Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Точность обработки и режимы резания

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
7.33 Mб
Скачать

Так как о)д «

сос, то

 

 

 

y (t)

=

K e ~ iu>c‘ ,

 

 

 

 

где

 

__________________________

 

К = 1^1

2e 5“°Xo cos о)с':0 -f- е2е“сТо;

 

 

__

e t<1>cTo (COS a)cT0 — g Sin a>cx„) --

1

 

О V

 

e

C(U X n

(sin <OCT0 — £sin<ocT0) — £

 

 

 

c

 

Коэффициент динамичности

(рис. 30,г)

 

(i =

/ ( e - e “c<'"sin

(шс^т - f <p),

(133)

где tm определяется из выражения

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

4

 

arctg-----z---- —cp

 

 

 

------------- C

 

 

 

 

Если т0>>

T

деформация достигает максимального значе-

 

 

 

 

 

 

 

т

 

ния во время действия импульса, при т0</?р-—после прекраще­

ния действия импульса.

При т)с = 0,167 деформация

меньше

статической, а при т) =

1; 2 ; 3.., колебания прекращаются вместе

симпульсом.

3.Импульс, нарастающий по экспоненте (табл. 2, п. 4). Де­ формация системы после решения и преобразований определя­ ется выражением

У 1 А е

Т* '

— К е

 

Em<:< sin(co^ 4- <р)>

 

(134)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К — —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о,2/

р

 

 

 

<Од

1 +

2g(ocrpi

А =

 

с '

 

 

tg<P =

"5Г ■5 + (1 -

2V) <ocTpi ■

W

Pl +

^ 7 2pi

 

l -

 

Так как ©д «

©с, то

 

1- 2£<осTpi

 

 

 

 

 

 

 

 

К

K

i - w

Pi + ^

tg

€ + (l- 2 6 * )» c7’pi-

 

Коэффициент динамичности

 

 

 

 

 

-_Jтm

*

 

 

 

 

(135)

(х — 1 — Л е

р> — К e ~ (a>c*m sin (о>Jm + tp),

 

где ^.определяется из уравнения

tт

“сТр, / 16»

sin (<Vm-'■?! + 45°) =

V l - ^ c T pi + ^cT2Pt

 

При Гр, =

0 выражение (134)

переходит в выражение

(135),

так как импульс становится скачкообразным. Импульс исследо­

ван на ЭЦВМ «Раздан-2», по данным анализа построены графи­

ки коэффииентов динамичности

(рис. 30, а,

в).

 

 

 

 

4.

 

 

Импульс, спадающий по экспоненте (табл. 2, п. 5). Реак­

ция системы определяется из выражения

 

 

 

 

y(t) =

А

[е£<V(------^ ^ - s in o ) ^

+

cos(o0^ J .

 

 

(136)

 

Коэффициент динамичности

 

 

 

 

 

 

]

 

v- =

^ i ( e

р*

«“А

 

р» sinu)^m+

cos (оAt n

(137)

 

 

где

 

 

 

(02Г2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

___________ с

р »_________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1-

25^

+ ^

, •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Импульс, нарастающий по экспоненте и действующий в те­

чение времени (табл. 2, п. 7). При t

<

то реакция системы опре­

деляется

зависимостями

(134),

(135), а при

t >

то

 

 

y{t) =

-

1 4-.АГ,е_ 5<"с' sin (а)д +

ср,),

 

 

 

 

 

(138)

где

 

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“д У {[У (то)’+1]^шс Ь У(то)}2 +

Ш1[У (хо) +

if;

 

 

tg <Pl =

шд

 

УW +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у (хо)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(•'о) + 1 ]

£“ с +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У Ы

= 1

 

Т

 

 

sin (о>дт0 +

о);

 

 

 

 

А е ' р- К е

 

 

 

 

 

 

 

 

Т °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У (хо) =

-¥~ е

Tpt + K l (i)ce_E“<=t0 [

sin (шд*с0 + с?) +

 

 

 

+ ]/

1 — I2 cos (шдт0 -f ср)];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К и ср определяются из выражения

(134).

