ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА СТАНКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ 

Игнатьев Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, кафедра автоматизации, управления, мехатроники, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), acm@sstu.ru
Самойлова Елена Михайловна, кандидат технических наук, доцент, кафедра автоматизации, управления, мехатроники, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), acm@sstu.ru
Шамсадова Яха Шаидовна, соискатель, кафедра автоматизации, управления, мехатроники, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина (Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77), acm@sstu.ru

681.5

DOI

10.21685/2072-3059-2017-2-8

Актуальность и цели. Повышение требований к качеству металлообработки деталей точного машино- и приборостроения на современных автоматизированных станках с применением новых инструментальных материалов определяет внимание к динамическому качеству станков. Актуальным является установление значений параметров режима резания с минимальным уровнем виброакустических колебаний, в частности, при прецизионной токарной обработке с использованием алмазного точения. Целью данной работы является формирование оценок динамического качества прецизионных токарных модулей на основе вычисления автокорреляционных функций и определения зон значений параметров режима точения с наиболее высокой точностью обработки при минимальном уровне виброакустических колебаний.
Материалы и методы. Теоретически и экспериментально установлено соответствие интегральных оценок и запасов устойчивости динамической системы токарного модуля, полученных на основе автокорреляционных функций виброакустических колебаний, с шероховатостью обработанной поверхности. 
Результаты. Установлено монотонное уменьшение интегральных оценок автокорреляционных функций и аналогичное снижение запаса устойчивости динамической системы по мере увеличения значения параметра затухания автокорреляционной функции. Результаты экспериментальных исследований связи шероховатости поверхности деталей, обработанных на прецизионном токарном модуле типа ТПАРМ, показали, что для выбора режима точения с минимальной шероховатостью применимы обе указанные оценки.
Выводы. По максимуму запаса устойчивости динамической системы токарного модуля установлена частота вращения заготовки, при которой достигается минимум шероховатости поверхности при наибольшей производительности алмазного точения, согласуется с ранее полученными результатами по назначению режима точения по интегральным оценкам автокорреляционных функций виброакустических колебаний.

Ключевые слова

токарный станок, динамическое качество, виброакустические колебания, автокорреляционная функция, интегральная оценка, передаточная функция, запас устойчивости, шероховатость поверхности

 Скачать статью в формате PDF

1. Ку динов, В. А. Динамика станков / В. А. Кудинов. – М. : Машиностроение, 1967. – 360 с.
2. Динамический мониторинг технологического оборудования / Б. М. Бржозовский, В. В. Мартынов, И. Н. Янкин, М. Б. Бровкова. – Саратов : СГТУ, 2008. – 312 с.
3. Игнатьев, А. А. Мониторинг технологического процесса как элемент системы управления качеством продукции / А. А. Игнатьев, В. В. Горбунов, С. А. Игнатьев. –Саратов : СГТУ, 2009. – 160 с.
4. Добрынин, С. А. Методы автоматизированного исследования вибрации машин / С. А. Добрынин, М. С. Фельдман, Г. И. Фирсов. – М. : Машиностроение, 1987. – 224 с.
5. Игнатьев, А. А. Экспериментально-аналитическое определение передаточной функции и запаса устойчивости динамической системы шлифовального станка / А. А. Игнатьев, В. А. Каракозова, С. А. Игнатьев // СТИН. – 2014. – № 8. – С. 4–7.
6. Аршанский, М. М. Вибродиагностика и управление точностью на металлорежущих станках / М. М. Аршанский, В. П. Щербаков. – М. : Машиностроение, 1988. – 136 с.
7. Игнатьев, А. А. Динамические испытания прецизионных токарных модулей / А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Куранов // Известия вузов. Машиностроение. – 1992. – № 4. – С. 98–104.
8. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин / М. Б. Левин, А. Б. Одуло, Д. Е. Резенберг, М. С. Фельдман, Г. И. Фирсов. – М. : Наука, 1989. – 294 с.
9. Мониторинг станков и процессов шлифования в подшипниковом производстве / А. А. Игнатьев, М. В. Виноградов, В. В. Горбунов В. А. Добряков, С. А. Игнатьев. –Саратов : СГТУ, 2004. – 124 с.
10. Игнатьев, А. А. Стохастические методы идентификации в динамике станков / А. А. Игнатьев, В. А. Каракозова, С. А. Игнатьев. – Саратов : СГТУ, 2013. – 124 с.
11. Игнатьев, А. А. Идентификация в динамике станков с использованием стохастических методов / А. А. Игнатьев, В. В. Коновалов, С. А. Игнатьев. – Саратов :СГТУ, 2014. – 92 с.
12. Точность и надежность автоматизированных металлорежущих станков : в 3 ч. /Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В А. Добряков, В. В. Мартынов. – Саратов :СПИ, 1994. – Ч. 2. – 156 с.
13. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования /В. А. Бесекерский, Е. В. Попов. – М. : Наука, 1975. – 768 с.
14. Точность и надежность автоматизированных металлорежущих станков: в 3 ч. /Б. М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В. А. Добряков, В. В. Мартынов. – Саратов :СПИ, 1992. – Ч. 1. – 160 с.
15. Скляревич, А. Н. Операторные методы в статистической динамике автоматических систем / А. Н. Скляревич. – М. : Наука, 1965. – 460 с.
16. Нику лин, Е. Н. Основы теории автоматического управления / Е. Н. Никулин. –СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 630 с.