Статья 9318

Название статьи

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ОЦЕНОК СПЕКТРАЛЬНЫХ ПЛОТНОСТЕЙ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
ДЛЯ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА СТАНКОВ 

Авторы

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

Индекс УДК

681.5 

DOI

10.21685/2072-3059-2018-3-9 

Аннотация

Актуальность и цели. Динамическое качество станков является одним из доминирующих факторов, влияющих как на геометрические параметры точности деталей, так и на физико-механические характеристики обработанного поверхностного слоя. Индивидуально каждый станок обладает определенным динамическим качеством, изменяющимся как в процессе функционирования, так и при вариации значениями параметров режима резания. Актуальной при изготовлении высокоточных деталей для машино- и приборостроения является оценка реального динамического качества станков по характеристикам виброакустических колебаний.
Материалы и методы. Теоретически и экспериментально выявлено соответствие изменения интегральных оценок спектральных плотностей виброакустических колебаний динамической системы шлифовального станка и ее запаса устойчивости с волнистостью обработанной поверхности колец подшипников.
Результаты. Путем аналитического моделирования установлено монотонное уменьшение интегральных оценок спектральной плотности виброакустических колебаний динамической системы шлифовального станка, аналогичное снижение интегральных оценок автокорреляционных функций (АКФ) и запаса устойчивости при увеличении коэффициента затухания АКФ. Экспериментальные исследования на четырех автоматизированных внутришлифовальных станках SIW-5 для обработки колец подшипников показали, что значения интегральных оценок спектра применимы для оценки динамического качества станков, которое коррелирует с точностью обработки.
Выводы. По значениям интегральных оценок спектральной плотности виброакустических колебаний динамической системы внутришлифовальных станков можно, во-первых, ранжировать станки по динамическому качеству; во-вторых, по минимальному значению интегральной оценки спектра определить станок с наименьшим значением волнистости дорожки качения кольца подшипника, что согласуется с ранее полученными результатами по оценке динамического качества станков по интегральным оценкам АКФ и запасу устойчивости. 

Ключевые слова

шлифовальный станок, динамическое качество, виброакустические колебания, спектральная плотность, автокорреляционная функция, интегральная оценка, кольца подшипников, волнистость поверхности 

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Проников, А. С. Параметрическая надежность машин / А. С. Проников. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 560 с.
2. 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.
3. Ку динов, В. А. Динамика станков / В. А. Кудинов. – М. : Машиностроение, 1967. – 360 с.
4. Игнатьев, А. А. Стохастические методы идентификации в динамике станков / А. А. Игнатьев, В. А. Каракозова, С. А. Игнатьев. – Саратов : СГТУ, 2013. – 124 с.
5. Аршанский, М. М. Вибродиагностика и управление точностью на металлорежущих станках / М. М. Аршанский, В. П. Щербаков. – М. : Машиностроение, 1989. – 136 с.
6. Козочкин, М. П. Влияние динамических характеристик станков на вибрации при резании / М. П. Козочкин // СТИН. – 2014. – № 2. – С. 4–9.
7. 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.
8. Ignat’ev, A. A. Transfer Function and Margin of Stability in the Dynamic System of a Grinding Machine / A. A. Ignat’ev, V. A. Karakozova, S. A. Ignat’ev // Russian Engineering Research. – 2015. – Vol. 35, № 2. – Р. 123–125.
9. Бржозовский, Б. М. 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.
10. Игнатьев, А. А. Оценка динамического качества станков с применением автокорреляционных функций виброакустических колебаний / А. А. Игнатьев, Е. М. Самойлова, Я. Ш. Шамсадова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2017. – № 2 (42). – С. 90–98.
11. Попов, В. И. Динамика станков / В. И. Попов, В. И. Локтев. – Киев : Техника, 1975. – 136 с.
12. Lin, Z. H. In-process measurement and assaesment of dynamis characteristics of machine tool structures / Z. H. Lin, D. C. Hodgson // Int. J. Mach. TooIs Manufact. – 1988. – Vol. 28, № 2. – Р. 93–101.
13. Егоров, К. В. Основы теории автоматического регулирования / К. В. Егоров. – М. : Энергии, 1967. – 648 с. 

 

Дата создания: 19.11.2018 15:41
Дата обновления: 16.04.2019 15:16