 

 

 

 

 

6. Импульс,

нарастающий

и

спадающий

по экспоненте

(табл. 2, п. 6). При t <

то реакция

системы

определяется

зави­

симостями (134),

(135), а при t >

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у (t) = А ге ГРз

+

К\ е- *10с1 sin (сод^ +

ф[),

 

 

 

(139)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к\ =

 

 

V {[У1 Ы

— 1] 6шс н- у, (-*,) + уУ

+ «>’ [*(*,) — 1 Р;

tg

 

= “>д--------------У,(Т|)~ ----------}--- •

 

 

 

 

 

 

 

 

[yi (Ti) — 1]

+ У\ (Ti) +

р*

 

 

 

 

 

7. Импульс вида «полуволна

синусоиды»

При t

< т 0

 

 

 

y { t ) =

- j - [s in ( 2 ^ — ?,) — -Нг-

sin(o)^-

Sin cpj =

220есос

Sine '2

2(Од$(1

 

A = V { * l - & l Y

+ 42*52»*;

 

fic = я/то — условная частота импульса.

Коэффициент динамичности (рис. 30, д)

2 г

(табл. 2, п. 11).

ъ ) ] . (140)

Р - т - [sin (QJm - ? i ) -

^

sin (o>/m - <p2).

(141)

Время tm, при котором деформация достигает максимума, оп­

ределяется из уравнения

 

 

cos (2оС — ?i) +

е

E“c',n sin (u\ t m — ср2 — arcsln V

1 — S2). (142)

При t > то

 

 

 

 

У(0 = е 5<°с<[ У (То)£^ д+ * (Т,)

sinтд< + у (х0)cosшдг;] ,

(143)

где

 

 

 

 

 

 

У Ы

=

- J - [sin (2

0т0- ?1) -

е ?a,ct0 sin (шдт0 -

<р2)] ;

 

УW

=

~j~ [2 оcos

(2 ото — <Pi) — x f - е_ e“ct° sin (V o

— <?2) ?шс —

2 0е 5“сТ° cos (а)пт,

СР2>]-

 

Если | =

0,

'010 '

 

 

 

■=

_Ч,2

(

2тс

 

----Ъ------( Sin-

2i)c+ l

 

4*5— 1 V

 

Ч

 

 

 

1 .

2щ

^ r s m ~o^-L

2*)С

^)с +V ) - .

(144)

(145)

Ртах 1,77 при Tic =

0,8. При т]с = 1,5; 2,5; 3,5; колебания пре­

кращаются вместе с

импульсом. При TIC < 0,5 максимум дефор­

мации имеет место во время действия импульса, а при т|с = 0,5 — после прекращения действия импульса.

8. Импульс вида «усеченная полуволна синусоиды» (табл. 2,

п. 12).

 

 

 

 

 

При

* < т '

 

 

 

 

у (t) = [A sin (2 0г — !?j) — е-5"с' К

sin (шд* — ®2)],

 

(146)

где

 

 

 

 

 

K = V A fq r g f;

 

 

 

 

А у= ^

(22 + ш2) 5, - А - [2о -

аз? (1 - 26*)] V 1

- С2;

 

В х = (2 02 - u,2) С+ 2206и*с V f T

^

tg ср, =-

,

В1

 

 

 

“с

^0

 

А определяется из формулы

(163). При

 

 

 

 

У (*) =

— Уст Ы ) +

К ! е“ |0,с/

sin (о\ t

+ ®2),

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К j = /

Л |+ ~ 5 |;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*^2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COS С0дх' +

sin соЛх' J ;

в 2 = У 0*о) +

Уст (to)

( COS (0дт; -

 

Sin шдт ') ;

tg <р' =

.

Если затуханием пренебречь, то при £ > то

 

 

 

У W = ~2 _ 22 j^s'n 2 о* — j/^ ~ ^ r (l~ C ? )

+

Ci sin (а>с/ —cpi)J, (148)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/>(0) =

Р>С О З ^ ;

 

 

 

,g?; = ^

. _

i = .

При симметричном торцовом фрезеровании

 

 

 

 

=

У

' ~

ж ’

 

 

 

 

 

 

 

 

( Ш )

а при несимметричном (смещенном)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(150)

Коэффициент динамичности при этом

 

 

? 1) ,

 

П =

 

[sin 2Л» | / ( 1

-

Ч) - J

+ с; sin («А , +

(151)

где время tm определяется из уравнения

 

 

 

 

 

C°S 2 0

~

1 ~

 

Ч

 

 

C0S Ы т +

= 0 .

