ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Устройство состоит из прибора типа «Калибр-283», модифицированного для измерения спектра шероховатости обработанной поверхности (ШОП), специальных приспособлений для закрепления образцов обрабатываемых материалов, аппаратуры и программного обеспечения для обработки спектра ШОП.

У поверхностей хорошо приработанных трущихся пар (вал-втулка) после разборки измеряются спектральные характеристики ШОП (они отражают энергетическую природу эксплуатационных свойств деталей). Спектр ШОП меряется в двух взаимно перпендикулярных направлениях: вдоль следа инструмента (резца) и поперек следа (по подаче) на станке или приспособлениях, обеспечивающих число оборотов не более 0,03 об/с для получения окружной скорости не более 0,01 м/с, необходимой для нормального трассирования иглы. Прибор модернизирован для измерения спектра ШОП. Сигнал о профиле с ощупывающего узла прибора после усилителя, минуя интегратор, поступает на вход специального блока фильтров-анализаторов (18 параллельно работающих каналов соответственно на 80, 100, 125, 158, 200, 250, 318, 400, 500, 635, 800, 1000, 1250, 1580, 2000, 2500, 3180 и 4000Гц). Можно использовать анализатор типа Ф4337. Дополнительно усиленные и выпрямленные сигналы с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ и регистрируются. Запись сигнала в разных участках поверхности повторяется 10-12 раз для вала и для втулки. Выбор условий резания, обеспечивающих получение заданного спектра ШОП, делается при чистовой обработке (при точении дисков диаметром до 150 мм по торцу, варьируя инструментальными материалами, СОЖ, скоростью резания, подачей). Зоны, соответствующие разным условиям резания (до 20), отмечаются, спектры ШОП этих зон измеряются. Для отбора разных марок обрабатываемых материалов они закрепляются в специальных оправках. Существенность различий спектров производится по специальной программе статистической обработки спектра. С помощью трёх проверок определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, можно определить значения, нарушающие нормальность, и откорректировать их. Выводятся гистограммы распределения. Вычисляется общий вектор, построенный в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос заданного спектра ШОП (измеренной минимум в двух различных строго фиксированных направлениях) и общие вектора для всех сравниваемых условий резания. Вычисляются косинусы углов между заданным и каждым из сравниваемых векторов: чем он ближе к единице, тем точнее конкретные условия резания обеспечивают близость к заданному спектру ШОП. Для определения близости средних значений общих векторов (оценка первого рода) и их дисперсий, и близости углов между векторами (оценка второго рода) и их дисперсий к заданным используются критерии Стьюдента и Фишера: чем больше критерии, тем больше различие. Для проверки берутся критерии Грэббса и Романовского, выявляющие значения, сильно отличающиеся от среднего (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получаются шестиугольники оценок условий резания. На шести лучах, исходящих из одного центра, для каждых условий резания откладываются соответственно значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем меньше площадь многоугольника, тем точнее условия резания соответствуют получению спектра ШОП, близкого к заданному.

Условия резания, распределение значений спектра ШОП которых не удается привести к нормальному, проверяются на стационарность и вычисление критериев серий, тренда и Вилкоксона.

Получаются наложенные треугольники оценок. На трех лучах для каждых условий резания откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем меньше площадь треугольника, тем ближе текущий спектр заданному.