OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 127 EQUIPMENT. INSTRUMENTS дическими взаимодействиями при формировании поверхностей скольжения, а также в зоне сопряжения задних граней инструмента и заготовки. Причем взаимодействия в области задней грани зависят от площади ее контакта, величина которой зависит от износа. Частотный состав силовой эмиссии находится в диапазоне, превышающем полосу пропускания динамической системы резания. Эти две системы, основанные на выявлении связи износа инструмента с физическими представлениями о его влиянии на частотные свойства ВАЭ, в свою очередь, могут быть положены в основу построения информационных признаков для диагностики износа. Анализ показывает, что развитие износа вызывает изменение спектра ВАЭ. Это позволяет определить следующие информационные признаки отображения износа в сигнале ВАЭ. 1. Развитие износа вызывает необратимые изменения параметров динамической связи, которые обусловливают изменение свойств АЧХ. Среди них отметим смещение собственных частот подсистем, уменьшение их добротности, перераспределение интенсивности колебаний в низкочастотной и высокочастотной областях, образование и развитие периодичностей в спектре сигнала, частота повторения которых равна частоте вращения заготовки, и пр. Отмечается также развитие нестационарности спектров по мере развития износа, особенно в области критического изнашивания, и др. 2. В области, лежащей за пределами полосы пропускания подсистемы инструмента, развитие износа вызывает изменение свойств сигнала силовой эмиссии и его отображения в деформационных смещениях, их скоростях и ускорениях. Сигнал силовой эмиссии можно представить в виде случайной импульсной последовательности. При этом изменяются две основные частоты всплеска эмиссионного сигнала, которые моделируются силовым шумом, обусловленным процессами периодического формирования поверхностей скольжения, а также периодическими случайными взаимодействиями в контакте задней грани инструмента и заготовки. При развитии износа наблюдается уширение их спектральных линий и увеличение интенсивности этих сигналов, сопровождаемые их нестабильностью. Приведенный пример построения внедренной в промышленность системы виброакустической диагностики износа в процессе обработки показал прикладную эффективность использования зависимости частотных свойств сигнала ВАЭ для построения информационных моделей диагностирования. Пример далеко не ограничивает возможности применения выявленных в статье закономерностей для построения систем диагностирования состояния инструментов. Для использования этого метода при обработке на станках с ЧПУ дополнительно необходимо обеспечить информационный обмен между программой ЧПУ и системой диагностики, так как частотные свойства зависят не только от износа, но и от изменяющихся по программе режимов. Заключение 1. Цель, сформулированная после анализа методов виброакустической диагностики процесса резания, достигнута. В статье изложены теоретические положения, математические модели и исследования, направленные на выяснение изменения частотных характеристик вибраций инструмента в зависимости от его износа. Показано, что частотные свойства вибрационных последовательностей, измеряемых в процессе резания, изменяются по мере развития износа. Исследования позволили выделить две системы показателей. Первая система рассматривает частотные свойства в области, включающей полосу пропускания взаимодействующих через резание подсистем. В этой системе развитие износа учитывает его влияние на основные параметры формируемой резанием динамической связи и, следовательно, вызывает изменения частотных свойств сигнала. Вторая система рассматривает вибрационную реакцию системы на сигнал силовой эмиссии, представленный случайной импульсной последовательностью. 2. Приведена феноменологическая модель силовой эмиссии, сопровождающей резание, в высокочастотной области, которая расположена за пределами полосы пропускания взаимодействующих подсистем. Модель представлена в виде случайной импульсной последовательности, параметры распределения которой зависят от износа. Развитие износа вызывает увеличение
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1