Повышение эффективности круглого наружного врезного шлифования путём управления скоростью поперечной подачи по интенсивности звукового сигнала

• Автор: Агафонов, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВЗАИМОСВЯЗЬ АКУСТИЧЕСКОГО (ЗВУКОВОГО) СИГНАЛА, ВОЗНИКАЮЩЕГО ПРИ ШЛИФОВАНИИ, С СОСТОЯНИЕМ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ И РЕЖИМАМИ ШЛИФОВАНИЯ
1.1. Оценка состояния рабочей поверхности шлифовального круга. Способы и средства оценки режущей способности шлифовальных кругов
1.2. Анализ способов управления, видов рабочих циклов круглого наружного врезного шлифования и методов их проектирования
1.3. Звуковое излучение, сопровождающее процесс круглого наружного врезного шлифования
1.3.1. Источники и условия возбуждения звуковых колебаний (сигналов) при круглом наружном врезном шлифовании
1.3.2. Использование звукового сигнала для текущего контроля состояния режущей способности шлифовальных кругов и управления скоростью поперечной подачи при круглом наружном врезном шлифовании
1.4. Выводы. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ КРУГЛОМ НАРУЖНОМ ВРЕЗНОМ ШЛИФОВАНИИ
2.1. Методика измерения параметров звуковых сигналов при кругл
ом наружном врезном шлифовании
2.1.1. Параметры звуковых сигналов, определяющих звуковое
поле
2.1.2. Контролируемые параметры и средства их измерения
2.1.3. Условия и порядок проведения экспериментов
2.2. Теоретико-экспериментальное исследование основных характеристик звукового поля, создаваемого при круглом наружном врезном шлифовании заготовок
2.2.1. Исследование звукового поля, создаваемого в процессе

круглого наружного врезного шлифования
2.2.2. Уточнение математической модели звуковых сигналов,
возникающих при круглом наружном врезном шлифовании
2.3. Математическое моделирование интенсивности звуковых сигналов, возникающих при различных условиях круглого наружного врезного шлифования
2.4. Проверка адекватности математической модели звуковых сигналов, возникающих при различных условиях круглого наружного врезного шлифования
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЦИКЛА ОПЕРАЦИИ КРУГЛОГО НАРУЖНОГО ВРЕЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА
3.1. Методика экспериментального исследования взаимосвязей между технологическими факторами круглого наружного врезного шлифования и интенсивностью звукового сигнала
3.1.1. Критерии оценки технологической эффективности процесса шлифования и звукового сигнала
3.1.2. Контролируемые параметры и средства их измерения
3.1.3. Экспериментальная установка
3.1.4. Образцы для проведения исследований
3.1.5. Номенклатура шлифовальных кругов
3.1.6. Режимы шлифования и правки
3.1.7. СОЖ и техника ее применения
3.1.8. Математическое планирование экспериментов, количество и состав опытов
3.2. Влияние технологических факторов круглого наружного врезного шлифования на амплитуду звукового давления и показатели процесса шлифования
3.2.1. Экспериментальное исследование влияния технологических факторов на интенсивность звукового сигнала
3.2.2. Исследование переходных процессов круглого врезного шлифования по интенсивности звукового сигнала
3.3. Разработка и апробация методики управления циклом операции круглого наружного врезного шлифования по интенсивности звукового сигнала
3.4. Разработка технических средств управления циклом круглого
наружного врезного шлифования по интенсивности звукового

сигнала
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Рекомендации по проектированию технических средств управления циклом шлифования по интенсивности звукового сигнала и их апробация в промышленности
4.2. Источники и расчет технико-экономической эффективности результатов исследования
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

достаточно изучен, он не находит широкого применения для диагностики процесса шлифования из-за сложности реализации в производственных условиях, использования дорогостоящих измерительных комплексов, при этом с ростом частоты колебаний передача виброакустического сигнала затрудняется с увеличением расстояния от зоны резания через подвижные и слабозатянутые стыки в технологической системе. Поэтому в данной работе метод высокочастотной АЭ не рассматривается.
Впервые теоретико-экспериментальные исследования по источникам, условиям возбуждения низкочастотного акустического (звукового) сигнала и его использования для текущего контроля и диагностики процесса шлифования выполнены в Ульяновском государственном техническом университете [45-47, 143, 146, 154].
Приведем наиболее существенные результаты этих работ:
— экспериментально доказано, что основным источником излучения звуковых сигналов при шлифовании кругом, имеющим форму кольцевой пластины (форма 1) и соотношение размеров НЮ < 0,35 и с1Ю < 0,4 (где Н, с1, О — соответственно высота, диаметр посадочного отверстия и наружный диаметр ШК) являются его торцовые поверхности (рис. 7);
— установлено, что звуковое давление, возникающее в процессе шлифования, является результатом собственных изгибных колебаний свободного ШК (без планшайбы), которые образуются под действием силы резания;
— экспериментально подтверждено, что внутри защитного кожуха ШК создается диффузное звуковое поле, поэтому место расположения датчика (микрофона) в этом звуковом поле можно выбирать, исходя из конструктивных соображений и удобства измерений;
— на основе теоретико-экспериментальных исследований разработана математическая модель возникновения звукового сигнала (зависимость (5)), описывающая связь звукового давления с режимами шлифования, материалом заготовки, размерами и характеристикой круга. Показано, что
Рис. 7. Эквивалентная динамическая система взаимодействия ШК с заготовкой (а) и некоторые формы его изгибных колебаний (б): 1 - ШК; 2 - планшайба; 3 - прокладка; 4 - заготовка; [143, 154].