Выбор точек измерения параметров вибрации для диагностики технологического состояния рабочих машин

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

Результаты. Для обеспечения заданных параметров в процессе сборки рефлекторов была разработана методика и специальное технологическое оснащение. Результаты проведенных исследований используются в ОАО «Информационные спутниковые системы

имени академика М. Ф. Решетнева» на этапах сборки и испытаний рефлекторов.

© Теряев Н. С., Долгих Е. Г., Воронов Е. Г., Ручкин Л. В., 2011

УДК 621.9.06: 534.01

А. В. Чумакова Научный руководитель - Ю. А. Филиппов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВЫБОР ТОЧЕК ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАБОЧИХ МАШИН

Выбраны точки измерения параметров виброактивности металлорежущего станка. По результатам проведенного эксперимента определены пределы основных значений вибрационных характеристик вертикально-обрабатывающего центра.

Диагностирование состояния машин и оценка степени опасности повреждения на основе данных контроля вибрации - один из наиболее эффективных методов повышения надежности оборудования.

Подобный контроль необходим в машиностроении при оценке вибрации металлорежущих станков, при изготовлении деталей авиационно-космической техники.

При планировании эксперимента в первую очередь необходимо установить местоположение точек контроля, необходимое и достаточное число контролируемых точек, число измеряемых компонентов в каждой точке измерения, контролируемый параметр вибрации.

Для измерения компонент вибрации назначают характерные точки и области, такие как корпусные поверхности в зоне опор шпинделя, поверхности столов и мест крепления и контакта заготовок, место контакта станины с фундаментом или полом производственного помещения. Поэтому для измерения амплитуд виброскорости и виброускорения выбраны точки: точки на шпиндельном узле в районе передней опоры (точки 1, 2), точки в зоне резания (на столе) (точки 3, 4, 5), а также точка в месте контакта станины с полом производственного помещения (точка 6). При планировании эксперимента по измерению виброкомпонент на шпиндельной сборке рассчитывали расстояние а по формуле [1], где установить вибродатчик.

0,166  I < а < 0,222  I,

где а - вылет консоли со стороны режущего инструмента, мм; I - длина шпинделя, мм.

Пользуясь расчетом вылета передней консоли со стороны режущего инструмента, назначили место крепления датчика в области передней опоры.

В качестве предмета исследования выбран вертикально - обрабатывающий центр фирмы Fadal модели УМС 3016FX. Проведена серия первичных экспериментов в лаборатории кафедры «Технологии машиностроения» по регистрации амплитуд компонент вибрации.

Эксперимент проводился при следующих режимах резания процесса фрезерования: п = 8000 мин1, ( = = 0,05-0,30 мм, £вр = 100 мм/мин, ^пр = 300-320 мм/мин.

Измеренные значения виброскорости и виброускорения в шести разных точках показаны графически на рис. 1 и 2. Измеренные средние значения виброскорости механизма резания V составили: в точке 1 -10,08 мм/с; в точке 2 - 12,78 мм/с; в точке 3 - 2,67 мм/с; в точке 4 - 1,74 мм/с; в точке 5 - 2,20 мм/с; в точке 6 - 1,14 мм/с (рисунок 1), средние значения виброускорения составили: в точке 1 - 13,97 м/с2; в точке 2 - 8,11 м/с2; в точке 3 - 1,59 м/с2; в точке 4 -1,32 м/с2; в точке 5 - 1,24 м/с2; в точке 6 - 0,95 м/с2 (рис. 2).

8 10 12 14 16 Время. с

Рис. 1. Значения виброскорости в шести точках

Рис. 2. Значения виброускорения в шести точках

Секция « Технология производства ракетно-космической техники»

Исследования показали, что при измерении вибрационных параметров в выбранных точках, максимальные значения измерений получены в области шпиндельной сборки около режущего инструмента, а минимальные значения получены при установке датчика на фундаменте станка.

Согласно ГОСТ 12.1.012-2004 [2] при наличии нескольких точек контакта вибрационная характеристика может быть установлена только для точки максимальной вибрации. Таким образом, для диагностики металлорежущих станков в качестве основных вибрационных характеристик принимаются максимальные значения, полученные в зоне шпиндельной опоры.

Библиографические ссылки

1. Филиппов Ю. А., Раменская Е. В., Ручкин Л. В., Скрипка А. В. Металлорежущие станки. Технология оценки качества проектируемых станков : учеб. пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009.

2. ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования [Текст]. Взамен ГОСТ 12.1.012-90; введ. 2008-07-01. М. : Стандартинформ, 2010.

© Чумакова А. В., Филиппов Ю. А., 2011