OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 103 TECHNOLOGY Как видно из рис. 7, спектрограммы звука изношенного инструмента содержат бо́льшие значения, чем звук нового инструмента, при идентичных параметрах процесса резания. Этот факт также подтверждается графиком зависимости виброускорения при различных степенях износа инструмента. Стоит обратить внимание на различие плотности в области частоты 50 Гц, но, как указывалось ранее, по-прежнему необходима дальнейшая работа для понимания расхождений в каждом конкретном случае. Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что с применением ВА-комплекса на основе формирования DS возможен контроль состояния режущего инструмента в режиме реального времени – онлайнмониторинг. Однако особое внимание получаемым данным АЧХ акустического сигнала надо уделять с позиции их обработки и фильтрации. Значительный массив получаемых данных необходимо оптимально обработать с целью анализа и соотнесения их с состоянием режущего инструмента. Для этого в ходе исследования были определены диапазоны частот акустического сигнала, в рамках которого можно делать выводы о текущем состоянии инструмента. Следующим этапом был выбор конкретной оконной функции. Он зависел от требований к фильтрации сигнала, таких как допустимый уровень спектральных утечек и необходимая частотная разрешающая способность. В исследовании проанализированы результаты применения этих оконных функций к аудиосигналам для определения оптимальной функции с точки зрения вычислительных ресурсов и точности акустического сигнала. В результате оконная функция Хэмминга была определена как наиболее подходящая для анализа процесса механической обработки. Установлены зависимости АЧХ акустического сигнала и шероховатости поверхности от степени износа инструмента, на основании которых можно сделать выводы о состоянии режущего инструмента на этапах, близким к критическим, с позиции качества получаемых поверхностей. Несмотря на то что исследование было направлено на определение связей между уровнем износа инструмента, его виброакустическим сигналом и качеством обработки поверхности, полученные результаты могут быть использованы для разработки новых методик контроля износа инструментов, повышения эффективности процесса обработки материалов и улучшения качества готовой продукции. Проведенное исследование также позволило сформировать последовательность действий для ВА-анализа, способствующую более точному выявлению и анализу акустических характеристик, связанных с процессом резания: 1) установка датчиков (акселерометров, микрофонов) рядом с рабочей зоной ТО для ф иксации ВА-сигналов; 2) сбор временных данных ВА-сигналов; 3) преобразование аналогового сигнала в цифровой с помощью АЦП (аналогово-цифрового преобразователя); 4) применение оконной функции к собранным данным для минимизации спектральной утечки перед выполнением FFT; 5) выполнение FFT для преобразования временного сигнала в частотную область; 6) анализ спектра для выявления доминирующих частотных компонентов, связанных с состоянием инструмента; 7) применение фильтров для выделения интересующих частотных компонентов (применение низкочастотного фильтра для удаления высокочастотных шумов; полосового фильтра – для выделения частот, связанных с нормальной работой инструмента и аномалиями; высокочастотного фильтра – для удаления низкочастотных шумов и вибраций); 8) дополнительный анализ отфильтрованного сигнала (сравнение отфильтрованных сигналов с эталонными для оценки состояния инструмента; выявление изменений в звуковом и вибрационном спектрах, указывающих на износ или повреждение инструмента). Выводы Исходя из современного состояния исследований, описанных в данной статье, а также оценки результатов проведенных экспериментов, можно сделать следующие выводы. 1. Разработан алгоритм работы системы ОМ по контролю состояния РИ при фрезеровании с фильтрацией помех и шума в ре альном времени на основе формирования DS, полученных в ходе виброакустического анализа. Данный вывод
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1