95

4.9. Выводы......................................................................................................... 98

5. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ УМЕНЬШЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОСЕЙ КРУГА

И ОТВЕРСТИЯ ЗАГОТОВКИ............................................................................. 100

5.1. Постановка задачи..................................................................................... 100

5.2. Характеристика способов восстановления параллельности осей...........101

5.2.1. Адаптивное управление................................................................. 103

5.2.2. Программное управление............................................................... 107

5.2.3. Предварительный поворот оси круга с использованием оснащения ........................................................................................................ 109

5.3. Выводы....................................................................................................... 111

6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА............................113

6.1. Методика обработки экспериментальных данных.................................. 113

6.2. Анализ результатов эксперимента.......................... ................................... 114

6.2.1. Опытные данные............................... .............................................. 114

6.2.2. Построение полиномиальной модели по параметру Y] (изменение приведенной режущей способности круга)..................................... 117

6.2.3. Проверка адекватности эмпирической модели процесса по параметру Y]................................................................................................. 119

6.2.4. Построение полиномиальной модели по параметру Y2 (оценка

изменения количества режущих зерен круга)..........................................121

6.2.5. Проверка адекватности эмпирической модели процесса по параметру Y2....................................................................................................122

6.2.6. Сопоставление по режущей способности кругов, точности шероховатости поверхности деталей, полученных по традиционной и новой технологии........................................................................................124

6.3. Выводы..........................................................................................................128

7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.............................................................................................129

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................................132

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................141

Перечень принятых сокращений:

СОЖ- смазочно-охлаждающая жидкость; МКЭ - метод конечных элементов; АМП - активные магнитные подшипники; Ру - радиальная сила резания; Р2 - тангенциальная сила резания;

Руг - результирующая сила резания (сила прижима инструмента к поверхности

заготовки по ГОСТ 21445-84); П и Л— правый и левый торцы круга (абразивного инструмента); аг - средняя толщина среза; тт ~ минимальная толщина среза материала одним зерном, определенная как 1/р - глубина внедрения зерна, р - радиус при вершине; если Ш)„, то зерно только пластически деформирует зерно, не снимая стружку). Н - высота круга.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время шлифование составляет около 20% от всех видов механической обработки. На некоторых специализированных предприятиях по выпуску, например, подшипников, деталей гидро- и пневмоприводов, топливной аппаратуры и др., этот показатель достигает 60%. Поэтому вопросы связанные с совершенствованием технологии обработки поверхностей методом шлифования являются актуальными.

Шлифование глубоких отверстий малого диаметра, которое бы надежно обеспечивало высокое качество обработки при достаточно высокой производительности, представляет собой технологически и технически сложную проблему. Наибольшая трудность связана с тем, что обработка ведется в условиях пониженной жесткости технологической системы, повысить которую до обоснованных значений в большинстве случаев не представляется возможным.

В связи с этим, совершенствование и создание новых технологий, а также разработка научных основ для их практического использования, с целью повышения производительности, качества обработки, а также экономного расходования режущего инструмента, имеют важное народнохозяйственное значение.

Основная цель работы - повышение эффективности шлифования глубоких отверстий малого диаметра.

Представленные в данной работе исследования основываются на анализе взаимного расположения образующих круга и поверхности обработки в процессе шлифования глубоких отверстий малого диаметра.

Теоретически и экспериментально доказано негативное влияние отклонения от параллельности осей круга и отверстия заготовки на качественные показатели процесса шлифования.

Указанное отклонение возникает из-за поворота в пространстве осей ротора шпинделя, оправки и круга, приводящее к повороту сечений круга, перпендикулярных его оси.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель, содержащая зависимости, которые связывают конструктивно-технологические параметры податливой системы (геометрические размеры ротора шпинделя, инструмента и режимы резания) с выходными показателями процесса шлифования (изменение приведенной режущей способности шлифовального круга, средней толщины среза и количества режущих зерен), позволяющая определить мгновенные положения оси круга в процессе обработки глубоких отверстий малого диаметра.

2. Предложен способ шлифования отверстий в податливых системах, обеспечивающий параллельность образующих круга и обрабатываемого отверстия за счет автоматического управления положением оси шпинделя инструмента в пространстве на основе разработанной математической модели. По данному способу имеется решение о выдаче патента на изобретение.

3. На основе математической модели по п. 1 предложены алгоритм и программа для управления дополнительно введенной угловой координатой оси шпинделя инструмента, посредством системы ЧПУ внутрипшифовального станка.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что:

1. Разработано техническое предложение по созданию новых прецизионных внутришлифовальных станков, оснащенных устройствами программного или адаптивного управления дополнительной угловой координатой положения оси шпинделя инструмента.

2. На основе математической модели создана методика и программа, позволяющая технологу вычислять необходимые параметры для реализации предложенного технологического процесса.

