機(jī)床銑刀壽命預(yù)測(cè)
在機(jī)械加工時(shí),刀具破損會(huì)降低零件尺寸精度和表面完整性,當(dāng)?shù)毒吣p嚴(yán)重時(shí),甚至?xí)鸬毒咂茡p,造成工件報(bào)廢和損壞機(jī)床。因此刀具磨損監(jiān)測(cè)和剩余壽命預(yù)測(cè)對(duì)于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率具有重要意義。利用激光非接觸測(cè)振手段,獲取監(jiān)測(cè)信號(hào),從中提取時(shí)域、頻域和時(shí)頻域特征,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,判斷刀具磨損程度,作為刀具能否繼續(xù)使用的數(shù)據(jù)支撐。連接好單點(diǎn)激光測(cè)振儀硬件,將激光打到被測(cè)物體表面(高溫),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求調(diào)整測(cè)量距離,調(diào)整激光焦距和方向,開(kāi)始測(cè)試;測(cè)量點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)刀具的刀柄,故所測(cè)得數(shù)據(jù)為軸的安裝偏心引起的振動(dòng)的和銑削振動(dòng)合成量,軸轉(zhuǎn)速為6000r/min,故在頻譜上可見(jiàn)100Hz主頻;是某刀具運(yùn)行銑削初期的時(shí)域及頻域圖,主頻為100Hz,其他倍頻次之(幅值相對(duì)較?。治鲆?yàn)殂姷对阢娤鞒跗冢緵](méi)有發(fā)生磨損,所以主頻為轉(zhuǎn)頻,如下圖;更換同一型號(hào),另外一個(gè)刀具樣品進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)主頻由100Hz變?yōu)?00Hz,分析該刀具出現(xiàn)了8倍轉(zhuǎn)速通過(guò)頻率,該頻率可能為刀刃開(kāi)刃產(chǎn)生的刀片通過(guò)頻率。同時(shí)對(duì)應(yīng)的銑削加工質(zhì)量也變差,為到頭處刀刃的加工質(zhì)量,已出現(xiàn)材料的擠壓和拉伸變形,為正常刀的加工質(zhì)量,圖中切削痕跡明顯易見(jiàn)分析刀具樣品二主頻800Hz原因?yàn)椋恒姷稙樗娜械?,?dāng)出現(xiàn)先磨損和缺角時(shí),將變?yōu)?刃刀,在6000r/min刀的工作主頻為800Hz刀片通過(guò)頻率,工作轉(zhuǎn)頻100Hz次之。