CC BY
15Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли
УДК 669.056.9
А. Ю. Литвинчук
ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск
АНАЛИЗ СПЕКТРА ВИБРАЦИИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Проведено экспериментальное исследование спектров вибрации при токарной обработки с использованием годного и изношенного режущего инструмента.
Затупление режущего инструмента - очень слож-нопрогнозируемый процесс, зависящий от множества параметров. Помимо этого процесс сбора и анализа данных о затупление режущего инструмента занимает продолжительный период времени. Исследования, проведенные в рамках данной работы, потвердели возможность установления времени затупления режущего инструмента через анализ спектра вибрации, что позволило существенно сократить время на механическую обработку ДСЕ.
Существует два метода оценки качества режущего инструмента, оценки скорости затупления и определения времени прихода инструмента в негодность -прямой и косвенный. При прямом методе расстояние между твердосплавной режущей пластиной и заготовкой измеряется оптическими системами, рентгеновскими методами оценки и электрическими датчиками сопротивления. При косвенном методе скорость определена параметрами, связанными с качеством режущего слоя инструмента через силу резания, вращающий момент, вибрацию инструмента, температуру инструмента и термоэлектрическое измерения. Косвенные методы являются более удобными с точки зрения снятия параметров и не требуют остановки процесса обработки. Благодаря этому они получили наибольшее развитие в мире. Однако точность при косвенных методах измерения ниже по сравнению с прямыми в силу присутствия шумовых сигналов и помех, вызванных работой органов станка. Среди косвенных методов наиболее точным является метод оценки вибрации технологической системы.
Вся исследовательская работа была проведена на токарном станке 16К20. У токарного станка широкий диапазон скоростей и подач. Испытательная база в течение всех тестов состояла из прутков стали (сталь 45), первые измерения проводились на прутке диаметров 100 мм и длинной 500 мм. Скорость подачи инструмента была установлена равной 0,084 мм/об. Резцы, используемые в эксперименте, были стандартными, выполнены из быстрорежущей стали, фасонные инструменты имеют У-образную направляющую. Все эксперименты были выполнены без использования сма-зочно-охлаждающей жидкости.
Сигнал вибрации был измерен акселерометрами. Акселерометры закреплены на токарном резце таким образом, чтобы запись вибрации производилась в вертикальной и горизонтальной плоскости резца. Сигнал акселерометров был усилен, и обработан анализатором спектра сигналов актаком (рис. 1, 2).
Исходя из материалов открытых источников, экспериментов по изучению процесса, скорости затупления режущего инструмента сравнения годного и изношенного режущего инструментов через анализатор спектра вибрации не проводилось. Дополнительно в данном исследовании осуществлялись работы по анализу чувствительности технологической системы в зависимости от вылета режущего инструмента и силы его закрепления. Результатом данного исследования стала методика по оценке износа режущего инструмента.
Мин*
изпашеппый
\ годный
Рис. 1. Наложение спектра вибрации при обработке заготовки Б = 50 мм, годным и изношенным режущим инструментом, глубиной обработки а = 1 мм
-Я Н*
1 Дязйязд 1 \ ' ^^^
3 Или*/
8
-1«
Рис. 2. Наложение спектра вибрации при обработке различных диаметров заготовок
Решетневские чтения
A. Yu. Litvinchuk JSC «Krasnoyarsk Machine-Building Plant», Russia, Krasnoyarsk
ANALYSIS OF VIBRATION SPECTRUM OF CUTTING TOOL
The experimental research of spectra of vibration is spent at turning processing with use of the suitable and worn out cutting tool.
Литвинчук А. Ю.,2011
УДК 669.056.9
А. С. Логинов
ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАДИОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКОЙ
Изложены основные особенности технологии цифровой радиографии и возможность ее использования при контроле сварных швов изделий ракетно-космической техники (РКТ), выполненных электронно-лучевой сваркой.
Современное состояние неразрушающего радиационного контроля характеризуется интенсивным развитием и распространением так называемой цифровой радиографией, когда радиационные снимки просвечиваемого объекта контроля преобразуются на определенном этапе в цифровые. Основным мотивом применения компьютерной техники для решения задач радиографического контроля по расшифровке и архивации снимков сварных соединений, выполненных электронно-лучевой сваркой, объектов повышенной надежности является необходимость улучшения выявляемости опасных дефектов, повышение объективности и достоверности радиографического контроля. Быстрый рост возможностей компьютерной техники и создание высококачественных устройств по оцифровке снимков позволило разработать специализированное программное обеспечение для цифровой обработки радиографических снимков.
ОАО «Красмаш» совместно с отраслевым институтом НПО «Техномаш» ведут работы по созданию современного комплекса автоматизированного радиографического контроля сварных соединений изделий повышенной надежности, выполненных электроннолучевой сваркой, с разработкой отраслевой нормативной документации по указанным видам работ, разработку и внедрение технологического процесса автоматизированной цифровой радиографии.
В настоящее время как в России, так и за рубежом проводятся исследования и создание новых современных средств и методов цифровой обработки снимков при радиографическом контроле. Это направление получило название «цифровая радиография». Системы цифровой радиографии используются в промышленной дефектоскопии, в медицинской диагностике, для проведения досмотра багажа, ручной клади и т. д. При практическом применении цифровой радиографии в промышленности возникло многообразие проблем, связанных со спецификой объектов
контроля (конструкцией, условиями эксплуатации, нормами оценки качества сварных соединений, типом сварных соединений, условиями контроля и т. д.).
Применительно к отдельным отраслям в РФ разработан ряд комплексов цифровой радиографии, сертифицированных как средства неразрушающего контроля объектов повышенной опасности, подконтрольных Ростехнадзору.
Однако разработанный и сертифицированный комплекс для оценки качества сварных швов изделий повышенной надежности, выполненных электроннолучевой сваркой, на текущий момент в РФ отсутствует.
Учитывая все возрастающие требования к качеству сварных соединений выпускаемых изделий ракетно-космической техники, обусловленные резко возросшей конкуренцией на рынке космических услуг, назрела необходимость разработки технологии автоматизированного радиографического контроля сварных соединений изделий повышенной надежности.
Из представленных на рынке современных рентгеновских аппаратов по техническим характеристикам для комплекса цифровой радиографии в рамках ОКР «Прогресс-АК» - ОАО «Красмаш» наиболее соответствует рентгенаппарат Мв 165/4,5 с металлокерами-ческими рентгентрубками, имеющие низкие шумовые характеристики, высокое качество и стабильность излучения.
Цифровая радиография с применением цифровых детекторных систем начала использоваться около 20 лет назад в медицине для замены пленки. Она обладает существенными преимуществами перед пленочной технологией:
- не требует фотолабораторий, химикатов, соответствующего персонала и т. п.;
- каждая пластина может применяться несколько тысяч раз;
- время экспозиции по сравнению с пленкой в несколько раз меньше;
