ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Основные принципы метода заключаются в следующем.

На основании проведенных автором экспериментов получена значимая корреляционная связь (К=0,78-0,84) между износом инструмента и спектром шероховатости обработанной им поверхности как интегральными характеристиками процесса резания. Инструментами, подлежащими контролю на износ, на требуемом обрабатываемом материале протачиваются пояски одного диаметра шириной 3-5 мм, разделенные канавками. Затем у проточенной таким образом заготовки производится измерение шероховатости каждого пояска, соответствующего определенному инструменту (их может быть до 20), 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 - модернизирован с целью измерения 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. Каждый канал блока фильтров имеет свой согласующий усилитель и выпрямитель. Таким образом, при медленном ощупывании следа каждого резца соответственно на каждом пояске в течение 20 -30 с все 18 частот спектра шероховатости 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 инструмента.

Существенность различий спектров, полученных для различных поясков, определяется 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 инструмента, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров шероховатости, как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, наглядно показывающие возможность отличий износов различных инструментов. Эталонный вектор соответствует условиям минимального износа. Чем хуже шероховатость как по значениям интенсивностей отдельных частотных полос, так и общих векторов, тем выше износ инструмента.

Для дальнейшего уточнения существенности различий средних значений общих векторов и их дисперсий используются общепринятые статистические критерии Стьюдента и Фишера. Чем больше критерии, тем больше различие. Для дополнительной проверки используются критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, существенно отличающиеся от среднего. При этом условно принимается, что все общие вектора принадлежат одной выборке.

В результате получаем многоугольники (пятиугольники) оценок износов. На пяти лучах, исходящих из одного центра, для каждого износа откладываются соответственно значения критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, а также - критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем больше площадь соответствующего пятиугольника, тем больше износы отличаются от эталонного (минимального).