ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ
УДК 534.113
А. М. Г у с ь к о в, С. А. В о р о н о в,
А. С. К в а ш н и н
ВЛИЯНИЕ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
НА ПРОЦЕСС ВИБРОСВЕРЛЕНИЯ
Исследовано влияние крутильных колебаний инструмента на про-
цесс вибросверления. Получены уравнения образования поверхно-
стей. Для процесса сверления с непрерывной стружкой проведен
анализ устойчивости, и построены границы областей динамиче-
ской устойчивости в аналитическом виде. Методом установления
получены области динамической устойчивости и бифуркационные
диаграммы для процесса без внешнего возбуждения, по которым
были выявлены параметры и их соотношения, значимость кото-
рых наиболее существенна при выборе модели.
Особенностью сверления глубоких отверстий малого диаметра
является затруднительное удаление стружки из зоны резания. Вынос
стружки существенно облегчается, если стружка получается достаточ-
но мелкой. Существуют различные методы дробления стружки [1, 2].
Наиболее эффективным является вибрационное сверление, при кото-
ром в зоне крепления сверла возбуждаются осевые вибрации требуе-
мой частоты и амплитуды. Тогда при правильном подборе значений
рабочей частоты и амплитуды вибратора продольные колебания ин-
струмента (а следовательно, и режущих кромок) позволяют получать
дробленую стружку.
В работе [3] был предложен метод авторезонансного сверления,
основанный на явлении возникновения автоколебаний во время про-
цесса обработки резанием. Разработанная методика требует детально-
го изучения динамики инструмента и формирования стружки в про-
цессе резания. Эти исследования были проведены в России около де-
сяти лет назад, а построенные модели и некоторые результаты ана-
лиза по ним используются до сих пор, в том числе в работах [4–6].
Наибольшее внимание в большинстве работ по динамике вибросвер-
ления уделено моделированию продольных колебаний инструмента,
так как именно продольные перемещения определяют формирование
стружки, срезаемой режущими кромками. В действительности же ин-
струмент нагружен помимо продольной силы резания еще и крутящим
моментом, из-за которого могут появляться и крутильные колебания.
Модель, приведенная в статье [7], включает в себя сосредоточен-
ную осевую силу резания и сосредоточенный закручивающий момент
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 1 3
