Способ диагностики элементов замкнутой динамической системы спид

 

Изобретение относится к станкостроению и рен1ает задачу обеспочення возможности оценки динамическо1-о состояния элементов системы СПИД. Цель изобретения - снижение трудоемкости и ускорение нронесса диагностики. Способ включает получение спектра относительных колебании между im- струментом и деталью в процессе резания, выявление доминируюши.х частот, определение частот собственных колебаний элементов системы СПИД и сравнение их с доминирующими частотами. При этом спектр относительных колебаний получают путем измерения круглограммы noBepxHocYn обработанной детали в поперечном сечеппи. 2 ил. SS (Л к со 05 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 23 (,) 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3927341/25-08 (22) 02.07.85 (46) 15.03.87. Бюл. № 10 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) А. О. Этин, A. Л. Вильсон и P. В. Иорданян (53) 621.91 (088.8) (56) ЭНИМС. Труды института. Вып. 4, М., 1974, с. 122 —.! 31.

„,Я0„„1296370 (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКНУТОЙ ДИ НАМИ Ч ЕСКО11 С ИСТЕМЫ СПИД (57) Изобретение относится к станкocrpoeнию и решает задачу обеспечения возможности оценки динамического состояния элементов системы СПИД. Цель изобретения— снижение трудоемкости и ускорение процсcса диагностики. Способ включает получение спектра относительных колебаний между инструментом и деталью в процессе резания. выявление доминир юших ч",стот, определсние частот собственных колсоаний элементов системы СПИД и сравнение их с доминируюшими частотами. При эгом спектр относительных колебаний получают путем измерения круглограммы поверхности обработанной детали в поперечном сечении. 2 ил.

1296370

35

Формула изобретения

Изобретение 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 обработанных деталей методами спектральной теории точности.

На фиг. 1 представлены спектральная плотность относительных колебаний, полученная путем записи погрешности обработанной 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 270СО (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 (g ) между спектральными плотностями, представленными на фиг. 1 (кривые 1 и 2).

С помощью данного способа проводилась диагностика элементов замкнутой системы

СПИД при обработке гильзы двигателя внут. реннего сгорания на токарном автомате мод. МЕ270СО. Обрабатываемый материал — специальный чугун, НВ200...240. Обрабатывающий материал — режущая керамика марки ВОК-60. Режим ы резания

V = 146 м/мин (и = 315 об/мин); S =

= 0,3 мм/об, t = 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. Н115 в виде осциллограммы. Записанная осциллограмма с помощью преобразователя графиков мод. Ф014 была преобразована в цифровую форму и записана на магнитную ленту на приборе мод. ЕС9002. С магнитной ленты данные вводились в ЭВМ (ИВК-2) и обрабатывались с помощью специальной программы спектрального анализа случайных процессов.

Анализ частот собственных колебаний (полученных с помощью виброметра) основ2 ных 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 огибающей

А =6 Ñ/2, где б — оценка дисперсии рассматриваемого узкополосного случайного процесса.

В нашем случае 5 = 26, тогда А = 26 1, 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.

B 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 лограммы ее поперечного сечения, по которой производят расчет спектральной плотности отклонений формы поперечного сече10

0 10 Ю 50 40 50 Ю 70 Ю Я FГц

Дыг1

40 50 Ю m Ю u0 Ъ

Puz Г й7 Ю Я

Составитель В. Алексеенко

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 642/18 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

b" юм

I ц ния, которую и принимают в качестве параметра, характеризующего относительные колебаний между инструментом и заготовкой.