Розглянуто питання визначення жорсткості шпинделя з комбінованою головкою для вертикально-розточного станка в процесі розмірно-чистової обробки гільз циліндрів.

Запропоновано конструкцію дволезового розточувального інструменту одностороннього різання з механізмом компенсації зношення та методику раціонального розподілу навантаження на різальні та направляючі елементи.

Розглянуто питання зменшення похибок під час розточування глибоких отворів як результат зменшення автоколивань інструмента. Наведено основні фактори процесу різання для моделювання автоколивань різального інструмента. Запропоновано математичну модель динамічного процесу розточування глибоких отворів адаптивним інструментом.

Досліджено питання моделювання та забезпечення надійності прецизійної обробки за параметром "динамічна стійкість". Розглянуто питання взаємного впливу процесів, що відбуваються за великої швидкості та процесів за середньої швидкості (знос інструменту та тепловий фактор у зоні різання). Розроблено оригіальну розрахункову модель для визначення запасу стійкості прецизійних верстатів з урахуванням впливу рівня коливань за холостого ходу на випадкові коливання борштанги за умов прецизійного розточування. У динамічній моделі використаної системи враховано температурний фактор і динамічну складову зносу інструменту, що дозволило визначати й обгрунтувати наявність оптимальних температур (швидкостей різання), які забезпечують найвищу стійкість інструменту. З урахуванням впливу випадкових факторів одержано можливість розрахунковим шляхом одержати значення рівня параметричної надійності технологічних схем (ТС). Розроблено методи вибору оптимальних конструкторсько-технологічних параметрів ТС. Розв'язано задачі вибору оптимальних режимів тонкого розточування. Обгрунтовано та розраховано основні конструктивні елементи шпиндельних вузлів. Розроблено методи оптимальної настройки гасителів коливань, які дозволяють забезпечити стабільну динамічну якість пружної системи верстата.

З метою забезпечення якості розточування отворів з переривчастою поверхнею обгрунтовано доцільність використання конструкторсько-технологічних методів. Створено динамічну модель процесу розточування переривчастих отворів. Розроблено конструкцію розточувальної борштанги з пружними елементами, що дозволяє підвищити точність і якість обробки отворів з переривчастою поверхнею, за рахунок зниження згинальних коливань системи шпиндель - борштанга. Запропоновано методику вибору оптимальних параметрів конструкції борштанг з пружними елементами. Розроблено конструкцію розточувального різця з подвійним нахилом головної ріжучої кромки, що забезпечує підвищену стійкість і міцність ріжучого клина інструмента за умов ударного характеру прикладання навантаження. Одержано аналітичні залежності, що дозволяють визначити вплив геометрії різця на шорсткість обробленої поверхні. Спроектовано та виготовлено стенд для визначення амплітуди згинальних коливань розточувальної борштанги під час обробки переривчастих отворів. Проведено комплекс експериментальних досліджень з визначення впливу незалежних конструкторсько-технологічних параметрів на якісні показники обробки переривчастих отворів.

Розроблено основи забезпечення та підтримки точності обробки отворів розточувальними інструментами одностороннього різання (ІОР), реалізовані в нових типах інструментів, методах контролю та керування технологічним процесом. Установлено, що максимальна ефективність розточування отворів досягається за рахунок комплексного використання розроблених методів і засобів забезпечення та підтримки точності обробки.Запропоновано типові схеми прецизійного розточування отворів ІОР. Апробовано системи керування динамічними та силовими параметрами процесу розточування, дискретного розмірного налагодження ІОР на базі розроблених механізмів, що вбудовуються в корпус інструменту.

Рассмотрено влияние износа кондукторной втулки и инструмента одностороннего резания на крутящий момент при прецизионном растачивании глубокого отверстия.

Разработана математическая модель колебаний линейной системы при растачивании отверстий с прерывистой поверхностью. Полученную модель можно использовать при решении оптимизационных задач из выбора оптимальных режимов обработки.

