В. А. Залога, В. В. Нагорный. Прогнозирование ресурса режущего инструмента | Журнал інженерних наук Журнал инженерных наук Journal Of Engineering Sciences

В. А. Залога, В. В. Нагорный. Прогнозирование ресурса режущего инструмента

  • В статье рассматривается один из вариантов решения ключевой проблемы обработки материалов резанием – прогнозирования ресурса режущего лезвийного инструмента и разработки на этой основе нового метода диагностирования степени критичности его технического состояния, что и предопреде-лило актуальность представленного в статье материала. При этом под ресурсом понимается период стойкости инструмента между переточками, т. к. длительность эксплуатации инструмента, не требу-ющего перезаточки, наиболее просто поддается автоматическому контролю.

    Целью исследований, результаты которых изложены в настоящей статье, является создание мето-да прогнозирования ресурса режущего инструмента, основывающегося на непрерывном контроле в процессе резания величины давления звука, сопровождающего обработку резанием.

    В процессе исследований были использованы методы: системного анализа, теории резания, теории колебаний и идентификации, выполняемой методом случайного поиска.
    В результате проведенных исследований разработан метод прогнозирования ресурса режущего инструмента, основывающегося на идентификации параметров прогнозной модели по результатам непрерывного контроля величины давления звука, сопровождающего процесс резания. Причем мо-дель составлена таким образом, что искомый ресурс включен в ее математическую структуру, что поз-воляет исключить использование при прогнозировании статистически ненадежных критериальных параметров, описывающих предельное состояние инструмента.

  • контроль, диагностирование, качество изготовления, прогноз наработки, показатель состояния.
    1. Козочкин М. П. Диагностика и мониторинг сложных технологических процессов с помощью измерения вибро-акустических сигналов / М. П. Козочкин, Н. А. Кочинев, Ф. С. Сабиров // Измерительная техника. – 2006. – № 7. – С. 30–34.
    2. Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий: ГОСТ 25751-83. – [Дата введения 1989-10-01]. М.: ГОССТАНДАРТ. – 26 с.
    3. Основы теории резания материалов: учебник / [Н. П. Мазур, Ю. Н. Внуков, А. И. Грабченко и др.]; под общ. ред.: Мазура Н. П., Грабченко А. И. – [2-е изд.]. – Х.: НТУ «ХПИ», 2013. – 534 с.
    4. Kuei-Shu Hsua. Optimization of tool wear ratio for auto-mation computer numerical controlled system / Kuei-Shu Hsua // Journal of Information and Optimization Sciences. – 2011. – Vol. 32, Issue 4. – Р. 987–996.
    5. Pinner Tobias. Monitoring Lathe Tool’s Wear Condition by Acoustic Emission Technology. Lecture Notes in Mechanical Engineering. «Advances in Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations» / Pinner Tobias. – Springer – Verlag Berlin Heidelberg, 2014. – Р. 183–193.
    6. Smith G. C. A method for detecting tool wear on a CNC lathe using a doppler radar detector / G. C. Smith // The In-ternational Journal of Advanced Manufacturing Technology. – February 2005. – Vol. 25, Issue 3–4. – Р. 270–280.
    7. Tool flank wear condition monitoring during turning process by SVD analysis on emitted sound signal / [Raja S., Sayeed A., Samraj et al.] // European Journal of scientific research. – 2011. – Vol.49, Issue 4. – P. 503–509.
    8. Пат. 2260786 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 3/58. Способ прогнозирования износостойкости твердо-сплавных режущих инструментов / Нестеренко В. П. (RU); заявитель и патентообладатель Томский политехнический университет (RU). – № 2004124849/28; заявл. 13.08.2004, опубл. 20.09.2005, Бюл. № 28/2005. – 3 с.
    9. Пат. 2417140 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 3/58. Устройство контроля износа и прогнозирования оста-точной стойкости режущего инструмента для системы чпу станка / Мартинов Г. М., Синопальников В. А., Григорьев А. С. (RU); заявитель и патентообладатель Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Московский Государственный Технологический Университет «Станкин» (RU). – № 2417140/25-08; заявл. 11.11.2009, опубл. 27.04.2011, Бюл. № 06/2008. – 3 с.
    10. Пат. 1682888 Российская Федерация, МПК7 G 01 N 3/58. Способ прогнозирования стойкости режущего инстру-мента / Новиков Н. В., Девин Л. Н., Пискунов А. К., Дрожжин В. Ф., Доброскок В. Л. (UА); заявитель и патенто-обладатель: Институт сверхтвёрдых материалов (UА). – № 46874070/28; заявл. 3.05.89, опубл. 7.10.91, Бюл. № 37. – 3 с.
    11. Остафьев В. А. Диагностика процесса металлообработ-ки / Остафьев В. А., Антонюк В. С., Тымчик Г. С. – К.: Тех-ніка, 1991, – 152 с.
    12. Залога В. А. Индикаторы состояния режущего инстру-мента и качества металлообработки / В. А. Залога, В. В. Нагорный // Компрессорное и энергетическое машино-строение. – 2013. – № 3 (33). – С. 46–50.
    13. Внуков Ю. Н. Зношування і стійкість різальних лезових інструментів: навчальний посібник / Ю. Н. Внуков, В. О. Залога. – Суми: СумДУ, 2010. – 243 с.
    14. Зинченко Р. Н. Повышение эффективности точения за счет диагностики износа инструмента по акустическому излучению: Дисс. канд. техн. наук: 05.03.01. – Харьков, 2005. – 188 с.
    15. Шеннон К. Работы по теории информации и киберне-тике / К. Шеннон. – М.: Изд-во ин. лит., 1963. – 830 с.
    16. Рабочая книга по прогнозированию / [oтв. ред. Э. А. Араб-Оглы, И. В. Бестужев-Лада, А. Н. Григорьев и др.]. – М.: Мысль, 1982. – 430 с.
    17. Miner M. A. Experimental verification of cumulative fatigue damage / M. A. Miner // Automot. Aviat. Industr. – 1945. – 93. – P. 20–24.
    18. Берман А. Ф. Автоматизация прогнозирования техни-ческого состояния и остаточного ресурса деталей уникаль-ных машин и аппаратуры / А. Ф. Берман, О. А. Николайчук, А. Ю. Юрин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2009. – № 3 (75). – С. 48–57.
    19. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике / Л. И. Седов [8-е изд.]. – М.: Наука, 1977. – 440 с.
    20. Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / А. И. Якушев, Л. Н. Воронцов, Н. М. Федотов [6-е изд.]. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с

  • Загрузить полную версию статьи dow

     




Научный журнал "Журнал инженерных наук"
ISSN 2414-9381 (Online), ISSN 2312-2498 (Print).

Факультет технических систем и энергоэффективных технологий
Сумского государственного университета