- Danh mục các hình vẽ và đồ thị
210. Kết luận
3.4.1. Nhận biết rung động bằng âm thanh
Trong quá trình gia c ng, rung động của hệ máy, dụng cụ cắt và ph i tạo ra âm thanh. Âm thanh đó thay đổi khi rung xuất hiện. ột chiếc microphone đƣợc thiết lập để ghi lại âm thanh của quá trình phay. Dựa vào việc phân tích âm thanh, việc sử dụng có hiệu quả microphone nhƣ một cảm biến nhận biết rung động đã đƣợc nghiên cứu.
Thiết lập: icrophone đƣợc đặt bên trong khung máy.
Hình 3.12 Sơ đồ thiết lập microphone, accelerometers
Phân tích: dữ liệu đƣợc vẽ lên thành đồ thị Power Spectral Density (PSD) bởi T B. Dạng đồ thị:
Hình 3.13 Biểu đồ PSD của tín hiệu microphone ở tốc độ 20000 v/p. Chiều sâu cắt là 4,5; 4,7; 4,9; 5,0 mm cho hình a, b, c, d.
Trong hình a và b, những đỉnh đƣợc đánh dấu tròn hoặc sao tƣơng ứng chúng xuất phát từ tần số tốc độ quay trục chính hoặc tần số r ng cắt. Trong hình c, d có những đỉnh mới và chúng dễ dàng đƣợc xác định. ặc dù đó chỉ là vài đỉnh của chatter, sự chuyển từ vùng cắt ổn định sang mất ổn định dễ dàng đƣợc nhận biết trên đồ thị PSD bởi một số lƣợng lớn các đỉnh của rung động. Trên đồ thị này, mật độ các đỉnh của rung động ít hơn nhiều mật độ các đỉnh tần số do tốc độ quay và chuyển động r ng. Do đó, cần thiết phải có bộ phận lọc nhiễu để phân biệt tần số do hai nguyên nhân trên. Vì vậy nếu có lọc nhiễu và thuật toán tốt để xác định các đỉnh của kết quả đo thì sẽ nhận biết đƣợc rung động.
Nhận xét: ây là một phƣơng pháp đo âm thanh tiên tiến nên tác giả tập trung vào đo và tìm hiểu phƣơng pháp âm thanh.
3.4.2. Nhận biết rung động bằng đo dao động đầu trục trục chính
Hiện tƣợng rung động mạnh trong quá trình gia c ng nên có thể sử dụng thiết bị đo rung để nhận biết. Sử dụng cảm biến gia tốc để ghi lại dao động. Vị trí mong muốn tốt nhất để đặt cảm biến là trên dao cắt nhƣng do dao cắt quay với vận tốc cao nên vị trí hợp lý hơn là trên giá đỡ trục chính, bộ phận của máy liên quan trực tiếp đến dao. Trong quá trình gia c ng, dao cắt tác dụng lực cắt lên ph i nên cần 1 cảm biến gia tốc gắn với ph i nhƣ trên hình 3.14. Thí nghiệm trên máy phay CNC Super MC 500, dụng cụ cắt là (NACHI GS MILL 4 GS 10-LIST9384), phôi thép 50C; gia tốc là của hãng Bruel&Kjaer an ạch loại 4525_B_001. Kết quả thu đƣợc có dạng nhƣ sau:
Hình 3.14 Biểu đồ PSD của accelerometers ở tốc độ quay 20000v/p. Chiều sâu cắt là 4,5; 4,7; 4,9; 5,0 mm cho hình a, b, c, d
Hình 3.14b là kết quả của quá trình cắt ở số vòng quay 20000v/p và chiều sâu cắt 4,7mm. ây là quá trình cắt ổn định cuối cùng ở tốc độ 20000v/p. Tốc độ cắt mất ổn định đầu tiền là ở chiều sâu cắt 4,9 mm trên hình 3.14c. Hình 3.14 cho thấy một số lƣợng lớn các đỉnh, bên cạnh các đỉnh xuất hiện từ đầu do tần số tốc độ quay và tần số chuyển động r ng đã đƣợc đánh dấu bằng dấu tròn và dấu sao. ột số các đỉnh xuất hiện theo cặp bên cạnh các đỉnh xuất hiện từ đầu do tần số tốc độ
quay hoặc chuyển động r ng, nhƣ đỉnh ở giữa 8500 và 9000Hz. Sự khác biệt về tần số giữa hầu hết các đỉnh của rung động và các định xuất hiện do tần số tốc độ quay hoặc chuyển động r ng là giống nhau. iều đó cho thấy rằng chúng cùng xuất phát từ một tần số. Tần số của chatter tại tốc độ n sẽ là f1 f2 với f1 là tần số tốc độ quay hoặc chuyển động r ng, f2 là tần số “cơ bản” của rung động. Tại vùng biên chatter của thí nghiệm, tần số thay đổi ít. iều đó chỉ ra rằng, đỉnh trƣớc vùng biên chatter do tần số cộng hƣởng của kết cấu, đỉnh sau vùng biên do chatter. Số lƣợng đỉnh và độ lớn của đỉnh cũng t ng khi t ng chiều sâu cắt. ỉnh cao nhất của chatter cao hơn đỉnh cao nhất do tốc độ quay hoặc chuyển động r ng, làm cho vùng biên rõ ràng hơn.