ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

Устройство состоит из стандартного прибора типа «Калибр-283» для измерения шероховатости обработанной поверхности (ШОП) и программного обеспечения для обработки спектра ШОП.

Измерение микрорельефа поверхности производится в двух взаимно перпендикулярных направлениях (например, после токарной обработки: сначала - по подаче традиционным методом, а затем - вдоль 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, кроме измерения стандартного параметра шероховатости - среднеарифметического отклонения профиля rа, модернизирован для измерения спектра ШОП.

При измерении спектра ШОП проточенного торца заготовки она закрепляется вертикально в центрах. По стандартной методике при неподвижной заготовке и перемещении с помощью штатного мотопривода иглы прибора поперек следа резца (по подаче) определяется шероховатость в одном направлении, затем в перпендикулярном ему направлении игла прибора ощупывает след резца вдоль нескольких канавок при медленном вращении заготовки специальным приводом. При этом мотопривод прибора отключен. 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 повторяется 10-12 раз в каждом направлении.

Существенность различий спектров, полученных для разных поверхностей, производится по специальной программе статистической обработки спектра. Тремя способами определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, можно определить значения, нарушающие нормальность, и откорректировать их. Вычисляются общие вектора для каждого направления, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ШОП как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения. Вычисляются косинусы углов между общими векторами этих двух направлений для эталонной поверхности, удовлетворяющей эксплуатационным требованиям детали. Чем больше угол между общими векторами у сравниваемых поверхностей относительно угла между общими векторами для тех же двух взаимно перпендикулярных направлений у эталонной поверхности, тем более анизотропна микрогеометрия. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем больше анизотропия поверхности. Программа позволяет сравнивать до 20 поверхностей.

Устройство может быть применено при отбраковке жестких металлических дисков для ЭВМ, деталей, получаемых прокаткой, волочением, напылением за счет выявления таких дефектов микрорельефа, как трещины, царапины, вырывы, сколы, выкрашивания, волосовины, налипы и т.п.