ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Устройство состоит из стандартного 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.

Поверхности хорошо приработанных трущихся пар, например вал-втулка, после разборки подвергают измерению спектральных характеристик ШОП (они отражают энергетическую природу эксплуатационных свойств деталей). Спектр ШОП измеряется вдоль и поперек следа резца на станке или приспособлении, обеспечивающем число оборотов не более 0,03 об/с для получения окружной скорости не более 0,01 м/с (необходимой для нормального трассирования иглы прибора). Прибор модернизирован для измерения спектра ШОП. 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. Можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337. 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 в различных участках поверхности повторяется 10-12 раз для вала и для втулки. Выбор условий резания, обеспечивающих получение эталонного спектра ШОП, делается при чистовой обработке, например при точении дисков диаметром до 150 мм по торцу, варьируя инструментальными материалами, СОЖ, скоростью резания и подачей. Зоны, соответствующие различным условиям резания (их может быть до 20), определённым образом отмечаются. Затем, как и для эталонного, спектр ШОП этих зон измеряется вдоль следа инструмента. При измерении спектра ШОП проточенного торца заготовки она устанавливается вертикально в центрах, игла прибора ощупывает след резца вдоль нескольких канавок при медленном вращении заготовки специальным приводом, при этом штатный мотопривод прибора отключен. 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 эталонного спектра ШОП, и общие вектора для всех условий резания. Вычисляются косинусы углов между эталонным и каждым из сравниваемых векторов: чем он ближе к единице, тем точнее конкретные условия резания обеспечивают близость к эталонному спектру ШОП. Для определения близости средних значений общих векторов и их дисперсий к эталонному используются общепринятые статистические критерии Стьюдента и Фишера: чем больше критерии, тем больше различие. Для дополнительной проверки используются критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, намного 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 эталонному.