ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

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 спектр получаемой вдоль следа инструмента шероховатости измеряется через параметры спектра ЭДС резания, т.к. все процессы схватывания у токопроводящих 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 шероховатости) зоны нароста диаметрах определяются скорости резания (СР), т.е. скорости, при которых сигнал ЭДС резания из стационарного становится нестационарным и наоборот. Сигнал ЭДС резания в диапазоне частот 80-200000Гц снимается специальным токосъемником и имеет величину от единиц до сотен микровольт. В диапазоне 200-20000Гц он наибольший, а выше - не более 10-15мкВ.

Специальный двухкаскадный широкополосный усилитель состоит из нерегулируемого предусилителя с автономным источником питания с линейной АЧХ при коэффициенте усиления не менее 300, и управляемого усилителя с регулируемым от микро ЭВМ коэффициентом усиления не менее 500, возрастающей АЧХ в диапазоне до 10000Гц и линейной характеристикой в остальном диапазоне частот. Скоррелированные со спектром шероховатости резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000 и 200000Гц) после усилителя поступают на вход шести узкополосных треть-октавных фильтров с названными выше центральными частотами. Можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337. 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 регистрируются по специальной программе. Запись сигнала для каждой СР повторяется 10-12 раз.

Существенность различий спектров,полученных для разных СР, производится по специальной программе статистической обработки спектра. Сначала тремя способами определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, можно определить значения, нарушающие нормальность, и откорректировать их. 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, показывающие возможность отличий зон нароста как на отдельных частотах, так и по общим векторам. Чем меньше ЭДС резания по значениям интенсивностей частотных полос 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.