ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Основные принципы метода заключаются в следующем.

Подготавливается до 20 вновь разрабатываемых водных или масляных составов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), имеющих различные противозадирные присадки в объемах от 0,5 до 1 литра каждого вида.

На одной стальной (как материале дающем нарост) заготовке диаметром 120-150 мм длиной 150-200 мм каждым составом СОЖ производится продольное точение быстрорежущим резцом в центрах токарного станка предварительно проточенных на один диаметр поясков шириной 3-5 мм, разделенных канавками шириной 5-7 мм, при глубине резания 0,25-0,4 мм и подаче 0,07-0,1 мм/об. Для определения скорости резания производится торцевое точение при указанных глубине резания и подаче этой заготовки тем же инструментом при применении эталонного (базового) состава СОЖ без присадки, чтобы сохранить неизменными охлаждающие и моющие свойства СОЖ.

Измерение спектра шероховатости производится вдоль следа резца на станке или приспособлении, обеспечивающими число оборотов не более 0,03 об/с для получения окружной скорости не более 0,01 м/с, необходимой для нормального трассирования иглы стандартного измерительного прибора типа «Калибр-283». Прибор кроме измерения традиционного параметра шероховатости - среднеарифметического отклонения профиля r - cпециально модернизирован с целью измерения спектра шероховатости.

При измерении спектра шероховатости проточенного торца заготовки она ставится вертикально в центре. Сначала по стандартной методике при неподвижной заготовке и перемещении с помощью штатного мотопривода иглы прибора поперек следа резца, то есть по подаче, определяется ориентировочная зона диаметров (скоростей резания), соответствующая максимальному значению r, а, следовательно, и коэффициента трения, обеспечивающего наибольшую схватываемость инструментального и обрабатываемого материалов, то есть максимальную высоту нароста. Затем для уточнения этой скорости резания игла прибора ощупывает след резца вдоль нескольких канавок при медленном вращении заготовки специальным приводом, при этом определяются диаметр и соответствующая ему скорость резания, при этом мотопривод прибора отключен. Определяются уточненные которых наблюдается максимум спектра шероховатости, Сигнал о профиле с ощупывающего узла прибора после усилителя, минуя интегратор, поступает на вход специального блока фильтров-анализаторов, состоящего из 18 параллельно работающих каналов соответственно на 80, 100, 125, 158, 200, 250, 318, 400, 500, 635, 800, 1000, 1250, 1580, 2000, 2500, 3180 и 4000 Гц. Дополнительно усиленные и выпрямленные сигналы с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ, где по специальной программе производится их регистрация. При этом делается 10-12 повторений записи сигнала в различных участках поверхности для каждого пояска или для каждого диаметра при определении скорости резания.

Существенность различий спектров, полученных для различных поясков или диаметров, производится по специальной программе статистической обработки спектра. Сначала тремя способами определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. Имеется возможность при распределении, близком к нормальному, определить значения, нарушающие нормальность, и произвести их корректировку. Затем вычисляются общие вектора для каждого пояска, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров шероховатости как на координатных осях и выводятся гистограммы их распределения, наглядно показывающие возможность отличий смазочных свойств СОЖ как на отдельных частотах, так и по общим векторам. Чем меньше шероховатость как по значениям интенсивностей частотных полос, так и общих векторов, тем лучше смазочные свойства СОЖ. Затем вычисляются косинусы углов между эталонным и каждым из сравниваемых векторов. Чем он меньше единицы, то есть углы наклона векторов больше от эталонного, тем лучше смазочные свойства СОЖ. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера. Чем больше критерии отличаются от табличных, тем лучше смазочные свойства СОЖ. Для дополнительной проверки используются критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, значительно отличающиеся от среднего общего вектора. При этом условно принимается, что все общие вектора принадлежат одной выборке.

В результате получаем многоугольник (шестиугольник) оценок смазочных свойств СОЖ. На шести лучах, исходящих из одного центра, для каждого состава СОЖ откладываются значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, а также критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем больше площадь шестиугольника, тем лучше смазочные свойства СОЖ.