Особенности диагностирования состояния режущего инструмента при обработке титановых сплавов

На сегодняшний день одна из актуальных проблем в технологическом процессе обработки материалов - контроль и диагностика состояния режущего инструмента в процессе резания, являющийся составной частью информационного обеспечения автоматизированного производства. Исследования по диагностике режущего инструмента свидетельствуют о многообразии параметров, которые при различных условиях резания отображают состояние режущего инструмента и технологического оборудования. Поэтому из зоны резания необходимо получать информацию о процессе с целью выбора параметра, в наибольшей степени изменяющегося от критерия отказа режущего инструмента. Точность оценки критерия отказа напрямую связана со степенью функциональной взаимосвязи критерия отказа с косвенными диагностическими признаками. В настоящее время создается диагностический комплекс научных исследований обработки резанием, позволяющий производить контроль и диагностику состояния режущего инструмента в реальном масштабе времени на базе аппаратуры National Instruments и пакета прикладных программ графического программирования LabVIEW.

Рассмотрены вопросы распознавания состояния концевых фрез при фрезеровании титановых сплавов. Исследования по диагностике состояния концевых фрез проводились на станке ВМ127 при помощи измерительного. В качестве обрабатываемого материала был выбран титановый сплав ВТ–20.

В качестве объекта исследований с целью выбора косвенного признака были установлены силовые параметры. В результате проведенных исследований получены осциллограммы составляющих силы резания при встречном фрезеровании . Составляющие силы рассматривались как векторы, действующие на зуб фрезы в двух системах прямоугольных координат с общим центром. Векторы принадлежат системе координат, координатные оси которой перемещаются параллельно сами себе (квазинеподвижная система). Векторы находятся в координатных осях, вращающихся относительно квазинеподвижной системы вместе с зубом фрезы. По полученным значениям составляющих силы резания по определенной методике вычислены значения составляющих .

По полученным данным был рекомендован косвенный силовой диагностический признак состояния концевых фрез при обработке титановых сплавов, а также рекомендации по замене силового параметра на виброакустический.

Воронежский государственный технический университет

УДК 683.1

А.В. Паринов, Д.Е. Пачевский

Принципы формирования компоновочных решений металлорежущих станков

Последнее десятилетие развития мирового машиностроения охаракте­ризовано значительным повышением производительности, качества и примене­нием систем числового программного управления (ЧПУ). К особенностям раз­вития механообрабатывающих технологических систем (ТС) можно отнести следующие. Наряду со снижением стоимости ЧПУ ТС, значительно возросла абсолютная и относительная стоимость изготовления ее механической части. Этот процесс нельзя остановить, но надо учитывать при создании новых ТС.

Отсутствие жестких кинематических связей между механизмами ТС яв­ляется следствием совершенствования как самих элементов приводов, так и систем ЧПУ. Исходя из этого можно принять принципиальное положение о конструктивной и технологической не­зависимости узлов (модулей), входящих в состав станка, и рассматривать ТС как многокомпонентные структуры со всевозможными связями. Несмотря на большое многообразие станков и компоновочных решений, в настоящее время их объединяет одно общее свойство: любой из них можно рассматривать как систему, состоящую из множества упорядоченных и метрически связанных конструктивных элементов, находящихся в определенных функциональных взаимодействиях, т. е:

где: - множество элементов модульной системы; - множество бинарных функциональных отношений на множестве.

Считая, что МРС не может состоять меньше, чем из трех модулей, про­стым перебором возможных вариантов их компоновок можно получить:

где N - число вариантов МРС, отличающихся друг от друга только самими модулями; - сочетания из m модулей по n.

Если предположить использование полученных таким образом модулей в определенном станке дважды, то число возможных вариантов станков возрастет до нескольких десятков тысяч, подавляющее число которых будет нереализуемое и неработоспособное.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.С. Лопатин, Е.Д. Федорков