ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Износ режущего инструмента и спектр ЭДС резания связаны как интегральные характеристики системы резания.

Для определения скорости резания металлов, сплавов одной марки, полученных в разных условиях, 10 заготовок(d=20-30мм) из разных партий обрабатываемых материалов (ОМ) протачиваются твердосплавным инструментом по торцу за один проход и закрепляются на окружностиd=110мм в стальной оправке с наружным d=150мм.

Скорость резания выбирается в зависимости от термообработки заготовок в диапазоне 1,7-3,3 м/с, подача - 0,065-0,1 мм/об, глубина резания - 0,25-0,4мм. Специальным токосъемником в диапазоне частот 80-200000Гц снимается сигнал ЭДС резания величиной от единиц до сотен 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 10000Гц и линейной характеристикой в остальном диапазоне частот. Резонансные частоты (200, 800, 3200, 12800, 50000, 200000Гц) после усилителя поступают на вход 6 узкополосных треть-октавных фильтров с указанными центральными частотами. На выходе каждого фильтра - детектор и интегратор. Усиленные и выпрямленные сигналы с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ, регистрируются. Запись сигнала для каждого ОМ на одинаковых диаметрах повторяется 8-10 раз. Каждый оборот фиксируется датчиком оборотов, а диаметр - величиной поперечной подачи: все серии измерений сигнала привязаны к обработанным поверхностям.

Существенность различий спектров производится по специальной программе статистической обработки спектра. Проверяется необходимость и достаточность числа измерений в каждой выборке, определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. Первая проверка: коэффициент вариации (отношение дисперсии к среднему значению) - менее 0,33. Вторая: среднее абсолютное отклонение - меньше нормированного. Третья: ошибки асимметрии и эксцесса - не выше допустимых.

При распределении, близком к нормальному, определяются и корректируются нарушающие нормальность значения (проверяются на принадлежность к выборке по критериям Грэббса и Романовского). Вычисляются общие вектора для каждого ОМ, построенные в шестикоординатном пространстве на интенсивностях указанных частотных полос спектра ЭДС резания как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, показывающие отличия ОМ на отдельных частотах и по общим векторам: чем меньше ЭДС резания, тем выше обрабатываемость. Вычисляются косинусы углов между эталонным и каждым из сравниваемых векторов: чем он меньше единицы, тем выше обрабатываемость. Степень отличия вычисляется по критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем обрабатываемость выше. По критериям Грэббса и Романовского выявляются значения, сильно отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получаются наложенные шестиугольники оценок. На 6 исходящих из одного центра лучах для каждого ОМ 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 выше обрабатываемость.

ОМ, распределение значений сигналов ЭДС резания которых не приведены к нормальному, проверяются на стационарность и вычисление критериев серий, тренда и Вилкоксона.

Получаются наложенные треугольники оценок. На 3 лучах для каждого ОМ откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем больше площадь треугольника, тем выше обрабатываемость.

В результате получена информация, на какой скорости резания параметры спектров ЭДС резания идентичны для разных партий, марок ОМ.