TỰ RUNG VÀ MẤT ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH CẮT KIM LOẠI - CHƯƠNG 4

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TỰ RUNG VÀ ỔN ĐỊNHViệc nghiên cứu tự rung và ổn định bằng thực nghiệm có thể nhằm nhiều mục đích khác nhau: • Tiếp tục nghiên cứu các thuộc tính của tự rung. • Tiếp tục nghiên cứu điều kiện để tự rung phát triển dẫn đến mất ổn định. • Khảo sát tiếp tục những yếu tố ảnh hưởng đến tự rung và trạng thái ổn định của quá trình cắt. • Xây dựng đồ thị ổn định thực nghiệm cho các hệ thống công nghệ gia công cụ thê Của các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TỰ RUNG VÀ MẤT ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH CẮT KIM LOẠI - CHƯƠNG 4 CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TỰ RUNG VÀ ỔN ĐỊNH Việc nghiên cứu tự rung và ổn định bằng thực nghiệm có thểnhằm nhiều mục đích khác nhau: • Tiếp tục nghiên cứu các thuộc tính của tự rung. • Tiếp tục nghiên cứu điều kiện để tự rung phát triển dẫn đến mất ổn định. • Khảo sát tiếp tục những yếu tố ảnh hưởng đến tự rung và trạng thái ổn định của quá trình cắt. • Xây dựng đồ thị ổn định thực nghiệm cho các hệ thống công nghệ gia công cụ thê Của các cơ sở Sản xuất • Kiểm chứng kết quả của các giải pháp nhằm hạn chế tự rung và khống chế sự xuất hiện của trạng thái mất ổn định. • Nghiệm thu máy công cụ trước khi xuất xưởng hoặc kiểm nghiệm máy công cụ trước khi quyết định mua hàng. Trong phạm vi chương này, chỉ trình bày phương pháp nghiêncứu tự rung và ổn định nhằm phục vụ trực tiếp cho việc xây dựngđồ thị ổn định thực nghiệm cho các hệ thống gia công của các cơ sởsản xuất và phục vụ cho việc nghiệm thu máy công cụ khi xuấtxưởng.1. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BẰNG RHƯƠNG PHÁPCẮT THỬ ỔN ĐỊNH TRÊN HỆ THỐNG CÔNG NGHỆPHAY 1.1. Phương pháp phân biệt và giám sát các loại rung độngtrong quá trình cắt Trong quá trình cắt thường có cả rung động cưỡng bức và tựrung kích thích lên cấu trúc của hệ thống công nghệ. Để nghiên cứu104trạng thái mất ổn định do tác động của tự rung cần phải cô lập hoánó một cách tương đối so với rung động cưỡng bức. Về mặt kỹthuật, điều đó được thực hiện theo quá trình logic trên hình 4.1 nhờhệ thống thiết bị đo dao động trên hình 4.2. Quá trình đó có thể được giải thích tóm tắt như sau: Đo daođộng của máy khi máy dừng. Nếu máy có rung động thì chứng tỏtại thời điểm khảo sát máy đang bị ngoại lực kích thích cưỡng bứcqua nền móng. Tần số và biên độ của rung cưỡng bức này đượchiển thị trên màn hình. Nếu rung động đó tương đối lớn thì tránhlàm thí nghiệm trong thời gian đang có kích thích đó. Nếu không córung cưỡng bức hoặc rung động không đáng kể thì chuyển sangbước thứ hai. - Cho máy chạy không tải và đo dao động của máy. Nếu có 105rung động thì đó là rung động cưỡng bức do các chi tiết quay khôngcân bằng, do ổ trục chính bị mòn hoặc các bộ truyền ăn khớp khôngchính xác. Các rung động đó đều được hiển thị cả tần số và biên độ.Nếu những rung động đó tương đối lớn làm ảnh hưởng đến độchính xác thí nghiệm thì không nên sử dụng máy đó để thí nghiệm.Nếu có rung động nhưng rung động nhẹ thì tiến hành bước thứ ba. - Tiến hành vào cắt với tốc độ vòng quay ni và đo tần số daođộng của hệ f, đồng thời tính toán tần số va đập do răng dao khi vào n.zcắt gây ra f z = (Hz), sau đã so sánh f với fz: 60 Nếu f = fz thì rung động trên máy là rung cưỡng bức. Nếu f ≠ fz thì đó là tự rung. - Bước thứ tư : Thay đổi số vòng quay của dao phay sangn2n3… Và do tần số báo động f của hệ. Nếu f không thay đổi hoặcthay đổi rất ít thì đó chắc chắn là hiện tượng tự rung. Biểu hiện bên ngoài của hiện tượng mất ổn đính do tự rung gâyra cũng khá giống với trường hợp cộng hưởng do đó khi làm thínghiệm tại cấp tốc độ nào thì sau khi đã tiến hành các bước tiến cầnphải tiến hành cắt thử với chế độ cắt không lớn nhưng thời gian cắttương đối dài để xác định xem tần số cưỡng bức do răng dao tạo racó gây ra cộng hưởng hay không, bởi vì trong trường hợp nào đó,khi số vòng quay khá lớn thì tần số va đập của răng dao có thểtrùng hoặc gần với tần số riêng của một bộ phận nào đó. Khi đó hệmất ổn định là do cộng hưởng chứ không phải do tự rung. 1.2. Nội dung của Phương pháp cắt thử ổn định Phương pháp cắt thử ổn đỉnh có thể tóm tắt như sau: Tại mộtcấp tốc độ và một bước tiến dao s xác định, tiến hành cắt thử bằngcách nâng dần chiều sâu cắt cho đến khi tự rung tăng trưởng lớngây mất ổn định. Giá trị chiều sâu cắt khi tự rung gây mất ổn địnhlà giá trị chiều sâu cắt tới hạn ứng với giá trị của tốc độ cắt và bước106tiến dao đã chọn. 1.3. Phương tiện nghiên cứu thực nghiệm Để tiến hành thí nghiệm cắt thử ổn định trên một hệ thống giacông nào đó, trong điều kiện của đất nước hiện nay, ta có thể sửdụng các phương tiện sau đây:1 - Bộ thu thập và biến đổi dữ liệu (Dâm Acquisition). Thiết bị này có rất nhiều kiểu, loại mà nhiều cơ sở kinh doanh ởHà Nội có thể cung cấp. Chẳng hạn, tác giả đã và đang dùng thiết bịDapbook DKB16 của Hoa Kỳ do công ty Ngân - Giang cung cấp(hình 4.2).2 - Cảm biến gia tốc để thu tín hiệu dao động của hệ thống công nghệ. Thiết bị này cũng có nhiều kiểu loại. Loại được dùng nhiều làcảm biến gia tốc kiểu K- SHEAR của hãng Kistler.3 - Phần mềm điều khiển hệ thống thiết bị Có nhiều phần mềm khác nhau có thể sử dụng. Chẳng hạn,phần mềm Dasylab+ 5.0 hoạt động trên nền Window 95/98.4 - Máy ...