 

 

 

При t > то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(t) =

— Уст(хо) +

К sin (шс^ +

?1 )i

 

 

 

 

 

(152)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К = V А \ +

Bf,

 

tg <р'( =

;

 

sin 2 00=

С2; cos 2 0т£ =

у

1 - Ц;

A = -r^ v [-^ K T ^ q - / 4 о - Ч ) + Чх

 

 

 

 

“ с — “ о

L

С

 

 

 

Г

“ сX

 

 

 

 

 

X COS («Dct' + Ч>;)] + уст (х;) sin

“Ь Уст (Уд) cos шсх'.

Коэффициент динамичности _К

JJ. =

C2 4 - Уо

 

 

 

 

 

 

 

 

так как время, определенное из уравнения cos (o)c^n +ф[) =

О,

I

= —

Т

___ ^

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1 с

(0С

 

 

 

 

 

 

 

9.

Треугольный

несимметричный

импульс

(табл. 2, п.

10).

Для первого участка, когда 0 < t <

п имеем [10, 9, 12]

 

Уlit) =

-1- [f -

2$ -

 

e - £V sin К < - < ? )],

 

(154)

где cos ср =

12£2.

 

 

 

 

 

 

 

 

При малом £ значением 2£2 можно пренебречь как величи­

ной второго порядка малости. Тогда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(155)

 

Для второго участка, когда TI <

t <

to,

 

 

Л (0 - 1 -

 

+ е - . ' [ { ^ Ч + ^

+ -i -т22£г X

X s in » / +

{у <т,) — 1 +

2‘

} с о з .Л< ].

 

(156)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У(xi) =

 

( xi ~

26 —

е

e<v‘sin ® л ) ;

 

 

 

У (xi) =

ТГ f 1 +

 

e_E<V‘ (* sin шдх1+ cos шЛ )] •

 

 

Приняв ©с ~ сод и | 2 « 0 при малом £, имеем

 

УAt) =

 

(* -

2? -

4 -

e - £mc' sin «>„*);

 

 

 

У2(0 =

1 - Ц р - Ч е - £вс'

[ { у К > - 1Н

+ - ^

+

(157)

+

-1 -] sin о)с/ +

(х,) -

1 +

cos aet,

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У Ы

=

 

(Х1-

2? -

е“ £ш=т‘ sin Шсх ,);

 

 

 

У (х1) =

т - [1 +

e-£ “ct‘ (S2 sin a>cxj + cos (ocxx)].

 

 

Уто =

сг =

С2sin <йсТ 0 +

Схcos <лсТ6 +

1

fX

 

/П(1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

X я

(т) sin 0(х0 — х) fi?x;

— С2=

Схsin wcT о +

С2cos (псТ о -f-

 

 

 

 

 

 

 

 

т0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j" P (t)sin » c(t0 — х )Л

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C,(l — cos(oc7’0) — C2sm<oc7’0= - ^ — j* Я (-c)cos <ocx

X

 

 

 

 

т0

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X sin u)cx0rfx — cos о)ст0

 

I* p

^

sjn

 

 

 

 

 

mu>c

 

,)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*0

 

 

C1sin<oc7,0 + C2(l — cos шсГо =

т^е J

Я (x)cos шсх x

X cos о>cx0rfx — —” ^ T°

 

J Я (x) sin (D_xtfx.

 

 

Решив данную систему уравнений относительно С\ и Сг, по­

лучаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ci =

------- Гл cos (ос ( 4 f - -

x0) + £ s i n 0)с (-4^— хЛ1 ;

 

2 sin—Tj-9-

 

 

 

 

 

 

 

C 2 =

--------- [ 5 C0S “ c ( t 0 -

 

 

-

A S in Шс ( t 0 -

- у " ) ] .

 

2 sin

2

 

 

 

 

 

 

 

где

 

т0

 

 

 

 

To

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л =

—-—

\ lP (x) cos u)cxa?x;

B = —-— 1 P (x) sina)cxrfx.

