170 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
170
Таблица 1
Влияние углового смещения четных зубьев на амплитуду и частоту автоколебаний
заготовки и размах ее колебаний
Доминирующая гармоника автоколебаний
№,
опыта
Угловое смещение
четных зубьев, гра-
дусы
Амплитуда А, мкм
Частота f, Гц
Размах колебаний
R, мкм
1
0
352
159
1700
2
1
40
157
900
3
2
22
163
450
4
3
22
161
300
5
4
20
163
300
6
5
17
158
350
7
6
12
159
200
8
7
47
163
250
9
8
11
169
300
10
9
34
164
350
11
10
89
165
400
Результаты опытов представлены в таблице и на графиках рис. 3. При равномерном располо-
жении зубьев фрезы (опыт № 1) в процессе резания возникали интенсивные вибрации заготовки с
размахом R 1700 мкм. Их появление сопровождалось характерным шумом и образованием следов на
обработанной поверхности и волн на поверхности резания (рис. 4 а). По физической сущности эти
вибрации являются автоколебаниями, о чем свидетельствует характер их частотных спектров (рис. 5
а) с ярко выраженной доминирующей гармоникой на частоте 159 Гци сравнения этой частоты с час-
тотой собственных колебаний заготовки без резания – 151 Гц.
а)
б)
Рис. 3. Влияние углового смещения четных зубьев на размах R колебаний заготовки (а),
амплитуду А (1) и частоту f(2) ее автоколебаний (б)
а)
б)
Рис. 4. Поверхность резания и обработанная поверхность заготовки при фрезеровании с равномерным
расположением зубьев (а) и со смещением четных зубьев на 4 градуса (б)
Создание разности соседних шагов зубьев сразу привело к снижению интенсивности колеба-
тельного движения (см. табл. и рис. 3). Наилучшие результаты получены при смещении четных зубь-
ев в диапазоне от 3 до 6°: размах колебаний с 1700 мкм уменьшился в среднем до 288 мкм, то есть в 6
раз; а амплитуда доминирующей гармоники понизилась от 352 мкм дов среднем 18 мкм, то есть в 20