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

1.1. Эксплуатационные и технологические требования к глубоким отверстиям малого диаметра

Под глубокими отверстиями малого диаметра, в данной работе, понимаются отверстия диаметром от 3 до 10 мм и длиной более 2-х диаметров, превышающей высоту используемого шлифовального круга [66]. По другим данным [52] отверстие может считаться глубоким, если его длина превышает диаметр в 2-3 раза. Следует заметить, что границы между понятиями «неглубокие отверстия обычного диаметра» и «глубокие отверстие малого диаметра» наряду с геометрическими соотношениями определяются технологическими особенностями обработки, в том числе теми, которые вызваны непроизвольным снижением жесткости в технологической системе. В любом случае, понятие «глубокое отверстие малого диаметра» весьма условно и область прикладного характера проводимых в данной работе исследований может быть намного расширена.

Эксплуатационные требования к глубоким отверстиям малого диаметра определяются областью их использования. Обычно, это - внутренние поверхности деталей плунжерных пар, отверстия в матрицах и пуансонах штампов и пресс-форм, фильтрах, кондукторных втулках, корпусных деталях топливной аппаратуры и пр. [63, 66, 56]. В плунжерных парах должен быть почти нулевой зазор, что обеспечивает, при их аксиальном перемещении и взаимном повороте вокруг оси, герметичность, взаимную точность расположения осей, долговечность и надежность в работе. Поэтому повышенные требования предъявляются как к размерной точности (особенно для сопряженных деталей, работающих при высоких давлениях), так и к точности геометрической формы в продольном и поперечном сечениях.

К глубоким отверстиям малого диаметра обычно предъявляются следующие технологические и эксплуатационные требования:

- точность диаметральных размеров - в пределах 5-6 квалитета;

- отклонение от круглости (в т. ч. овальность и огранка) и отклонение профиля продольного сечения (в т. ч. конусообразность, бочкообразность, кор-сетность) - по 4-6 степени точности;

- низкая шероховатость поверхности (Яа=0,04-0,08 мкм) [67];

- высокая твердость поверхностного слоя (НЕ.Сэ=48-60);

отсутствие прижогов, шлифовочных трещин, абразивных царапин (ГОСТ 23505-79) и других дефектов, минимальное количество остаточного аустенита (как нестабильной фазы), минимальные остаточные напряжения и др.

Обеспечение указанных выше технических требований при изготовлении отверстий малого диаметра является сложной технологической задачей.

1.2. Методы обработки глубоких отверстий малого диаметра

Анализ технологий обработки глубоких отверстий малого диаметра указывает на высокую трудоемкость процессов. Связано это прежде всего с необходимостью соблюдения достаточно жестких требований, как на заготовительных операциях, так и в процессе предварительной, а затем и окончательной обработки. Высокая трудоемкость предопределена и большим количеством последовательных операций в маршруте обработки.

Нет необходимости в работе рассматривать методы предварительной обработки, так как в нашем случае наибольший интерес представляют лишь те операции, которые могут быть окончательными в технологическом маршруте и как правило наиболее трудоемки по причине соблюдения жестких требований в процессе их выполнения. Причем ограничимся процессом обработки высокоточных (прецизионных) отверстий по 5-6 квалитетам, которые вполне харак-

терны для глубоких отверстий малого диаметра.

К основным наиболее распространенным методам окончательной обработки глубоких отверстий малого диаметра можно отнести доводку, хонинго-вание, внутреннее шлифование и электроэрозионную обработку [56, 30].

Доводка является распространенным отделочным процессом, широко используемым для обработки высокоточных отверстий. При помощи данного метода можно обеспечить отклонение профиля продольного сечения до 0,001 мм, отклонение от круглости до 0,0002-0,0005 мм, шероховатость обработанной поверхности Яа= 0,01-0,04. Но процесс доводки требует значительного машинного времени для удаления незначительных припусков с обрабатываемой поверхности, что является его недостатком. Припуск на доводку обычно не превышает 0,01-0,03 мм на диаметр, на окончательных операциях - 0,003-0,005 мм [63,67, 56].

Хонингование применяют для предварительной обработки отверстий диаметром более 8 мм в прецизионных деталях, При обработке отверстий меньшего диаметра хонингование применяется крайне редко. В отдельных случаях, когда требования к точности и шероховатости отверстия не отличаются высокими требованиями, хонингование может являться окончательным видом обработки. Процесс обеспечивает высокую размерную точность, хорошее исправление геометрической формы отверстия, а также стабильность процесса. С помощью хонингования можно получить шероховатость поверхности Ка=0,02-0,04, отклонение от круглости и отклонение профиля продольного сечения 0,003-0,005 мм. Припуск на хонингование обычно составляет 0,01-0,02 мм на диаметр [67, 56].

Внутреннее шлифование имеет ряд специфических особенностей, определяющих возможности достижения точности и производительности процесса (см. п. 1.3). Однако метод находит успешное применение там, где необходимо обеспечить высокую прямолинейность оси глубокого отверстия, точное взаимное расположение сопряженных поверхностей и выполнить другие требования.

Внутреннее шлифование может обеспечить точность геометрической формы в пределах 0,001-0,002 мм, при шероховатости поверхности Яа=0,08-0,32 [63]. Припуск на чистовое шлифование отверстий малого диаметра не превышает 0,03-0,04 мм на диаметр [56].

Заключительной операцией механической обработки глубоких отверстий малого диаметра в большинстве случаях являе