,_J

rrmc

J L 4 7

c

 

 

тшс

v 7

c

|гхл

 

О

 

 

 

 

0

 

 

Тогда уравнение, определяющее деформацию системы, после

преобразований примет вид

 

/

 

 

 

 

_____

 

 

 

 

 

 

у ( 0 —

 

 

+

+ - ^ — j^(t)sinu)c( / —x)rfx, (165)

 

2 sin —~о~°—

 

 

 

с

о

 

 

В

где t g f = -j-

При 7’0=to

 

 

 

 

 

 

 

 

•Cl =

~ ( A c i g ^ - +

B y ,

C2=

4 " ( ^ c t g - ^

- В )

.и совпадают

со

значениями С\

и С2, приведенными

в работе

[35].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

х0=

 

 

 

 

 

 

 

 

А

А

 

 

 

 

В

 

 

 

 

2 sin

< г Г ;

с *:

2 sin

<■>cTt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

^ о...

2

 

 

 

 

В случае, когда 0 <

|

■< 1, деформация

 

 

.У(0 =

ATe-?V sin(o)ai; -ftp) +

 

^ P ^ e - e V ' - ^ s i n o ^ — х) х,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(166)

 

 

 

V А2+ Вг

 

 

 

 

 

k =

 

 

 

 

 

 

 

 

е й*схо у г 1 _ 2 е

t « c r , c o s Ш()^ + е

2?mcr »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А =

^ §

p

(x) elio,cXcos(0*zclx'>

 

P(T)ee“cXsmuY«/x;

 

АО

 

 

 

 

 

д О

 

 

,

sin (<ддх0 —<р|) + е~^<всг° sin [а>д (7~в — те) + у]]

, _ В _

 

cos ( шдх— <р])+ e " £“ cr ®c o s h e r , — т0) + <(>|] ’

® '1

А ’

1.

 

Прямоугольные

импульсы.

Деформация

системы при

0 < . t < . T 0 (То — период

повторности

импульсов)

определяется

из работы

[9]:

 

 

 

 

 

 

 

 

у (0 = 1 + - ^ C e - e V s in K *

+ p),

 

 

 

(167)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с = | / l — г]/'A;co s(<?,— % )+*■;;

]/"ATj sin ч»!— sln<p,

t g P =

cos <p, — COS <p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

} / K*i

K \ =

1— 2e~*<l>cTocos Мд x, + е~2е<У °

,

 

 

 

1— 2e-E“ cJ"°cos «дТ-. + e-2e<“c7-»

 

 

 

 

 

 

 

4 « „/ _

T1

__

tg?i

e5" cT° sin (<одх,—<p.) + sin <p, . eE<octo cos (<йдт0 —9S) + cos <p,

sin (<адТ(, — у,) + e ^ ^ sin K(7~ . — T«) Ti] _ cos( содх,— <р') + е-е“дГ°соз [« М Г ,—x,) —<p'] ’

^ 2 = l t ‘

 

Коэффициент динамичности

 

 

(а=

1 -|— -С е

 

 

(168)

 

ШД

 

 

 

где tm = kn 71~ Р

— целое

число), а при £ = О

(1=

1 +

 

sin “ст«42

“ д Т„ +

 

(169)

 

,

sin

»c7-t

 

S,n

2

 

2 . Нарастающие по экспоненте и мгновенно спадающие пе­

риодически повторяющиеся импульсы [9]. Деформация системы за время, равное периоду повторности импульсов, т. е. при

0 < t < Т0

_ t

у (О = 1 — Ле гр> + Се 5о>с< sin(u>^ -f р),

(170)

где

С = £> + Л — 2 / Z M cos (?, — <р,) .

pi

d *

= V2 +

2v (1

-

v) £cocr

Pl +

(1 -

v)2*ш2 r

2_ ;

 

 

 

D

_

rf» — 2 / d M

e £m<:t° s l n K T 6 +

pi — у ,) +

Ле

2{<1>cT»

=

 

 

 

1 — 2e

£“ сГо собсодГ ,

- 2£со т#

 

 

 

 

 

 

 

+ e

 

 

 

 

 

n =

Ле

Tv

K i =

/

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“ д T,P.

 

 

 

 

 

 

 

 

t „

 

 

Ki sin V, K 2slny2 .

 

v A .

