Статья 12417

Название статьи

АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА 

Авторы

Игнатьев Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, кафедра автоматизации, управления, мехатроники, Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина, E-mail: atp@sstu.ru
Гаврилова Анна Владимировна, аспирант, Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина, E-mail: anchutca08@mail.ru
Каракозова Вера Алексеевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра автоматизации, управления, мехатроники,
Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина, E-mail: atp@sstu.ru 

Индекс УДК

681.5 

Аннотация

Актуальность и цели. Процесс резания сопровождается вибро-акустическими колебаниями динамической системы станка, которые оказывают существенное влияние на формирование геометрических параметров точности обраба-
тываемой поверхности (отклонение от круглости, волнистость, шероховатость) и физико-механических характеристик поверхностного слоя (однородность структуры, твердость). Поэтому важную роль играет выбор технологического режима, от которого зависит не только стойкость инструмента, но и качество обработки. На основе вычисления автокорреляционной функции (АКФ) виброакустических (ВА) колебаний на элементах формообразующей подсистемы станка можно идентифицировать передаточную функцию для вычисления запаса устойчивости динамической системы
(ДС) шлифовального станка. По максимуму запаса устойчивости ДС устанавливается целесообразный режим резания с точки зрения качества обработки и производительности.
Материалы и методы. В статье рассматривается вывод аналитического выражения для автокорреляционной функции ВА колебаний ДС станка для одного колебательного звена (шпиндельный узел круга) при незначительных силах резания и для параллельного соединения двух колебательных звеньев (шпиндельных узлов круга 1W ( p) и детали 2W ( p) ) при условии, что сила резания в стационарном режиме имеет стохастическую составляющую типа «белый шум». Вид и значения коэффициентов выражений для АКФ определяются по методу неопределенных коэффициентов.
Результаты. Получено аналитическое выражение для АКФ ВА колебаний станка для ДС, содержащей одно колебательное звено при незначительных силах резания и параллельное соединение двух колебательных звеньев при значительных силах резания, при подаче на вход сигнала типа «белый шум».
Выводы. АКФ для одного колебательного звена представлена в виде затухающей косинусоиды, причем она соответствует малым подачам круга. АКФ для случая параллельного соединения двух колебательных звеньев содержит две частотные составляющие, при этом временная зависимость АКФ представляет собой затухающую косинусоиду с модуляцией амплитуды. Установлена адекватность теоретических моделей и экспериментальных АКФ, которые используются для вычисления запаса устойчивости ДС шлифовального станка, что позволяет по его максимуму определить целесообразный технологический режим, обеспечивающий качество обработки и максимальную производительность. 

Ключевые слова

виброакустические колебания, автокорреляционная функция, передаточная функция, колебательные звенья, металлорежущий станок, динамическая система 

 

 Скачать статью в формате PDF

 

Дата создания: 22.01.2019 10:17
Дата обновления: 22.01.2019 11:23