SU1722800A1 - Способ диагностики процесса струйной обработки - Google Patents

Abstract

Использование: технологи  струйной обработки материалов, диагностика и оптимизаци  технологических параметров струйной обработки. Сигналы акустической эмиссии (АЭ) измер ют на струйной головке в двух частотных диапазонах до процесса обработки и в процессе обработки. О ходе процесса суд т по коэффициенту, равному частному от делени  относительного приращени  сигналов АЭ в одном частотном диапазоне на относительное приращение сигналов АЭ во втором частотном диапазоне . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

Description

Изобретение, относитс  к технологии струйной обработки материалов и может быть использовано дл  диагностики и оптимизации технологических параметров струйной обработки (резани ) конструкционных материалов.

Известен способ гидроструйной резки керамики и титановых сплавов. В данном способе отсутствуют активные средства и методы диагностики процесса резки, что затрудн ет выбор оптимальных характеристик обработки и делает невозможным оперативное вмешательство.в ход технологического процесса при нестабильных услови х обработки и выходных параметрах продукции.

Известен способ диагностики процесса струйной обработки, при котором измер ют акустическую эмиссию (АЭ) при истекании струи. По изменению сигналов суд т об износе инструмента. Указанный способ обладает низкой точностью диагностики и высокой трудоемкостью выбора оптимальных характеристик обработки.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности диагностики процесса обработки и снижение трудоемкости выбора оптимальных характеристик струйной обработки .

На фиг, 1 изображена схема струйной обработки; на фиг. 2 - графики изменени  параметра АЭ во времени в двух частотных диапазонах до процесса обработки и во врем  процесса обработки.

На фиг.2 обозначено: Э - параметр АЭ; t - врем ; Э0 - средн   величина параметра АЭ до процесса обработки; Эр - средн   величина параметра АЭ в процессе обработки (резани ); ДЭ - приращение параметра АЭ, Afi - верхний частотный диапазон измерений сигналов АЭ; Af2 - нижний частотный диапазон измерений сигналов АЭ.

1

Ю

ю

00

о о

Способ реализуетс  следующим образом .

На струйную головку 1, через которую осуществл етс  подача гидроабразивной жидкости на обрабатываемую деталь 2, закрепл ют датчик АЭ 3, представл ющий собой пьезопреобразователь. Датчик АЭ св зан со стандартной акустической аппаратурой . После включени  струйной установки струю гидроабразивной жидкости сперва направл ют в воздух, в пространство так, чтобы рассто ние от струйной головки до места попадани  струи в стенку камеры установки существенно (более 10 раз) превышало рассто ние от струйной головки до поверхности детали, и производ т- измерение частотного диапазона. Далее подвод т закрепленную деталь и осуществл ют процесс обработки. По непрерывно регистрируемым параметрам АЭ определ ют их относительное приращение в двух частотных диапазонах. Приращение значений указанных параметров происходит при резании материала детали. Наход т частное относительных приращений. (коэффициент к например частное от делени  относительного приращени  в более высокочастотной области к относительному приращению сигналов АЭ в области меньших значений частот. Полученное значение коэффициента  вл етс  параметром данного техпроцесса.

Физическа  сущность изобретени  заключаетс  в следующем. Источниками сигналов АЭ в струйной головке  вл ютс  процессы трени  и масеопереноса, сопровождающие истечение струи из сопла. Эти источники сигналов присутствуют в случае простого истечени  струи (т.е. без обработки материалов) и сохран ютс  при резке и формообразовании заготовок (т.е. при обработке материалов). Однако при обработке материалов возникают дополнительные источники сигналов АЭ, св занные с разрушением обрабатываемого материала. Сигналы АЭ, возникающие в зоне обработки в виде волн напр жений, передаютс  через тело Жидкостной струи и налагаютс  jna сигналы АЭ, возникающие в самой струйной головке . В результате смешени  сигналов изме- н етс  их наиболее информативный частотный диапазон. С увеличением значени  середины частотного диапазона относительное приращение сигналов АЭ увеличиваетс . Поэтому, сравнива  режимы обработки путем проведени  испытаний по данному способу, можно определить их стабильное значение, а также идентифицировать , различные отклонени  от нормального хода технологического процесса.

В случае.изменени  свойств материалов об этом можно судить по изменению

коэффициента к:.

Пример. Осуществл лс  выбор режимов резки конструкционной нитрид- ной керамики. Обработка образцов осуществл лась на стенде с использованием

акустической аппаратуры АВН-1М с блоком фильтров и самописцем Н338-6П. Исход  из технологических особенностей процесса, предварительно предложены следующие варианты обработки, обеспечивающие стабиль ое качество резки, режимы которой представлены в таблице, где Р - давление струи на срезе сопла струйной головки, L - рассто ние между струйной головкой и обрабатываемой деталью, Јi и Ј2 относительное приращение сигнала АЭ соответственно в первом и-втором частотном диапазонах, рассчитываемое как Ј. A3/J0. к i,|:1,2,3 -текущее значение к . Пробное резание по схеме фиг. 1 проведено с измерением интенсивности АЭ в диапазонах Afi 100-300 кГц и ДТ2 750 кГц-1 МГц (уровень дискриминации 0,8 В, ослабление 12 дБ). Результаты измерений АЭ также сведены в таблицу. Коэффициент

к рассчитывалс  как к Јг / Јi .

Из таблицы видно, что при втором варианте режимов обработки относительное приращение интенсивности сигналов измен етс  во врем  работы установки, что свидетельствует о нестабильности процесса, в данном случае в обрабатываемом материале обнаружены скрытые поры, которые изменили характер сигналов АЭ.

Claims (2)

1. Способ диагностики процесса струйной обработки, включающий измерение сигналов акустической эмиссии (АЭ), по которым суд т о ходе процесса, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

точности, сигналы АЭ измер ют на струйной головке в двух частотных диапазонах до процесса обработки и в процессе обработки и определ ют нестабильность процесса по частному от делени  относительного приращени  сигналов АЭ в одном частотном диапазоне на относительное приращение сигналов АЭ в другом частотном диапазоне.

2. Способ по п. 1; отличающийс  тем, что измерени  сигналов АЭ ведут в ча

стотных диапазонах, отношение средних значений частот которых больше или равно двум.