ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Согласно проведенным авторами в широком диапазоне условий резания исследований существует прямая связь между шероховатостью обработанной поверхности (ШОП) и спектром ЭДС резания как интегральными характеристиками системы резания. Например, при точении резцом происходит измерение шероховатости, получаемой вдоль следа инструмента, через параметры спектра ЭДС резания, так как все процессы схватывания и износа у токопроводящих инструментального и обрабатываемого материалов скоррелированно отражаются в спектре ЭДС резания и в спектре шероховатости обработанной поверхности..

В основу алгоритма диагностики шероховатости обработанной поверхности непосредственно в процессе резания положено сравнение изменения формы спектра ЭДС резания с эталонным изменением формы спектра шероховатости, получаемого для определенных условий эксплуатации трущейся пары.

Изменение (мера близости) формы спектров определяется Евклидовой метрикой, выражающей среднеквадратическую величину отклонения углов наклона текущего вектора ЭДС резания от заданной уставки.

Назначение уставки производится следующим образом. Поверхности только что приработанной в нормальных условиях трения со смазкой пары, например, вал-втулка, после разборки подвергают измерению спектральных характеристик шероховатости, поскольку они отражают энергетическую природу эксплуатационных свойств деталей.

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 профиляrа - специально модернизирован с целью измерения спектра шероховатости. Сигнал о профиле с ощупывающего узла прибора после усилителя, минуя интегратор, поступает на вход специального (можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337) блока фильтров-анализаторов, состоящего из шести параллельно работающих каналов опорных частот на 125, 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц, являющимися базовыми для подавляющегося большинства деталей трущихся пар. 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 для получения эталонного спектра шероховатости. При этом делается 10-12 повторений записи сигнала в различных участках поверхности вала или втулки. Затем вычисляются общие вектора спектра шероховатости, построенные в шестикоординатном пространстве на интенсивностях указанных выше его частотных полос как на координатных осях, равным образом для вала и для втулки, а также угол (исходный) между этими векторами.

Аналогичным образом производится измерение спектра щероховатости и вычисление общих векторов для изношенных (можно на форсированных режимах и без смазки) вала и втулки, а также угол (предельный) между этими векторами.

Разница между исходным и предельным углами отдельно для вала и для втулки будет заданной уставкой, соответственно для вала и для втулки, с которой будет сравниваться угол между векторами спектра ЭДС резания, непрерывно вычисляемый непосредственно в процессе обработки.