Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . Д . П . Алейников и др . Анализ вибрационных …2017 № 4 (36) с . 71-77 71 УДК 621.91.01 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-71-77 Анализ вибрационных параметров концевых фрез при их износе Д . П . Алейников 1 a , А . В . Лукьянов 2 b 1 Иркутский национальный исследовательский технический университет , ул . Лермонтова 83, Иркутск , Россия 2 Иркутский государственный университет путей сообщения , ул . Чернышевского 15, Иркутск , Россия a aleynikov@istu.edu , b loukian@inbox.ru Статья поступила 16.10.2017, принята 21.10.2017 В работе рассматриваются задачи определения вибрационных параметров , сопутствующих износу фрез . Для исследова - ния использовалась разработанная система виброударозащиты обрабатывающих центров с трехкомпонентным датчиком вибрации . Исследования при ресурсных испытаниях фрез различных типов показали отсутствие однозначной зависимости между уровнем и направлением максимальной вибрации и степенью износа фрез . Спектральный анализ выявил , что у данных типов фрез на конечной стадии износа наблюдаются определенные изменения среднеквадратического значения виброускоре - ния на некоторых гармониках спектра ускорения , что является индикатором критической степени износа инструмента . Ключевые слова : износ режущих кромок фрез ; вибрация инструмента ; диагностика состояния фрез по вибрации . Analysis of vibration parameters of end mills wearing D.P. Aleynikov 1 a , A.V. Lukyanov 2 b 1 Irkutsk National Research Technical University; 83, Lermontov St., Irkutsk, Russia 2 Irkutsk State Transport University; 15, Chernyshevskiy St., Irkutsk, Russia a aleynikov@istu.edu , b loukian@inbox.ru Received 16.10.2017, accepted 21.10.2017 The paper deals with the problems of determining vibration parameters associated with the wear of mills. The developed system for protection against high vibration with a three-component vibration sensor is used in the research Resource tests of mills of various types showed the absence of a unique relationship between the level and direction of maximum vibration and the degree of wear of mills. Spectral analysis revealed that, for these types of mills at the final stage of wear, certain changes in the vibration acceleration parameter are observed on certain harmonics of the acceleration spectrum, which is an indicator of the critical wear of the tool. Keywords: wear of cutting edges of milling cutters; tool vibration; vibration diagnostics of mills. Введение Для защиты обрабатывающих центров от высоких динамических нагрузок разработана система виброуда - розащиты ( СВУЗ ), оснащенная трехкоординатным дат - чиком виброускорения и датчиком силы [1–3]. Инфор - мация о вибрационных и силовых воздействиях , возни - кающих при фрезеровании , регистрируется и сохраня - ется в памяти компьютера СВУЗ . Данный прибор в перспективе можно использовать и при проведении ресурсных испытаний фрез , а также при контроле из - носа фрез во время их эксплуатации [18, 19]. В послед - нем случае необходимо выявить зависимость парамет - ров вибрации от степени износа фрез . Определение при ресурсных испытаниях фрез некоторых параметров вибраций и их предельных значений , связанных со зна - чительным износом инструментов , и является целью настоящей работы . Изучение различных видов износа позволяет вы - брать наиболее рациональные области использования инструмента при конкретных условиях обработки . В производственных условиях не всегда возможно про - следить за величиной износа зубьев фрезы , поэтому часто фрезу отправляют на переточку или замену ре - жущих пластин , ориентируясь на ее стойкость — пери - од работы инструмента до достижения критического износа . Учитывая , что стоимость современного высо - копроизводительного инструмента весьма значительна и он , как правило , приобретается за рубежом , актуаль - ной задачей современного машиностроения является переход на эксплуатацию инструмента по фактическо - му состоянию по параметрам износа , измеряемым од - ним из методов НК . Критерии износа . В зависимости от назначения инструмента могут применяться различные критерии износа фрез : – достижение предельного износа , при котором по - вышается вероятность хрупкого разрушения инстру - мента и становится невозможна его переточка ; – достижение износа , при котором недопустимо повышается шероховатость обработанной поверхности или нарушается точность обработки . Первый критерий определяет рациональную экс - плуатацию инструмента и применяется при предвари - тельной обработке . Второй , технологический критерий применяется при чистовой обработке , обеспечивая за - данное качество детали .