Page 23 - Апрель

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

Контроль температуры в зоне резания является сложной задачей даже для лабо-
раторных условий. Связь виброакустической (ВА) активности процесса резания и износа
режущего инструмента широко отмечается в технической литературе [12 - 15]. ВА сигналы
сравнительно легко контролировать с помощью акселерометров, но к недостаткам методов
ВА диагностики следует отнести сложность выделения полезной информации из множества
параметров ВА сигналов, сопровождающих резание. Наиболее простыми параметрами ВА
сигналов, которые легко получить в цифровом или аналоговом виде непосредственно при
резании, являются эффективные амплитуды в выделенных частотных диапазонах. Наблю-
дая за изменением эффективных амплитуд ВА сигнала в разных частотных диапазонах,
можно оценивать не только изменение ВА активности процесса, но и искажение формы
спектра, выражаемое в изменении соотношения эффективных амплитуд для разных ча-
стотных диапазонов. Т. е. искажение формы спектра ВА сигналов можно использовать в
качестве диагностического признака изменения состояния режущего инструмента [9, 10].
Рост тепловыделения в зоне контакта поверхностей инструмента и обрабатываемо-
го материала ведёт к изменению механических
свойств во фрикционной паре, например, к сни-
жению твёрдости обрабатываемого материала. В
работах [17 - 19] показано, что амплитуда высоко-
частотного ВА сигнала во фрикционном контакте
в первом приближении с ростом твёрдости более
мягкого элемента фрикционной пары увеличива-
ется практически по линейному закону. Т. о., с
увеличением температуры (и падением механиче-
ских характеристик обрабатываемого материала)
во фрикционном контакте в условиях адгезионно-
го трения [16, 17] высокочастотные составляющие
в спектре ВА сигнала должны убывать.
С другой стороны, рост нагрузки в контакте
инструмента с обрабатываемой поверхностью вы-
зывает дополнительные деформации всей техно-
логической системы и увеличивает её потенциаль-
ную энергию [18 - 20], делая её менее устойчивой
при выделении элементов стружки. Ситуация мо-
жет усугубляться снижением несущей способности
поверхности резания при избыточном повышении
температуры контакта, что формирует волнистость
поверхности и нестабильность свойств поверхностного слоя, отмеченные в работе [5]. При
отделении элементов стружки нарушается равновесие сил в технологической системе,
приводящее к выходу потенциальной энергии, релаксации упругих деформаций с возник-
новением колебаний на собственных частотах технологической системы. Если при этом
сохраняется контакт поверхностей инструмента с материалом детали, то по мере сниже-

Станочный парк 23