Рассмотрено влияние условий обработки на силовые характеристики при абразивном растачивании глубоких отверстий инструментом одностороннего резания.

На основании проведенных исследований определены условия, позволяющие повысить стабильность движения подачи стола отделочно-расточных станков.

Рассмотрены результаты моделирования упругих деформаций борштанги гидропривода микроперемещений отделочно-расточного станка на базе метода конечных элементов с использованием программного комплекса ANSYS.

Разработана математическая модель колебаний динамической системы при растачивании отверстий с прерывистой поверхностью. Полученную модель можно использовать при решении оптимизационных задач по выбору оптимальной конструкции расточной борштанги.

Рассмотрено влияние условий резания и параметров комбинированных расточных инструментов на точность совмещенной обработки.

Увагу приділено питанням забезпечення точності розташування співвісних отворів (СО) під час оброблення різальних інструментів одностороннього різання шляхом вибору раціональних конструкторсько-технологічних рішень і своєчасних виявлень негативних ситуацій, заснованих на розробленні моделей формування осі отворів. Розглянуто основні види СО, які вимагають точного оброблення. Вивчено особливості формування осі отвору в процесі розточування інструментами однобічного різання. Запропоновано методики вимірювання параметрів точності СО. Розроблено моделі формування похибки розташування осі СО різального інструмента одностороннього різання. Перевірено адекватність одержаних теоретичних моделей формування відхилення від співвісності розточених отворів. Запропоновано критерії для вибору раціональної технологічної схеми розточування точних СО. Розроблено експрес оцінювання граничних станів технологічної системи шляхом непрямого контролю граничних відхилень від СО у процесі їх розточування для своєчасного виявлення негативних ситуацій та їх усунення.

Проведен теоретический анализ закономерностей формирования погрешностей механической обработки отверстий с учетом неравномерности снимаемого припуска и образования в технологической системе упругих перемещений. Показано, что при рассверливании отверстия в следствие участия в резании двух противоположно расположенных лезвий сверла происходит увеличение диаметра обрабатываемого отверстия на величину упругого перемещения. При растачивании отверстия возникновение в технологической системе упругого перемещения не приводит к превышению диаметра обрабатываемого отверстия номинального значения. Это предопределяет принципиальное отличие условий формирования погрешностей обработки при рассверливании и растачивании отверстий. На основе полученных зависимостей определены пути повышения точности обработки отверстий.

При растачивании протяженных отверстий возможно образование различных погрешностей, а именно: волнистости поверхности, погрешности формы в осевом сечении. Цель работы - установление закономерности образования указанных погрешностей в зависимости от конструктивных параметров технологической системы, свойств отрабатываемого материала, режимов резания. Нахождение указанных закономерностей позволяет на этапе проектирования технологического процесса выбирать оптимальные значения режимов резания и конструктивные параметры режущего инструмента. В качестве методологии исследования применен метод математического моделирования горизонтально-расточной операции с учетом переменной жесткости технологической системы. Разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать образующиеся на горизонтально-расточной операции погрешности обработки с целью их дальнейшей минимизации. Практическое применение разработанной модели дает возможность построения монограмм, позволяющих рабочему-расточнику выбирать рациональные режимы резания в зависимости от условий обработки.

На основі принципів траєкторного копіювання запропоновано вдосконалення методу виготовлення дзеркального еліпсоїда обертання на базі вертикально-розточувальної технології. Обгрунтовано вибір матеріалу рефлектора та запропоновано структурно-функціональну схему пристосування для формоутворення еліпсоїдальної внутрішньої поверхні та подальшої чистової обробки з метою одержання необхідного коефіцієнта дзеркального відбиття. Здійснено моделювання кінематики ексцентрикового механізму роботи пристосування і розраховано параметри ексцентрика для точіння внутрішнього еліпсоїда з ексцентриситетом 0,76 та фокальним параметром 44,11 мм.

