choroszy9

79

stnie na pracownika. W obróbce skrawaniem występują drgania: swobodne (własne), wymuszone, parametryczne, samowzbudne.

1.    Drgania swobodne zachodzą wówczas, gdy na układ nie działa żadna zmienna siła wymuszająca, a stan równowagi został naruszony pojedynczym impulsem, np. na skutek uderzenia w chwili wchodzenia ostrza w przedmiot obrabiany, w wyniku obciążenia ostrza w chwili jego wyjścia z materiału itp. Objawem tego rodzaju drgań jest np. falistość powierzchni na obu końcach szlifowanego otworu. W tym wypadku fale powstają na skutek uderzeń tarczy szlifierskiej o przedmiot w punktach zwrotnych. Zmniejszenie skutków' tych drgań osiąga się przez hamowanie ruchu przesuwających się mas w pobliżu punktów zwrotnych.

2.    Drgania wymuszone zachodzą wówczas, gdy na układ działa zewnętrzne obciążenie zmienne. Przyczyną tych drgań mogą być pewne niedokładności wykonania lub zużycia elementów obrabiarki, np. błędy przekładni zębatych, niedokładność łożysk, zbyt duże luzy w łożyskach wrzeciona, nierównomiemość naddatku na obróbkę, nieciągłość powierzchni obrabianej, a także drgania zewnętrzne przenoszone przez podłoże. Wyeliminowanie drgań wymuszonych jest uwarunkowane przede wszystkim zmniejszeniem sił wymuszających te drgania (wyrównoważenie części, zwiększenie dokładności wykonania i montażu przekładni) oraz zwiększeniem sztywności układu OUPN.

3.    Drgania parametryczne występują wówczas, gdy w czasie obróbki zmieniają się parametry układu technologicznego, np. sztywność, masa itp. Przykładami tego rodzaju drgań są drgania giętne wałów o przekroju różnym od okrągłego, drgania wrzeciona wiertarko-frezarki, wysuwającego się w sposób ciągły z wrzeciennika itp.

4.    Drgania samowzbudne są to niezanikające drgania, jakie wykonuje układ, na który nie działa żadna zewnętrzna siła wymuszająca. Drgania takie mogą zachodzić jedynie w złożonych układach zamkniętych zawierających, oprócz układu drgającego (maso-wo-sprężystego z tłumieniem), źródło energii i sprzężenie zwrotne między układem drgającym a źródłem energii [14], Źródłami energii w obrabiarce są procesy robocze: proces skrawania, proces tarcia i proces zachodzący w silniku napędowym (zależnie od rodzaju silnika może to być proces elektromagnetyczny, hydrodynamiczny lub też aerodynamiczny). Każdy z tych procesów (niezależnie od siebie nawzajem) jest sprzężony z masowo-sprężystym układem drgającym obrabiarki. W czasie stabilnej pracy układu, bez zakłóceń, źródło energii oddziałuje na układ masowo-sprężysty stałą siłą lub momentem. Sytuacja zmienia się, gdy przypadkowe zakłócenie wywoła drgania swobodne układu. W wyniku sprzężenia układ drgający zaczyna sterować przepływem energii ze źródła, który przejawia się teraz zmienną siłą (momentem), o charakterze zmienności odpowiadającym drganiom swobodnym układu. Gdy ilość energii doprowadzanej w jednostce czasu do układu jest większa od energii rozpraszanej, w tym samym czasie w wyniku tłumienia drgania nie zanikają, lecz zaczynają narastać. Układ traci stabilność i zaczyna wykonywać drgania samowzbudne. Parametry nastawy obrabiarki. kształt geometryczny narzędzia i właściwości materiału obrabianego wpływają na sprzężenie zwrotne, a także tłumienie układu i określają tym samym granicę Stabilności układu dzielącą wielowymiarową przestrzeń parametrów obróbki na dwa zakresy: stabilny i niestabilny.