Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Systems Methods Technologies. D.P. Aleynikov et al. Analysis of vibration … 2017 № 4 (36) p. 71-77 72 К параметрам износа относятся : – линейный размер изношенной площадки на лез - вии инструмента ; – сила и температура резания ; – шероховатость обработанной поверхности ; – уровень вибраций и шума . Наиболее простым и доступным для измерения яв - ляется параметр линейного размера изношенной пло - щадки на лезвии инструмента . Контроль этого пара - метра производится со снятием инструмента . Силовой и температурный критерии используются в основном в лабораторных условиях . При увеличении износа инструмента увеличиваются сила и температура реза - ния . Перспективными являются вибрационный и шу - мовой критерии , так как их возможно измерить при работе станка , не снимая инструмента [8, 11, 12]. Эксперимент . Ресурсные испытания девяти фрез для определения износостойкости инструмента при обработке нержавеющей стали проводились на обраба - тывающем центре DMU80P. Испытания проводились с фрезами трех разных производителей , отличающимися геометрией ( табл . 1) и особенностью специального из - носостойкого покрытия . Диаметры фрез d = 20 мм , число режущих кромок z = 4. Типы и геометрия фрез : – ТИЗ / СКИФ / СПЕЦТЕХ — 0207; – ТИЗ / СКИФ / СПЕЦТЕХ — 0209; – ТИЗ / СКИФ / СПЕЦТЕХ — 0219. Таблица 1 Особенности геометрии фрез Режимы обработки : скорость вращения шпинделя — 1 910 об ./ мин ; скорость резания — 120 мм / мин ; глу - бина резания — 4 мм ; ширина резания — 20 мм ; пода - ча на зуб — 0,1 мм / зуб ; подача — 764 мм / мин . Время обработки заготовки при одном проходе по координате X составляло приблизительно 18 сек . В процессе фрезерования при ресурсных испыта - ниях проводилось измерение виброускорения шпин - деля по трем координатам : X ( по направлению обра - ботки ), Y ( поперек направления обработки ), Z ( в вертикальном направлении ) с помощью трехкомпо - нентного пьезоакселерометра АР 2038-100 ( произво - дитель — « ГлобалТест », Россия ). Регистрация и об - работка параметров вибрации проводилась с помо - щью модуля сбора данных NI 9234 и программы LabView фирмы National Instruments. Результаты эксперимента . Проведенные испыта - ния показали , что значение стойкости фрез изменя - лось от 20 с до 42 мин в зависимости от типа фрез и покрытия . На рис . 1 приведена диаграмма значений стойкости фрез при появлении признаков недопусти - мого износа или разрушения инструмента . Например , фреза СКИФ 209 разрушилась после работы в течение 11 мин ( рис . 2). При каждом проходе обработки заготовки регист - рировались сигнал и среднеквадратическое значение ( СКЗ ) виброускорения шпинделя по трем координатам станка . Максимальное значение вибрации наблюдалось по вертикальной координате . На первом проходе каж - дой новой фрезы наблюдалась высокая вибрация , что объясняется периодом приработки инструмента . Мак - симальный уровень вибрации каждой фрезы , зарегист - рированный на шпинделе обрабатывающего центра во время испытаний , приведен на рис . 3. Сопоставление графиков стойкости фрез ( рис . 1) и уровня вибрации ( рис . 3) показывает , что высокая вибрация приводит к уменьшению стойкости фрез . Рис . 1. Диаграмма стойкости фрез в зависимости от времени обработки Рис . 2. Разрушение фрезы СКИФ 209 Рис . 3. Диаграмма уровней максимальной вибрации на шпин - деле при фрезеровании