On the basis of precision theory we propose the method of computation of static and dynamic errors of cross-sectional shapes of holes in fine boring of smooth and stepped holes. We consider particular cross-sectional shape errors caused by such factors: - Error of the tooled hole form caused by the axis hope displacement in the workpiece relative to the spindle axis; - Error of the tooled hole form caused by the hole out-of-roundness in the workpiece; - Error of the tooled hole form caused by unevenness of the cutter radial compliance at the angle of spindle rotation. According to time characteristics the errors can be divided into static with frequency substantially less than the lowest natural frequency of the process system, and dynamic, caused by vibrations. Static error rate is usually a multiple of the spindle speed. The computations of deviations from the roundness of the cross section caused by vibrations are determined by computing the amplitudes of forced vibrations. Computations of individual static errors based on the average values of compliance, the material being processed and the processing mode are reduced to construction of nomographs for various materials. Dynamic errors are determined by computation of forced vibrations amplitudes on the basis of systems of ordinary differential equations describing the vibrations of a machine closed dynamic system. These equations allow to compute the amplitude of the forced vibrations of smooth and stepped boring bars. A distinctive feature of the computations for multiple tooling is allowance for mutual influence of excitations arising at each step of a boring bar. It is assumed that at multiple tooling each of the working cutters creates its own errors, the values of which are found by the nomograms for single-cutter tooling. Full tooling error at each step caused by some source of error is determined as the sum of the errors: of both, own and additional, caused by all working cutters. Additional errors can be found through coefficients of influence through dividing by the respective cutter's own compliance and through multiplying by the appropriate factor of influence. We obtained results of computations and experiments of the dependence of the total error on the ratio of the boring bar steps lengths. Analysis of roundness charts of the bored holes shows that vibrations can be a factor largely determining the shape of the cross section of the hole. Experiments have shown that when the rotation speed changed the excitations of the spindle poles changed too. Under unfavorable excitation frequencies the tooling errors increase by 1,5 - 2 times. The study results allow us to compare the two most common ways to reduce the errors caused by elastic deformations: the use of the dynamic damper and the processing of holes in two runs. The experimental results confirm the non-monotonic dependence of the amplitudes of forced vibrations on the ratio of the boring bar steps lengths.

Выведены формулы для определения площади среза металла при обработке поверхности гильзы цилиндров круглым резцом, а также площади снимаемого металла резцом, плоскость которого расположена под углом к оси гильзы цилиндра.

Розглянуто три поширених в технології машинобудування варіанти схеми базування заготовки корпусної деталі на першій операції її механічної обробки. Перші два варіанти розв'язують задачу забезпечення розмірного зв'язку між обробленими і необробленими поверхнями; третій варіант - задачу зняття мінімального рівномірного припуску з поверхні головного отвору. Метою роботи є виявлення впливу схеми базування на першій операції технологічного процесу механічної обробки партії заготовок корпусної деталі на настроєному верстаті на кількісні значення припусків для розточування головного отвору. Дослідження виконано на прикладі механічної обробки заготовки деталі типу "Корпус підшипника" в умовах серійного виробництва. Для визначення припусків використано розрахунково-аналітичний метод, запропонований професором В. М. Кованом. Для трьох варіантів, що розглядаються, розраховані всі елементи проміжних припусків, мінімальні, максимальні і загальні припуски. Встановлено, що використання перших двох варіантів схеми базування спричиняє величину зміщення осі отвору у вихідній заготовці відносно технологічних баз на операції його розточування приблизно в десять разів більшу, ніж за використання третього варіанту схеми базування. Величина зміщення осі отвору у вихідній заготовці визначена за допомогою побудови відповідних технологічних розмірних ланцюгів. Виконано оцінювання можливості використання нормативних значень припусків, визначених без урахування схеми базування на першій операції, яке показало, що коли на величину мінімального припуску значний вплив чинить величина зміщення осі отвору у вихідній заготовці відносно технологічних баз, то для повного її врахування в конкретних технологічних умовах варто використати розрахунково-аналітичний метод.