ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Экспериментальным путем получена значимая корреляционная связь (К=0,7-0,8) между износом инструмента и спектром ЭДС резания как интегральными характеристиками процесса резания.

Инструментами, подлежащими контролю на износ, (их может быть до 20) на требуемом обрабатываемом материале поочередно протачиваются пояски одного диаметра шириной 3-5 мм, разделенные канавками той же ширины. Каждый поясок соответствует своему инструменту. Сигнал ЭДС резания в диапазоне частот 80 - 200000 Гц снимается специальным токосъемником и имеет величину от единиц до сотен микровольт. В диапазоне 200-20000 Гц он наибольший, а выше - не более 10 - 15 мкВ.

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 10000 Гц и линейной характеристикой в остальном диапазоне частот. Скоррелированные с износом инструмента резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000 и 200000 Гц) 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 каждого инструмента (пояска) повторяется 10-12 раз. Существенность различий спектров, полученных для различных поясков, 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 пояска, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ЭДС резания как на координатных осях. Выводятся гистограммы их распределения, показывающие отличие износов инструмента на отдельных частотах и по общим векторам: чем меньше ЭДС резания, тем меньше износ инструмента. Вычисляются косинусы углов между эталонным, с максимальными характеристиками спектра ЭДС резания, и каждым из сравниваемых векторов: чем он меньше единицы (углы наклона векторов больше от эталонного), тем меньше износ инструмента. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем меньше износ инструмента. Для дополнительной проверки используются критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, намного отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получаются наложенные шестиугольники оценок износов инструментов. На шести лучах, исходящих из одного центра, для каждого инструмента (партии инструментов) откладываются значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем больше площадь шестиугольника, тем меньше износ данной партии инструментов.

Пояски, у которых распределение значений сигналов ЭДС резания не удается привести к нормальному, проверяются на стационарность и вычисление критериев серий, тренда и Вилкоксона.

Получаются наложенные треугольники оценок. На трех лучах, исходящих из одного центра, для каждого инструмента (партии инструментов) откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем больше площадь треугольника, тем меньше износ инструмента.