Politechnika

Laboratorium Technik Wytwarzania

Temat: Wyznaczanie granic stabilności obrabiarki.

Część teoretyczna;

Granica stabilności obrabiarki wyznacza obszar pracy stabilnej (w obszarze tym nie występują drgania samo wzbudne – autodrgania). Drgania mają ujemny wpływ na powierzchnię obróbki, niekorzystny wpływ drgań powoduje szybsze zużycie obrabiarki. Drgania samo wzbudne są najczęściej występującym rodzajem drgań w obrabiarkach. Występują one z mniejszym lub większym stopniu przy wszystkich sposobach obróbki.

1.     Istotne cechy drgań samo wzbudnych:

-          okresowo zmienna siła powodująca drgania samo wzbudne, nie pochodzi z zewnątrz (jak to ma miejsce w drganiach wymuszonych lecz wywołana jest ruchem drgającym i zanika wraz z nim);

-          powstałe w skutek tłumienia straty są uzupełniane przez zewnętrzne źródło energii (silnik elektryczny);

-          częstość drgań samo wzbudnych leży w pobliżu częstotliwości drgań własnych układu ;

-          amplituda drgań samo wzbudnych wzrasta w czasie drgania zjawiska lub utrzymuje stałą wartość również wtedy, gdy układ jest tłumiony.

2.     Przyczyny powstawania drgań samo wzbudnych:

-          zależność siły skrawania od przekroju warstwy skrawanej;

-          zależność siły skrawania od szybkości skrawania, zależność ta opiera się na zmniejszaniu się siły skrawania ze wzrostem szybkości skrawania;

-          zależność siły tarcia między narzędziem a przedmiotem obrabianym, zwłaszcza na powierzchni natarcia;

-          zmienność warstwy skrawanej spowodowana falistością powierzchni.

3.     Sposoby zapobiegania drganiom samo wzbudnym można podzielić na konstrukcyjne i technologiczne.

a)     Sposoby konstrukcyjne:

-          zwiększenie sztywności podstawowych zespołów i elementów układu OUPN;

-          właściwa orientacja głównych osi sztywności układu dominującego względem kierunku działania wypadkowej siły skrawania;

-          zastosowanie sztucznych tłumików drgań.

b)     Technologiczne sposoby polegają na takim doborze parametrów geometrycznych ostrzy narzędzi i warunków skrawania, aby proces skrawania był stabilny.

Cel ćwiczenia.

W celu wyznaczenia granicy stabilności obrabiarki wykorzystano stożek wykonany ze stali 40H i poddano go toczeniu na uniwersalnej tokarce kłowej.

Parametry skrawania:

-          posuw

-          prędkość obrotowa

- początkowa grubość warstwy skrawanej

- długość toczenia

- najmniejsza średnica stożka

- największa średnica stożka

- wysokość stożka

- długość drogi toczenia w warunkach stabilnych

Obliczenie granicznej szerokości warstwy skrawanej.

Przyjęty kąt =

Wnioski:

Na podstawie przeprowadzonych badań i obliczeń stwierdzono, że po przekroczeniu długość powierzchni skrawanej 9,6 mm zaczęły występować drgania samowzbudne układu spowodowane zbyt dużą szerokością warstwy skrawanej.