Последовательность выполнения работы
1) Ознакомиться с назначением и техническими характеристиками токовихревого датчика.
2) Составить схему включения преобразователя с приборами (измерительный комплекс).
3) Произвести тарировку датчика, составить эскиз и описание процесса тарировки.
4) Закрепить на подвижном столе инструментального микроскопа державку резца, а на штативе датчик. Перемещая стол инструментального микроскопа на величину от 0 до 0,3 мм – составить тарировочную кривую на данном отрезке (величина перемещения – 0,05мм).
5) Провести измерения амплитудно-частотных характеристик при различных режимах резания.
6) Обработать данные с помощью стандартных программ.
7) Установить влияние режимов резания на амплитудно-частотные характеристики сборного резца.
Содержание отчета
Цель и задачи работы.
Структурно-функциональная схема и описание принципа работы измерительного комплекса.
Эскиз и описание процесса тарировки.
Тарировочный график.
Результаты измерения амплитудно-частотных характеристик при различных режимах резания.
Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Принцип работы токовихревого преобразователя.
2. Что представляет собой тарировочная кривая
3. Что такое чувствительность прибора
4. Какие бывают погрешности преобразователя
5. Определить область применения токовихревого датчика.
Лабораторная работа № 5
Исследование амплитудно-частотных характеристик
сборного резца с помощью пьезоэлектрического преобразователя
Цель работы: изучить принцип работы пьезоэлектрического преобразователя (ДУ-5С-100, ДН-3); исследовать амплитудно-частотные характеристики сборного резца с помощью пьезоэлектрического преобразователя.
Содержание работы
Ознакомление с устройством пьезоэлектрического преобразователя.
Составление методики проведения эксперимента при обработке стали сборными резцами с различными режимами резания.
Обработка экспериментальных данные на ПЭВМ с помощью стандартных программ.
Оборудование, приборы, аппаратура
Датчики ускорений ДУ-5С-100, ДН-3.
Токарно-винторезный станок модели 164.
Набор резцов.
ПЭВМ с программным обеспечением.
Общие сведения
Практика эксплуатации токарных станков свидетельствует о том, что значительная часть инструмента теряет работоспособность раньше достижимой нормативной величина износа. Анализ отказов позволяет сделать вывод о том, что основными видами отказов резцов являются поломки, сколы и выкрашивания режущих пластин, составляющие до 90% от общего количества отказов.
Динамическая модель системы представляет собой линейную четырехмассовую систему, элементами которой являются: суппортная группа станка массой m1, режущий инструмент, представленный в виде двух массm2иm3, относящихся к державке и режущей части. На рисунке 4 показана динамическая система.
Рисунок 4 – Динамическая модель системы
Для оценки амплитудно-частотной характеристики математической модели к полученному решению применяется дискретное преобразование Фурье, результатом которого является график амплитудно-частотной характеристики.
Для исследования динамических характеристик сборных отрезных и прорезных резцов применялся измерительный комплекс. Основу виброизмерительного комплекса составляет персональная ЭВМ на базе процессора Intel Pentium 200MMX, которая управляет процессом измерения, а специальное программное обеспечение позволяет производить запись, визуальный контроль на мониторе и предварительную обработку полученной в ходе эксперимента информации непосредственно в процессе измерения. Посредством общей шины данных ЭВМ (PCI) к ней подключается аналогово-цифровой преобразователь, который конвертирует получаемый с виброизмерительной аппаратуры ВИ6-6ЕН сигнал в цифровую форму для дальнейшей записи или обработки. В качестве АЦП использовалась стандартизованная звуковая карта для ЭВМ (Intel Pentium AMD-K5, Intel Pentium II, AMD-K6 II) Creative Sound Blaster AWE64. Обрабатывается сигнал с частотой дискретизации 44.1кГц одновременно по двум каналам.
Непосредственное измерение колебаний и его характеристик производилось при помощи виброизмерительной аппаратуры ВИ6-6ЕИ, выход которой подключается непосредственно к входу. К входным разъемам усилителя подключаются датчики, измеряющие относительные виброускорения исследуемых объектов. Для измерения низкочастотных колебаний использовались низкочастотные датчики ускорений ДУ-5С-100, входящие в состав виброизмерительной аппаратуры. Для измерения колебаний, которые происходят в частотном диапазоне 1000…7000Гц, были использованы высокочастотные датчики ускорений типа ДН-3.
Для управления ЭВМ и записи измеряемых данных использовалось специальное программное обеспечение SpectraLab v.4.37.08 for Windows 95.SpectraLab, которое представляет собой развитый программный комплекс, работающий совместно со стандартными звуковыми картами, в частности с Creative Sound Blaster AWE64, и предназначен для визуального наблюдения, записи, а также обработки цифровых сигналов в частотном диапазоне 0…44,1 кГц. Запись сигнала производится в WAV - или ASCII - формате данных. Программа позволяет наблюдать временную зависимость исследуемого сигнала, различные виды спектров, в том числе и трехмерные. На рисунке 4 представлен общий вид программыSpectraLab v.4.37.08 for Windows 95на мониторе ПЭВМ.