DOI: https://doi.org/10.31319/2519-2884.34.2019.7

ВИКОРИСТАННЯ ПОКАЗНИКА ЛЯПУНОВА ДЛЯ ОЦІНКИ ЗНОСУ РІЗЦІВ

S. K. Meshaninov, R. V. Voloshin, S. I. Makarchuk

Анотація


На даний час спостерігається все більш широке застосування токарних верстатів з числовим програмним керуванням, яке ставить за мету розробку технічних рішень автоматичного контролю стану технологічної системи, зокрема інструменту. В процесі різання різець виходить з ладу в результаті затуплення (кінець періоду стійкості), поломки (повне руйнування різальної кромки або викришування частинок ріжучого матеріалу), розм’якшення (втрата твердості у сталі – явище, яке майже не спостерігається у твердому сплаві) – в результаті показник зносу збільшується. Характер зносу і його вплив на процес різання можуть бути різними.

При цьому основною вимогою є якомога більш висока достовірність отриманих результатів, що багато в чому визначається обраними методами аналізу інформації, яка характеризує стан технологічної системи. Стійкість інструменту повинна забезпечувати високу продуктивність і найменші матеріальні витрати, пов’язані з виготовленням виробу. Таку стійкість називають економічною. Її орієнтовні значення для різних різальних інструментів наводяться у відповідних довідниках.

Найбільш перспективними методами є синергетичні, найпоширенішими серед яких є методи нелінійної динаміки.

Одним із найважливіших результатів синергетики є висновок щодо принципової обмеженості довжини часового горизонту прогнозу звернення навіть для порівняно простих систем. Це стосується систем, чутливих до початкових умов. Основним завданням є вибір характеристики або групи характеристик, за якими передбачається оцінювати стан системи, і визначення залежності обраної характеристики від часу. В якості вихідних даних передбачається використовувати вібросигнал, який генерується процесом токарної обробки.

Розрахунки взаємної кореляції показали, що її величина сягає 0.72 Ra/мкм, що говорить про наявність залежності між величинами. Можна виділити три характерні області. У першій області спостерігається інтенсивне зростання значень показника Ляпунова, у другій області – незначні флуктуації значень показника, а при досягненні певного порогу фаски зносу – зміни значень показника Ляпунова вкрай невеликі (близько 10-5 ... 10-6) – дана область відповідає періоду катастрофічного зносу.

Як було встановлено в ході дослідження, зазначена вище залежність спостерігалася при проведенні всіх експериментів при чистовому точінні. Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що застосування показника Ляпунова виправдано для відстеження патологічних змін стану технологічної обробної системи, тобто за значенням показника Ляпунова можна судити про настання чи відсутність катастрофічного зносу інструменту.

Ключові слова


оцінка зносу різців; показник Ляпунова; верстати з числовим програмним керуванням; системи автоматичного контролю

Повний текст:

PDF

Посилання


Аршинов В.А., Алексєєв Г.А. Різання металів і різальний інструмент. М.: Машинобудування, 1976. 327с.

Глазова Г.А., Скобнікова К.Н. Технологія металів та інших конструкційних матеріалів. М.: Машинобудування, 1972. 367с.

Малова А.Н. Довідник технолога-машинобудівника. М.: Машинобудування, 1972. 408с.

Горбунов Б.І. Обробка металів різанням, металоріжучий інструмент і верстати. М.: Машинобудування, 1981. 337с.

Хакен Г. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. 419с.




Copyright (c) 2019 S. K. Meshaninov, R. V. Voloshin, S. I. Makarchuk

ISSN друкованої версії журналу 2519-2884 ISSN електроної версії журналу 2617-8389