Введение
Глава 1. Исследование физической природы акустического излучения при резании и трении . 12
1.1 Состояние вопроса. 12
1.1.1 Основные источники виброакустического излучения при трении. 12
1.1.2 Основные источники акустического излучения при резании . 19
1.1.3 Обобщение представлений об источниках акустического излучения при трении и резании. 27
1.1.4 Противоречия во взглядах на природу акустического излучения при трении и резании.
1.2 Предварительные экспериментальные исследования виброакустических явлений при резании и трении твердых тел. 32
1.3 Выводы по результатам обзора публикаций и предварительных исследований и основные направления дальнейшей работы. 35
Глава 2. Разработка и исследование акустических моделей фрикци онного контакта . 39
2.1 Классификация трибоакустических систем и их структура. 39
2.2 Особенности потерь механической энергии в трибоакустических системах. 42
2.3 Простейшая акустическая модель фрикционного контакта. 50
2.4 Акустическая модель фрикционного контакта, учитывающая диссипацию акустического излучения . 52
2.5 Энергетические особенности акустической модели фрикционного контакта. 58
2.6 Общая линейная акустическая модель фрикционного контакта. 63
2.7 Нелинейная акустическая модель фрикционного контакта. 72
2.8 Влияние скорости трения на акустическую модель. 81
2.9 Влияние нароста при трении металлов на ВА сигнал. 90
2.10 Влияние формы контактной поверхности на виброакустический сигнал. 91
2.11 Влияние шероховатости контактирующих поверхностей на виброакустический сигнал. 2.12 Исследование влияния низкочастотных вибраций на виброакустический сигнал при трении. 103
2.13 Основные выводы по 2-ой главе. 106
Глава 3. Особенности контактных процессов при резании метал лов и их отображение в виброакустическом сигнале . 110
3.1 Процессы в зоне стружкообразования и в зоне контактного взаимодействия на передней поверхности инструмента и их влияние на параметры виброакустического сигнала. 110
3.2 Особенности процессов контактного взаимодействия на площадке износа задней поверхности инструмента и их влияние на параметры виброакустического сигнала . 122
3.3 Влияние режимов резания, геометрии режущего инструмента, свойств обрабатываемого и инструментального материалов на контактные процессы и параметры виброакустического сигнала. 128
3.4 Экспериментальное исследование влияния зоны контактного пластического деформирования и области оптимальной скорости резания на параметры виброакустического сигнала. 131
3.5 Разрушение режущей части инструмента и его отображение в параметрах виброакустического сигнала. 140
3.6 Особенности износа твердосплавного инструмента с покрытием и его отображение в диагностических сигналах. 143
3.7 Источники неустойчивости процесса пластического деформирования при резании и их влияние на параметры В А сигнала. 153
3.8 Основные выводы по 3-й главе. 160
Глава 4. Исследование механизма возникновения интенсивных автоколебаний при резании и их влияние на ВА сигнал . 163
4.1 Проявления автоколебаний в различных частотных диапазонах и их влияние на точность, надежность и экологию металлообработки. 163
4.2 Особенности математического описания динамических систем с автоколебаниями. 166
4.3 Механизм возникновения автоколебаний при резании. Отображение автоколебаний в В А сигнале. 173
4.4 Механизмы влияния вынужденных виброакустических сигналов на процесс резания и на автоколебания при резании. 187
4.5 Исследование аттракторов при резании. Влияние динамических характеристик станка и процесса резания на топологию аттракторов. 194
4.6 Основные выводы по 4-ой главе. 204
Глава 5. Отображение функциональных параметров процесса резания в параметрах акустического излучения. 207
5.1 Требования к методам и средствам контроля состояния режущих инструментов. 207
5.2 Особенности распространения акустического излучения из зоны резания к месту установки первичных преобразователей. 211
5.3 Исследования изменений параметров виброакустических сигналов при поломках режущих инструментов . 223
5.4 Исследование изменений параметров виброакустических сигналов при износе режущих инструментов. 230
5.5 Применение методов дисперсионного и регрессионного анализа для проверки разрешающей способности параметров ВА сигнала при контроле износа инструментов. 248
5.6 Основные выводы по 5 - ой главе. 258
Глава 6 Разработка и создание систем контроля, диагностики и принятия решений при резании, основанных на контроле виброаку стического сигнала . 261
6.1 Основные закономерности поведения виброакустического сигнала при трении и резании, используемые в системах контроля, диагностики и принятия решений. 261
6.2 Алгоритм статистической оценки и прогнозирования текущего износа режущего инструмента по ВА сигналу. 262
6.3 Регулирование режимов резания на основе информации о параметрах ВА сигнала. 266
6.4 Опыт внедрения и эксплуатации систем ВА диагностики состояния режущего инструмента на многоцелевых станках с ЧПУ. 273
6.5 Расширение функциональных возможностей использования ВА сигналов на станках с ЧПУ и ГП-модулях. 280
6.6 Поиск параметров ВА сигналов, характеризующихся минимальной зависимостью от режимов резания. 286
6.7 Шум станков и их узлов. ВА диагностика причин шума и вибраций. 288
6.8 Основные выводы по 6 - ой главе. 295
Основные выводы по работе 297
Литература
