Details

С помощью самостоятельно разработанной акустической и вибрационной измерительной системы были проведены фрезерные испытания при различных параметрах обработки. Трехосевой акселерометр использовался для регистрации трехкомпонентных вибрационных сигналов, возникающих при фрезеровании титанового сплава, а прецизионный шумомер применялся для записи акустических сигналов. Были получены временные и частотные характеристики звукового давления и трехосевой вибрации, а также извлечены временные параметры, включая среднеквадратичное значение уровня звукового давления (SPL) и среднеквадратичные значения ускорений трехосевой вибрации. На основе метода наименьших квадратов исследована корреляция между уровнем звукового давления фрезерования, параметрами обработки и трехосевыми вибрационными ускорениями. С помощью программирования в MATLAB получены коэффициенты корреляции и выведены аппроксимирующие формулы, связывающие SPL фрезерования с параметрами обработки и вибрационными ускорениями. Результаты исследования: 1. Скорость фрезерования, подача и глубина резания оказывают значимое влияние на шум: меньшая глубина резания соответствует снижению уровня шума. 2. При варьировании параметров обработки вибрации в направлении ширины фрезерования и глубины резания демонстрируют схожую динамику, при этом максимальные вибрации наблюдаются в направлении ширины. 3. Регрессионная модель подтверждает влияние вибраций фрезерования на уровень шума. 4. Разработанная модель позволяет прогнозировать уровень звукового давления и класс шума при заданных параметрах обработки на основе измеренных вибрационных характеристик.

Through a self-developed acoustic and vibration measurement system, milling experiments under various milling parameters were conducted. A triaxial accelerometer was employed to capture the three-directional vibration signals generated during the titanium alloy milling process, while a precision sound level meter was used to collect noise signals. This yielded time-domain and frequency-domain curves for both milling sound pressure and three-directional vibrations. Time-domain features were extracted, obtaining the Root Mean Square (RMS) values of the sound pressure level and the RMS values of the three-directional milling vibration accelerations. Based on the Least Squares Method, the correlation between the milling sound pressure level and both the milling parameters and the three-directional milling vibration accelerations was investigated. Correlation coefficients were obtained through MATLAB programming, and a fitting equation relating the milling sound pressure level to the milling parameters and the three-directional milling vibration accelerations was established. The research results indicate that: 1) During the milling process, milling speed, feed rate, and milling depth all exert a certain influence on milling noise, with smaller milling depths generating lower noise levels. 2) Under different milling parameters, the vibration trends in the milling width direction and the cutting depth direction are fundamentally consistent, with vibration in the milling width direction being the most significant. 3) According to the regression model, milling vibration has a certain influence on milling noise. 4) Based on the established regression model and the measured milling vibration under given milling parameters, the sound pressure level and the noise level of milling noise during the process can be predicted.