 

 

 

 

ёР

 

/Cicosip,— K 2cos<p2 ’

 

2

®)д T

 

 

 

 

 

 

 

&»crPi( i — ») + v

 

,

 

1 2facTB

 

 

tgPi =

 

 

 

 

 

 

 

__ __ ______*

c Pi

 

 

 

“дТ'р.О-^)

 

 

 

 

<o2T2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1— 2£mc7'pi

 

 

c

Pi

 

 

* 9 2 = 2 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S + ( l — 262)<»c7’Pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

s in ( ц»с^« —

T i)

+

e £a,cr< ls ln

[а > д (7 , —

Xt ) +

<p[]

 

^

‘ 1

 

co s (ш дт в —

<pl)

+

e e“ cr ° COS [<Од ( Г , x , )

+

<P[]

 

 

,

 

d e 5“ c‘co c o s (шдТд +

p,) —

К 2 _

у , ___

(дс

 

$ +

0 —

2£г) “ с T,Pi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

22

g

?1

=

d e s* V «

s in (о.дХ0 +

fc) —

к 2

1_

^ Г

/

 

с 1 р,

d

=

 

 

;

Л — см. формулу

(134).

 

 

 

 

 

 

 

^“дТ'р,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Нарастающие и спадающие по экспоненте импульсы. Де­ формация системы при 0 < / < то [9]

У1=

Уо [

1 -

Ле гр*

+

С'е-^с* sin (сод^ +

р')

 

 

 

( 1 7 1 )

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

2 / Р М

cos ( ? * - ? ,) + А

^ . =

а ~ Т ^ .

 

 

 

 

, __

(d*y — 2d*1j/rА

е

^ c Xl sin (<йдт, -f р[ —<р2) + Ае

2*шсТ1

 

 

D f=

 

 

 

1—№гТоcos (ОдГ0 + е- 2£о, Г0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d \ =

V ^ * ?

+ 2v* (1 -

v*)&oc Гр, + (1 -

V*)’ <0*7^;

 

 

 

к

; = / г г

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0д.7Pi

 

 

 

 

 

 

 

 

12£<ос Гп

 

 

 

 

 

 

 

'1Sin <р, — /с2Sin <Ра

 

 

 

 

 

 

tgp' =

 

/У** _ ____ *

С Pi

К ' ;

 

 

ATi cos у, — ЛГ2 cos<p„

 

Л 2~

о)2Г2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

Pi

 

 

 

 

 

 

 

_

sin(<QjT,—«рх") + е

2£a>cr°sin [<Дд(Г0— т ,) + у ,' ]

_

 

 

tg?J =

COS («йд-с, —

<р") + е

2е“ с

r ° c o s [ 4 ) c (7’,

— т , ) + <р"]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ + (1--'*)£“с7’р1 . ♦ „ „ ,,_ rfe{"cT*cos(*,T1+

P; ) - / f '

ё

р 1

 

( 1 —

v * ) (од г Р1

 

-

1ё . 1

 

а п ( « д т , +

 

 

;

d

=

 

d*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A“*Tv,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 2.

— см. формулу (139).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При Ti <

t

< то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У2(0 =

Уо [^ ierP’

 

 

,,Л

e“c< sin(<oe* +

р" )] ,

 

 

 

( 1 7 2 )

+ С "е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С' =

l/ A 1 l / l - 2 D cos (?1 - f 0 + D 2;

 

 

 

 

 

te m" =

Д sin yt — sin у2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DcOS<p, — COS cp2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D =

 

 

 

e

c

 

 

 

 

 

 

 

 

Pa

 

 

1 / Т / 2e

cos <0дTt + e

;

tg?2 — 1-_25<0C7'Pi

 

 

 

 

 

 

t

 

_

sin(o>jTr —<pj)+ e

^a<d°sin [<од (Уд

ха) -j- fi] _

 

 

 

ё<?1

 

cos(o)Axr — <pj) + e-£mcr °cos[<oA(7’0 — T2) + <p',]

 

 

 

 

?1 =

ШДТ1 + ?2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л] — см. формулы

(139),

(140);

фг — см. формулу

(139).

 

Непрерывное формообразование. Предельный случай имеет

место при z ' = 1, когда

Т0 — то. В

этом

случае

можно

пользо­

ваться

зависимостями

(126),

(127). При z ' > 1 7’0< т 0

и

опре-

60