Rostov-na-Donu, Rostov-on-Don, Russian Federation
Rostov-na-Donu, Rostov-on-Don, Russian Federation
The property change of the unified dynamic system is considered by the example of the deephole machining process. It is shown that due to the nonlinear relationship formed by the cutting process, in the system, as a rule, the only balance point with the bounded domain of attraction is constructed. The given materials on investigating the domain of attraction show that it depends on the control and cutting forces presented in the state coordinates of the interacting subsystems. While shaving is being accumulated in the chip clearance grooves, this domain degenerates, and the system becomes totally unstable. At this, the tool is blocked, and as a rule, broken. It is shown that the domain of attraction and evolutionary changes of the system properties depending on the shaving accumulation in the drill flutes are basically related to the interacting ser-vomotors parameters. It is proposed to adjust the servomotor parameters on the basis of the introduction of special links.
cutting process dynamics, deephole machining, stability, balance point domain of attraction, evolution.
УДК 658.516.3:621
Влияние параметров серводвигателей на динамические свойства системы сверления глубоких отверстий спиральными свёрлами[1]
В. Л. Заковоротный, И. А. Туркин, В. П. Лапшин
При обработке резанием на металлорежущих станках приходится учитывать следующий факт. В процессе резания формируются силы, представленные в координатах состояния системы. Эти силы, в свою очередь, формируют динамическую связь, объединяющую подсистемы обрабатываемой детали и инструмента. Данные подсистемы взаимодействуют через процесс обработки. Они состоят из приводов движения исполнительных элементов станка. Поэтому их динамические свойства должны зависеть от параметров серводвигателей. Рассматриваются изменения свойств единой динамической системы на примере процесса сверления глубоких отверстий. Показано, что за счет нелинейной связи, создаваемой процессом резания, в системе, как правило, формируется единственная точка равновесия, которая имеет ограниченную область притяжения. Материалы по изучению области притяжения показывают, что она зависит от управления и сил резания, представленных в координатах состояния взаимодействующих подсистем. Эта область по мере накопления стружки в стружкоотводящих канавках, как правило, вырождается, и система становится неустойчивой в целом. При этом инструмент заклинивает, и в большинстве случаев он ломается. Показано, что от параметров взаимодействующих серводвигателей принципиально зависят область
1. Zakovorotny, V.L., Pham Dinh Tung, Nguyen Xuan Thiemo. Matematicheskoye modelirovaniye i parametricheskaya identifikatsiya dinamicheskikh svoystv podsistem instrumenta i zagotovki pri tochenii. [Mathematical modeling and parametric identification of the dynamic properties of the sub-tool and workpiece during turning.] Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Series: Engineering, 2011, no. 2. pp. 38 - 46 (in Russian).
2. Zakovorotny, V.L., Flek, M.B. Dinamika protsessa rezaniya. Sinergeticheskiy podkhod. [The dynamics of the cutting process. Synergetic approach.] Rostov-on-Don: "Terra", 2006, 876 p. (in Russian).
3. Kudinov, V.A. Dinamika stankov. [Dynamics of Machines.] Moscow: Mashinostroyeniye, 1967, 357 p. (in Russian).
4. Zakovorotny, V.L., Bordachev, E.V., Alekseychik, M.I. Dinamicheskiy monitoring sostoyaniya protsessa rezaniya. [Dynamic monitoring of the cutting process.] Stanki i instrumenty,1998, no. 12, pp. 6 - 12 (in Russian).
5. Granovsky, G.I. Rezaniye metallov. [Metal cutting.] Moscow: Vysshaya shkola, 1985, 304 p. (in Russian).
6. Zakovorotny, V.L., Ladnik, I.V. Postroyeniye informatsionnoy modeli dinamicheskoy sistemy metallorezhushchego stanka dlya diagnostiki protsessa obrabotki. [Building of dynamic system information model of a machine tool for the processing diagnosis /. Problemy mashinostroyeniya i nadezhnosti mashin, 1991, no. 4, p. 75 (in Russian).
7. Lapshin, V.P., Turkin, I.A. Vliyaniye svoystv servodvigatelya shpindelya na dinamiku sverleniya glubokikh otverstiy malogo diametra. [Effect of spindle servo drive properties on drilling dynamics of deep pinholes.] Vestnik of DSTU, 2013, no. 5-6 (in Russian).
8. Zakovorotny, V.L., Pham Dinh Tung, et al. Parametricheskiye yavleniya pri upravlenii protsessami obrabotki na stankakh. [Parametrical phenomena under on-machine process control.] Vestnik of DSTU, 2012, no. 7 (68), pp. 52-61 (in Russian).
9. Zakovorotny, V.L., Pham Dinh Tung, Nguyen Xuan Chiem. Vliyaniye skorostnykh svyazey na ustoychivost ravnovesiya dinamicheskoy sistemy rezaniya. [High-speed coupling effect on static stability of dynam-ic cutting system.] Vestnik of DSTU, 2011, vol. 11, no.8, iss. 1 (59), pp. 1169-1179 (in Russian).
10. Zakovorotny, V.L., Anh, N.D., Hieu, N.N., Diep, D.V. А dual criterion of stochastic linearization method for multi-degree-of-freedom systems subjected to random excitation
