Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1. Основные методы контроля размеров деталей и состояния режущего инструмента в машиностроении 10
1.2. Выбор наиболее перспективного метода преобразования вибросигнала и его обоснование 16
1.3. Обзор и анализ виброакустического метода контроля состояния режущего инструмента 21
Глава 2. Теоретические исследования виброакустических характеристик процесса резания 44
2.1. Теоретические исследования электромеханической системы с пьезоэлектрическим преобразователем 44
2.2. Определение передаточной функции, амплитудно-частотной характеристики и составление структурной схемы электромеханической системы 48
2.3. Электрический аналог электромеханической системы 53
2.4. Влияние технологии крепления пьезопреобразователя на передаточную функцию и АЧХ электромеханической системы 56
2.5. Разработка конструкции преобразователя для контроля вибросигнала и ее обоснование 64
2.6. Электрическая схема замещения пьезокерамического преобразователя 66
2.7. Определение среднего прогиба мембраны 70
2.8. Передаточная функция пьезоэлектрического вибродатчика 72
Глава 3. Экспериментальные исследования виброакустических характеристик режимов резания 76
3.1. Методика проведения эксперимента 76
3.2. Обработка экспериментальных данных 78
3.3. Определение аналитических выражений, аппроксимирующих виброакустические характеристики (экспонента, степенная функция) 87
3.4. Динамические характеристики режима резания 91
3.5. Исследование влияния износа режущего инструмента на виброакустический сигнал зоны резания 96
3.6. Исследование влияния масла и СОЖ на виброакустические характеристики при различных режимах резания 100
Глава 4. Анализ средств измерения и алгоритмов виброакустического контроля состояния режущего инструмента и размеров деталей 103
4.1. Основные принципы построения виброакустических устройств контроля состояния режущего инструмента и размера деталей, анализ источников помех и методы их компенсации 104
4.2. Фильтрация периодических помех вибраций системы (станок, приспособление, инструмент, деталь), сопутствующих резанию 106
4.3. Интегрирование виброакустического сигнала за время, кратное периоду вращения заготовки или инструмента 111
4.4. Алгоритм контроля износа режущего инструмента по отношению амплитуд вибросигналов разных частотных диапазонов 114
4.5. Алгоритмы виброакустического контроля износа режущего инструмента методом касания 116
4.6. Метод контроля состояния резьбонарезающих инструментов.. 121
4.7. Метод контроля поломки режущего инструмента 124
4.4. Внедренные разработки и их описание 127
Заключение 135
Список литературы 137
Приложение 1 148
