Page 35 - Июнь

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

Застойная зона регулярно разрушается,
её осколки уносятся сходящейстружкой или по-
верхностью резания. Настружке возникают регу-
лярные сдвиги, следы которых видны на самой
стружке и на поверхности заготовки. Эти и ряд
других процессов, связанных с гетерогенностью
материала заготовки и фрикционным контактом
поверхностейинструмента [8], в той или иной
степени нарушают складывающееся равнове-
сие. Например, в момент образования трещины в
сходящей стружке её воздействие на переднюю
поверхность резко уменьшается по величине и
направлению, равновесие нарушается, и верши-
на инструмента устремляется к ЭВС. Одна - крат-
чайшему пути, а по сложной траектории, опреде-
ляемой характеристиками форм колебаний, так
называемыми нормальными модами, в которых
к моменту нарушения равновесия сосредоточи-
лись запасы потенциальной энергии.
На рис. 3 показан пример годографа ско-
Рис. 2. Схематичное представление сил, действу- рости вершины резца (рис. 3а) непосредствен-
ющих на вершину резца со стороны задней грани
(Fз), со стороны стружки (Fс) и со стороны упругой но при точении (центральная часть годографа)
системы инструмента (Fy). и при выходе в шпоночный паз. Стрелками по-
казано направление движения по траектории го-
дографа во времени. На рис. 3б дан пример записи сигнала вибраций по двум взаимно
перпендикулярным осям при точении заготовки с пазом. Плоскость годографа на рис. 3
определяется вектором скорости резания (ось Z) и нормалью к поверхности резания (ось
Х), которая в данном случае по направлению совпадала с осью вращения детали. Видно,
что при резании контур годографа близок к эллиптической форме и занимает сравни-
тельно компактную площадь, вытянутую в тангенциальном направлении, в направлении
скорости резания. Эта площадь значительно увеличивается в момент выхода инструмента
в паз, когдаисчезают удерживающие силы со стороны стружки, упругая система получает
возможность освободиться от избытка потенциальной энергии и начать смещаться в сторо-
ну ЭВС.
Одновременное движение множества форм колебаний (колебания по нормальным
координатам) заставляет вершину инструмента смещаться по сложной траектории [9 - 11].
При этом в момент выхода в паз, скорость вершины инструмента в направлении нормали к
поверхности резания (ось Х на рис. 3б) в несколько раз превышает эту скорость при обыч-
ном резании. Важно, что это движение направлено от поверхности резания, хотя известно,
что при резании происходит деформационное смещение вершины от поверхности реза-

Станочный парк 35