Page 85 - 35
P. 85
виведеного з положення рівноваги пружного тіла поступово затухають. Коли на
механізм або систему діють сили, що періодично змінюються, то під дією їх
механізм починає коливатися, такі коливання називають вимушеними, а сила,
яка їх викликає – збуджувальною. У випадку співпадання частоти
збуджувальної сили з частотою власних коливань, амплітуда коливань системи
або механізму починає зростати. Таке зростання амплітуди називається
резонансом. Воно дуже небезпечне для системи і може призвести до її
руйнування. В машинобудуванні коливання називають вібрацією.
У процесі різання можуть виникати періодичні коливання окремих елементів системи
“верстат-пристрій-інструмент-деталь” (ВПІД) великої частоти (вібрації). Вібрації
викликають погіршення якості оброблюваної поверхні, прискорюють зношення і
руйнування інструмента, знижують точність і довговічність верстата і пристрою; все це
знижує продуктивність обробки. Особливе значення мають вібрації при різанні
важкооброблюваних матеріалів, процес різання яких (особливо нержавіючих і
жаростійких сталей і сплавів) проходить найбільш нестійко.
Виникнення вібрацій при обробці різанням характеризується збуджувальними силами і
властивостями пружної системи; співвідношення між цими параметрами визначає як
можливість виникнення вібрацій, так і їх інтенсивність, тобто амплітуду і частоту.
Збуджувальні сили залежно від фізичної суті механізму збудження вібрацій, що діє на
систему ВПІД, можуть створювати коливання різних видів і перш за все вимушені
коливання і автоколивання. При окремих видах механічної обробки виникають інші
види коливань, зумовлені зміною одного з параметрів системи ВПІД, наприклад,
жорсткістю в часі (параметричне збудження коливань), а також власні затухаючі
коливання, які виникають при миттєвому прикладанні і зніманні сили. Це відбувається
при врізанні або виході різальної кромки інструмента з оброблюваного матеріалу.
4.14.1 Вимушені коливання
Вимушені коливання виникають внаслідок наявності в системі ВПІД
зовнішньої періодичної сили, яка викликає коливний процес з частотою, рівною
частоті дії збуджувальної сили. Ці сили можуть бути поділені на дві групи:
1. Змінні сили, зумовлені процесом різання, наприклад сили, що
виникають при зрізанні нерівномірного припуску, переривчастому характері
різання.
2. Змінні сили, що виникають у системі ВПІД поза зоною різання. До
0