50
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
УДК 621.91
С.А. Воронов, И.А. Киселев, С.В. Аршинов
МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ
ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ
МНОГОКООРДИНАТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ
СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Рассмотрены вопросы учета динамических эффектов при разра-
ботке технологического процесса многокоординатной обработки
фрезерованием сложнопрофильных податливых деталей. Предла-
гаемая методика моделирования динамики фрезерования состоит
из динамической модели инструмента, динамической модели об-
рабатываемой детали на базе метода конечных элементов и ал-
горитма геометрического моделирования, с помощью которого
рассчитаны усилия резания и смоделирован процесс регенерации
поверхности заготовки. Результаты моделирования дают воз-
можность существенно улучшить качество и повысить произво-
дительность обработки за счет рационального выбора режимов,
исключающих появление нежелательных динамических эффектов.
E-mail:
voronovsa@yahoo.com
,
i.a.kiselev@yandex.ru
,
korasv@yandex.ru
Ключевые слова:
пятикоординатное фрезерование, динамика фрезеро-
вания, система с запаздыванием, алгоритм геометрического модели-
рования, буфер глубины.
В настоящее время при производстве деталей машин со сложной
геометрической формой, которые должны отвечать высоким требо-
ваниям к точности и качеству обработанной поверхности, широко
используют пятикоординатные обрабатывающие центры. Фрезерова-
ние пространственных деталей, выполняемое на таких станках, дает
возможность получать сложный профиль поверхности детали за один
установ, обеспечивать повышение качества поверхности и произво-
дительности обработки, расширять номенклатуру выпускаемых изде-
лий. Однако имеются и недостатки, одним из которых является вы-
сокая сложность программного обеспечения для расчета маршрута
обработки. Дополнительные трудности возникают в процессе обра-
ботки фрезерованием податливых сложнопрофильных деталей, таких
как лопатки газотурбинных двигателей.
Отличительной особенностью фрезерования является прерыви-
стый процесс резания. В системе фреза — деталь неизбежно проис-
ходит возбуждение вибраций, которые наблюдаются у различных
механизмов: вынужденные колебания ввиду периодического харак-
тера изменения сил резания и регенеративные колебания (автоколе-