Способ диагностики элементов замкнутой динамической системы спид

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9637 5/00 4 В САНИЕ ИЗОБРЕТЕ 10й научно-исследоваллорежущих станков Вильсон титута. Вып. 4, / ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Экспериментальнтельский институт мет(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОЙ ДИ НАМИ Ч ЕСКО 11 С ИСТЕМЫ СПИД(57) Изобретение относится к станкостроению и решает задачу обеспечения возможности оценки динамического состояния элементов системы СПИД. Цель изобретения - снижение трудоемкости и ускорение пропссса диагностики. Способ включает получение спектра относительных колебаний между инструментом и деталью в процессе резания, выявление доминирующих частот, определение частот собственных колсоаний элементов системы СПИД и сравнение их с доминируюшими частотами. При эгом спектр относительных колебаний полу чают итем измерения круглограммы поверхности обработанной детали в поперечном сечении. 2 ил.1296370 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения 1Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к лезвийной обработке деталей типа тел вращения.Цель изобретения - снижение трудоемкости и ускорение процесса диагностики за счет анализа отклонений формы обработан ных деталей методами спектральной теории точности.На фиг. 1 представлены спектральная плотность относительных колебаний, полученная путем записи погрешности обрабо таиной поверхности детали в поперечном сечении в случае, когда элементом, определяющим доминирующую форму колебаний системы СПИД является шкив ременной передачи при обработке гильзы двигателя внутреннего сгорания на специальном автомате мод. МЕ 270 СО (кривая 1); то же, путем записи относительных колебаний между резцом и заготовкой с помощью датчика относительных колебаний (кривая 2); спектральная плотность относительных колебаний, 20 полученная путем записи погрешности обработанной поверхности детали в поперечном сечении после замены шкива и отсутствия резонанса, у других элементов системы СПИД (кривая 3); на фиг. 2 -кривая квадрата функции когерентности (3) между спектральными плотностями, представленными на фиг. 1 (кривые 1 и 2). С помощью данного способа проводиласьдиагностика элементов замкнутой системы СПИД при обработке гильзы двигателя внут реннего сгорания на токарном автомате мод. МЕ 270 СО. Обрабатываемый материал - специальный чугун, НВ 200240. Обрабатываюший материал - режущая керамика марки ВОК. Режим ы резания Ч = 146 м/мин (и = 315 об/мин); 5 = = 0,3 мм/об, ( = 2 мм. При обработке наблюдались вибрации, что приводило к частым сколам режущего инструмента, Распределение стойкости инструмента при этом подчинялось экспоненциальному закону. Для установления элемента, определяющего доминирующую форму колебаний системы СПИД, в поперечном сечении обработанной гильзы была записана погрешность формы поверхности на кругломере мод. 290 с увеличением 500 и фильтром 6 (15-150 волн/ /об). Сигнал записывался на бумаге шлейфового осциллографа мод. Н 115 в виде осциллограммы. Записанная осциллограмма с помощью преобразователя графиков мод. Ф 014 была преобразована в цифровую форму и записана на магнитную ленту на приборе мод. ЕС 9002. С магнитной ленты данные вводились в ЭВМ (ИВК) и обрабатывались с помощью специальной программы спектрального анализа случайных процессов.Анализ частот собственных колебаний (полученных с помощью виброметра) основ 2ных элементов системы СПИД (суппорт - 100 Гц, шпиндель - 130 Гц, резцеблок - 236 Гц, частота вращения от дисбаланса двигателя 25 Гц) и сравнение с доминирующей частотой позволили выделить шкив ременной передачи на двигателе как неисправный элемент. Был оценен также уровень колебаний на этой частоте. Для этого использовался узкополосный процесс на выходе полосового фильтра с центральной частотой 25 Гц. Огибающая узкополосного процесса может рассматриваться как медленно меняющаяся функция времени. Тогда в качестве оценки амплитуды колебаний можно принять математическое ожидание ординат этой огибающейА =6/Г 2,где б - оценка дисперсии рассматриваемогоузкополосного случайного процесса.В нашем случае 6 = 26, тогда А = 261, 25 = 32, 5 мкм. После замены шкива вибрации прекратились. Спектральная плотность относительных колебаний показана на фиг. 1 (кривая 3), Из спектра видно, что в системе нет элементов, определяющих доминирующую форму колебаний системы СПИД. Благодаря этому сколы режущего инструмента прекратились и распределение стойкости инструмента стало близко к нормальному закону распределения. В процессе получения спектра колебаний по известной методике с помощью арочного контактного датчика производилась запись относительных колебаний, и эта информация также обрабатывалась с помощью упомянутой программы.В результате обработки полученной информации получены две спектральные плотности относительных колебаний (фиг. 1, кривые 1 и 2).На, фиг. 2 видно, что значение квадрата функции когерентности между этими спектрами близко к единице на частоте 25 Гц.Таким образом, предлагаемый способ позволяет достаточно быстро проводить диагностику состояния элементов системы СПИД в производственных условиях, повышать надежность работы оборудования и инструмента и сокращать простои. Способ диагностики элементов замкнутой динамической системы СПИД, включающий получение параметра, характеризующего относительные колебания между инструментом и заготовкой, выявление доминирующих частот, относительных колебаний, определение частот собственных колебаний элементов системы СПИД, сравнение их с доминирующими частотами, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и ускорения процесса диагностики, после обработки заготовки осуществляют запись круг1296370 70 Составитель В. АлексеенкоПетрова Техред И. Верес Корректор ГТираж 787 ПодписноеГосударственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45твенно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. П едактор аказ 642 ВНИИП ешетн открытии ектная, 4 роизв лограммы ее поперечного сечения, по которой производят расчет спектральной плотности отклонений формы поперечного сечения, которую и принимают в качестве параметра, характеризующего относительные колебаний между инструментом и заготовкой. 5 Ю Егг