ИНТЕРПРЕТИРУЕМАЯ НЕЙРОСЕТЕВАЯ ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИИ ШПИНДЕЛЬНЫХ ОПОР МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНОКОВ ПО ДИНАМИКЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Аннотация

Представленная научная работа посвящена проблеме оперативной диагностики и предиктивной оценки остаточного ресурса прецизионных подшипников качения шпиндельных узлов металлообрабатывающих станков с ЧПУ. В условиях сверхвысоких скоростей вращения и переменных режимов резания классические виброакустические показатели часто теряют чувствительность к зародковым микродефектам. Авторами предложен оригинальный диагностический подход, основанный на регистрации высокочастотных сигналов акустической эмиссии в диапазоне от ста килогерц до одного мегагерца с их последующей обработкой одномерной глубокой сверточной нейронной сетью. Для решения проблемы «черного ящика» в контур принятия решений встроен алгоритм Integrated Gradients, выполняющий аксиоматическое распределение вкладов временных отсчетов сигнала. В исследовании подробно описана физическая природа подсвечиваемых алгоритмом импульсных пачек, связанных с микропластической деформацией, трением и зарождением подповерхностных усталостных трещин. На базе серии натурных экспериментов на фрезерном обработочном центре подтверждена высокая точность дифференциации видов деградации и доказана смысловая обоснованность формируемых заключений.