Claims (2)
1. Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь», заключающийся в том, что осуществляют на входе гармоническое, импульсное или случайное возбуждение в упругой системе станка и замеряют отклик системы на выходе, при этом для получения динамических характеристик возбуждают исследуемую конструкцию с помощью замеряемой динамической силы, отличающийся тем, что гармоническое и случайное возбуждение обеспечивают с помощью пьезокерамического контактного вибратора, при этом переменное усилие создают пьезокерамическими кольцами, на которые подают электрическое напряжение, и изменяют толщину пьезоэлемента, а для создания импульсного силового воздействия применяют применяют генератор, представляющий собой цилиндрическую оправку, в которой выполнен продольный паз заданной глубины, реализующей амплитуду входного импульсного воздействия, и которую жестко закрепляют в шпиндельном узле станка, а частоту входного импульсного воздействия задают скоростью вращения шпинделя, при этом шириной паза меняют продолжительность импульса, а, значит, и частотный диапазон спектра возбуждения, после чего сигналы подают на двухканальный спектроанализатор, в котором получают с помощью спектрального анализа сложных сигналов, основу которого составляет быстрое преобразование Фурье, частотные характеристики, а поступающие на входы анализатора аналоговые сигналы фильтруют, отбирают и преобразуют с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровую форму для получения серий цифровых данных - реализации, представляющих собой временную историю сигналов на протяжении соответствующих временных интервалов, а по скорости выборки и продолжительности реализации определяют частотный диапазон и разрешающую способность при анализе исследуемых характеристик, а подаваемое на исследуемый объект усилие при точении резцом оправки измеряют с помощью пьезоэлектрического динамометра, установленного между опорными поверхностями суппорта и резца.1. The method of vibration diagnostics of the elastic system of the machine using a power generator included in the system "machine-fixture-tool-part", which consists in the fact that the input is harmonic, pulsed or random excitation in the elastic system of the machine and measure the response of the system at the output in this case, to obtain dynamic characteristics, the investigated structure is excited with the help of a measured dynamic force, characterized in that the harmonic and random excitation is provided using a piezo contact vibrator, while the alternating force is created by piezoceramic rings, which are supplied with electric voltage, and the thickness of the piezoelectric element is changed, and to create a pulsed force action, a generator is used, which is a cylindrical mandrel in which a longitudinal groove of a given depth is realized that implements the amplitude of the input pulsed impact, and which is rigidly fixed in the spindle unit of the machine, and the frequency of the input pulse action is set by the speed of rotation of the sp index, the width of the groove changes the pulse duration, and, therefore, the frequency range of the excitation spectrum, after which the signals are fed to a two-channel spectrum analyzer, which is obtained by spectral analysis of complex signals, which is based on the fast Fourier transform, frequency characteristics, and the incoming to the analyzer inputs the analog signals are filtered, selected and converted using an analog-to-digital converter into digital form to obtain a series of digital data - implementation, presentation They represent the time history of the signals over the corresponding time intervals, and the frequency range and resolution are determined by the sampling speed and duration of the implementation when analyzing the characteristics under study, and the force applied to the object under study when turning the mandrel with a cutter is measured using a piezoelectric dynamometer installed between the supporting surfaces of the caliper and cutter.
2. Способ вибродиагностики упругой системы станка с применением генератора силового воздействия, входящего в систему «станок-приспособление-инструмент-деталь» по п.1, отличающийся тем, что зарегистрированные реализации умножают на весовую функцию, и тем самым проводят сужение данных в начале и конце реализации, что делает их более удобными для блочного анализа, затем взвешенные реализации преобразуют в частотную область в виде комплексных спектров с помощью дискретного преобразования Фурье, а в результате обратного преобразования получают исходные временные последовательности, при этом используют метод усреднения, в результате чего устраняют шум и улучшают степень статистической достоверности, затем определяют оценочную функцию, равную отношению взаимного спектра реакции и силы к собственному спектру силы, и используют ее для минимизации шума на выходе системы, а случайный шум на выходе удаляют в процессе усреднения взаимного спектра, и при увеличении числа усреднений получают истинную частотную характеристику, а по полученным частотным характеристикам оценивают виброустойчивость динамической системы станка.
2. The method of vibration diagnostics of the elastic system of the machine using a force generator included in the machine-tool-tool-part system according to claim 1, characterized in that the registered implementations are multiplied by the weight function, and thereby narrowing the data at the beginning and at the end of the implementation, which makes them more convenient for block analysis, then the weighted implementations are converted to the frequency domain in the form of complex spectra using the discrete Fourier transform, and as a result of the inverse transformation to the semi initial time sequences are used, the averaging method is used, as a result of which the noise is eliminated and the degree of statistical reliability is improved, then the estimated function is determined equal to the ratio of the mutual reaction spectrum and force to its own force spectrum, and it is used to minimize noise at the system output, and random noise at the output is removed in the process of averaging the mutual spectrum, and with an increase in the number of averagings, a true frequency response is obtained, and according to the obtained frequency characteristics, vibration resistance of the dynamic system of the machine.