ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Основные принципы метода заключаются в следующем.

Согласно теории резания металлов, дающих нарост на инструменте, существует прямая связь между наростом на режущем инструменте (РИ), шероховатостью обработанной им поверхности (ШОП) и спектром ЭДС резания. Например, при точении резцом происходит процедура измерения спектра шероховатости, получаемой вдоль следа инструмента, через параметры спектра ЭДС резания, так как. все процессы схватывания у токопроводящих инструментального и обрабатываемого материалов скоррелированно отражаются и в спектре ЭДС резания и в спектре шероховатости, получаемом после процесса резания. Классические зависимости высоты нароста на РИ от скорости резания повторяют форму кривых зависимости ШОП от скорости резания.

Производится торцевое точение заготовок диаметром 120-150 мм из материалов, дающих при резании нарост на инструменте. На соответствующих началу (уменьшение спектра ЭДС резания и увеличение спектра шероховатости) и концу (увеличение спектра ЭДС резания и уменьшение спектра шероховатости) зоны нароста диаметрах определяются скорости резания (СР), то есть скорости, при которых сигнал ЭДС резания из стационарного становится нестационарным и наоборот. Сигнал ЭДС резания в диапазоне частот 80 - 200000 Гц снимается специальным токосъемником и имеет величину от единиц до сотен микровольт. При этом в диапазоне от 200 до 20000 Гц он наибольший, а выше не превышает 10 - 15 мкВ.

Специально изготовленный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания, имеющего линейную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя, имеющего регулируемый от микро-ЭВМ коэффициент усиления не менее 500, а также возрастающую АЧХ в диапазоне до 10000 Гц и линейную характеристику в остальном диапазоне частот.

Скоррелированные со спектром шероховатости резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000 и 200000 Гц) после усилителя поступают на вход (можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337) шести узкополосных треть-октавных фильтров с названными выше центральными частотами. На выходе каждого из фильтров установлены детектор и интегратор. 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 для каждой СР.

Существенность различий спектров, полученных для различных СР, 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 каждой СР, построенные в шестикоординатном пространстве на интенсивностях указанных выше частотных полос спектра ЭДС резания, как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, наглядно показывающие возможность отличий зон нароста как на отдельных частотах, так и по общим векторам. Чем меньше ЭДС резания как по значениям интенсивностей частотных полос, так и общих векторов, тем выше нарост на РИ.

Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера. Чем больше критерии отличаются от табличных, тем больше нарост.

Зависимости ЭДС резания от скорости показывают различную способность обрабатываемых материалов образовывать нарост на инструменте.