Omówiono przykładowe układy nadzorowania stanu procesu w obróbce skrawaniem, wykorzystujące drgania samowzbudne pojawiające się podczas pracy obrabiarki. W zaprezentowanych układach stosowane są techniki monitorowania oparte na zaawansowanej analizie sygnałów pochodzących z czujników siły, przyspieszenia lub emisji akustycznej. Współpraca układów nadzoru ze sterownikami CNC pozwala na skuteczne eliminowanie wykrytych drgań poprzez zmianę parametrów obróbki. SŁOWA KLUCZOWE: drgania samowzbudne, monitorowanie i nadzorowanie obrabiarek CNC, EMO 2015The paper illuminates and discusses some examples of process status monitoring systems in machining. The special techniques based on advanced signals analysis from force sensors, accelerometers, or acoustic emissions are used to detect of chatter vibrations. Monitoring systems could also co-operate with CNC controllers for effective vibration elimination by changing process parameters.
KEYWORDS: vibrations, CNC machine-tools monitoring and supervision, EMO 2015Obserwując wykorzystanie w przemyśle maszyn technologicznych i obrabiarek skrawających ze sterowaniem numerycznym, można zauważyć, że ich popularność znacząco rośnie na przestrzeni ostatnich lat. Coraz powszechniejsze stosowanie komputerowych układów sterowania (CNC) jest odpowiedzią na wymagania rynku. Klienci kładą nacisk przede wszystkim na wysoką jakość wyrobu, precyzję wykonania, niski koszt wytworzenia, a także szybkość produkcji i różnorodność oferty [1]. Dokładność pracy, wydajność, minimalne oddziaływanie na otoczenie i niezawodność to cechy opisujące jakość współczesnej obrabiarki. W dużej mierze są one zależne od podatności dynamicznej układu masowo-sprężysto-tłumiącego, jakim jest w istocie obrabiarka. W większości przypadków na nowoczesnych centrach obróbkowych realizuje się kilka różnych operacji, co pozwala na skrócenie czasu pracy, a co za tym idzie -na obniżenie kosztów wytwarzania. Mnogość oraz różnorodność operacji technologicznych wraz z dokładną obróbką wykończeniową (z małymi naddatkami) i złożona geometria wykonywanych przedmiotów determinują często stosowanie smukłych narzędzi, a to z kolei może się przyczyniać do występowania drgań w kontakcie narzędzia z przedmiotem obrabianym.
DrganiaObrabiarka jako złożony układ masowo-sprężysto-tłu-miący (MST) pod wpływem obciążeń dynamicznych pobudzana jest do drgań, m.in. swobodnych, wymuszonych oraz samowzbudnych. Drgania swobodne pojawiają się w momencie wytrącenia układu z równowagi przez nagłe pojawienie się procesu przejściowego (zakłócenia), tj. rozruchu bądź hamowania. Drgania wymuszone wzbudzane są przez zewnętrzną zmienną siłę wymuszają-cą, np. w przypadku cyklicznie zmiennej siły skrawania bądź niewyważenia części obrotowych maszyn. Trzeci typ drgań -drgania samowzbudne -są związane z wystąpieniem sprzężenia zwrotnego między układem MST a oddziałującą na niego siłą i nie ustają pomimo zaniku wymuszenia [2]. Drgania samowzbudne typu chatter (rys. 1) wpływają szczególnie negatywnie na przebieg procesu, stan przedmiotu obrabianego (falistość, c...