The influence of external factors on the technological system of high-precision machine tool in the conditions of floating workshops
Authors: Хекерт Е.В. , Владецкая Е.А. , Братан С.М. , Харченко А.О. 
Published: July 2021

В статье приведены результаты анализа и теоретических исследований динамической системы технологического оборудования плавучей мастерской. В системе металлорежущего станка при работе происходят сложные вибрационные воздействия, как стационарные, так и нестационарные, в результате колебательных процессов. Для обеспечения работоспособности оборудования необходимо выполнить компенсацию колебаний, создаваемых технологическим оборудованием вследствие смещений плавучей мастерской в результате внешних возмущений. Наиболее точным по существующим представлениям является описание морского волнения суперпозицией волновых систем. Для описания энергетического спектра трехмерного волнения обычно используется формула Артура. Для определения динамических характеристик несущей системы, а именно, амплитудно-частотных и амплитудно-фазовых частотных характеристик, необходимо наличие динамических моделей технологических систем станка, которые необходимо построить на основе конкретной расчетной схемы. Предложена одна из схем, позволяющая проиллюстрировать динамику перемещений центров круга, заготовки и изменения фактической глубины резания в процессе круглого наружного шлифования. Повышение качества обработки деталей непосредственно связано с необходимостью ослабления вынужденных колебаний станка, передаваемых через поверхность палубы от внешних источников. Уровень вынужденных колебаний станка снижается при установке его на виброизолирующие устройства. Традиционные виброизолирующие опоры не могут быть использованы на плавучих мастерских по причине невозможности их функционирования в условиях качки плавучего основания и горизонтальных смещений под ее воздействием. Получение расширенной модели стохастического описания процесса съема материала при взаимодействии инструмента, заготовки и источника внешних возмущений способствует определению основных технологических показателей процесса обработки в условиях плавучих мастерских.

The article presents the results of analysis and theoretical studies of the dynamic system of technological equipment of a floating workshop. In the system of a metal cutting machine during operation, complex vibrational influences occur, both stationary and non-stationary, as a result of oscillatory processes. To ensure the work of the equipment, it is necessary to compensate for fluctuations created by technological equipment due to displacements of the floating workshop as a result of external disturbances. The most accurate according to existing models is the description of sea waves by a superposition of wave systems. The Arthur formula is usually used to describe the energy spectrum of three-dimensional waves. To determine the dynamic characteristics of the carrier system, namely, the amplitude-frequency and amplitude-phase frequency characteristics, it is necessary to have dynamic models of technological systems of the machine, which must be built on the basis of a specific design scheme. One of the schemes is proposed, which allows one to illustrate the dynamics of the displacements of the centers of the circle, the workpiece, and the change in the actual depth of cutting in the process of circular external grinding. Improving the quality of processing parts is directly related to the need to weaken the forced vibrations of the machine transmitted through the surface of the deck from external sources. The level of forced vibrations of the machine decreases when it is installed on vibration-isolating devices. Traditional vibration-isolating supports cannot be used in floating workshops because of the impossibility of their functioning under the rolling pitch of the floating base and horizontal displacements under its influence. The obtained extended model of the stochastic description of the material removal process during the interaction of the tool, the workpiece and the source of external disturbances helps to determine the main technological parameters of the processing in the conditions of floating workshops.