ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

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.

Подготавливается до 20 вновь разрабатываемых водных или масляных составов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) с различными противозадирными присадками в объемах от 0,5 до 1 литра каждого вида на одной стальной заготовке диаметром 120-150 мм длиной 150-200 мм. При применении различных составов СОЖ одним и тем же инструментом производится продольное точение в центрах токарного станка предварительно проточенных на один диаметр поясков шириной 3-5 мм, разделенных канавками шириной 5-7 мм при глубине резания 0,25-0,4 мм и подаче 0,07-0,1 мм/об. На каждом пояске применяется свой состав СОЖ. Спектр шероховатости измеряется 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, модифицированного для измерения спектра шероховатости. 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 (например, 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 разных участках поверхности для каждого пояска или для каждого диаметра при определении скорости резания. Существенность различий спектров разных поясков (составов СОЖ) 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 шероховатости как на координатных осях и выводятся гистограммы их распределения, показывающие возможность отличий свойств СОЖ на отдельных частотах и по общим векторам: чем меньше шероховатость, тем лучше свойства данного состава СОЖ. Вычисляются косинусы углов между эталонным и каждым из сравниваемых векторов: чем он меньше единицы (углы наклона векторов больше от эталонного), тем лучше свойства СОЖ. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем лучше свойства СОЖ. Для дополнительной проверки берутся критерии Грэббса и Романовского, выявляющие значения, намного отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получается шестиугольник оценок свойств СОЖ. На шести исходящих из одного центра лучах для каждого состава СОЖ 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 лучше свойства СОЖ.

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

Получаются наложенные треугольники оценок. На трех исходящих из одного центра лучах для каждой СОЖ откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем больше площадь треугольника, тем лучше свойства СОЖ.