Инструмента
1 - hз – износ по задней грани; 2 - hп – износ по передней грани.
Повреждения, вызванные ростом сил из-за износа инструмента – обратимые повреждения средней скоростной группы.
2.3. Динамические повреждения
Динамические повреждения - это повреждения в технологической системе, вызванные колебаниями.
Колебания изменяют траекторию формообразующего движения, тем самым повышая шероховатость и волнистость обрабатываемой поверхности, снижают точность обработки.
Колебания, параметры которых зависят от жесткости технологической системы, разделяются на вынужденные и самовозбуждающиеся (автоколебания).
Вынужденные колебания возникают из-за периодичности действия возмущающей силы вследствие:
- прерывистого характера процесса резания, который определяется особенностью работы инструмента (например, при фрезеровании) или прерывистостью обрабатываемой поверхности;
- дисбаланса вращающихся частей станка, детали или инструмента, при котором периодически изменяется направление действия центробежной силы;
- наличия дефектов в передачах станка, возникающих, например, при изготовлении или монтаже зубчатых зацеплений;
- передачи колебаний от рядом работающих объектов.
Причины вынужденных колебаний легко обнаруживаются и могут быть устранены.
Самовозбуждающиеся колебания (автоколебания) происходят при отсутствии внешней периодической силы. Периодически действующая сила, поддерживающая эти колебания, создается и управляется самими колебаниями.
Параметры
вынужденных и самовозбуждающихся
колебаний, амплитуда
и частота
зависят от состояния элементов
технологической системы. Поэтому они
могут
служить признаками динамических
повреждений и применяться для их
диагностирования.
Обоснование такого использования
колебаний может быть получено при
изучении их природы, а также выявлении
конкретных причин, влияющих на параметры
колебаний. Для этого должна быть
рассмотрена физическая природа
самовозбуждающихся колебаний.
Типичный вариант модели динамической системы
Параметры колебаний, сопровождающих резание, могут быть косвенными признаками износа инструмента и использоваться при диагностировании его состояния.
При росте износа инструмента для сдвига элементов стружки требуется увеличение силы резания. Это ведет к росту деформаций деталей и увеличению потенциальной энергии, которая в моменты отделения стружки может переходить в колебательную энергию.
2.4. Повреждения из-за разрегулирования элементов оборудо- вания
Разрегулирование элементов оборудования приводит к потере точности и производительности обработки, а снижение жесткости станка может привести к невозможности его функционирования. Возникает движение режущего инструмента скачками.
Это может быть вызвано недостаточным натягом (предварительным нагружением) в подшипниках шпинделя и в стыках упругой системы, плохим креплением режущего инструмента и др. Выявление конкретных причин низкого динамического качества может быть проведено на основе анализа динамических характеристик упругой системы станка.
Разрегулирование в тяговых устройствах станков, например в шарико-винтовых передачах, также приводит к потере точности обработки из-за снижения точности позиционирования подвижных узлов станка особенно при реверсе.
Уменьшение натяга в подшипниках, направляющих, шарико-винтовых передачах ведет к снижению жесткости упругой системы и ухудшению динамического качества станка.