ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Нарост на режущем инструменте, шероховатость обработанной поверхности (ШОП) и спектр виброакустической эмиссии (ВАЭ) тесно связаны.

Берутся до 20 водных, масляных составов СОЖ с разными противозадирными присадками в объемах 0,5-1л каждого вида. На одной стальной заготовке (d=120-150 мм, длина=150-200мм) производится продольное точение быстрорежущим резцом в центрах токарного станка предварительно проточенных на один диаметр поясков шириной 3-5мм, разделенных канавками шириной 5-7мм (глубина резания - 0,25-0,4мм, подача - 0,07-0,1мм/об). Каждый поясок соответствует своему составу СОЖ. Для определения скорости резания (СР) заготовка протачивается по торцу тем же инструментом при применении эталонного состава СОЖ без присадки, чтобы сохранить неизменными охлаждающие, моющие свойства СОЖ. На соответствующих началу (уменьшение спектра ВАЭ, увеличение спектра ШОП) и концу (наоборот) зоны нароста диаметрах определяются СР, при которых сигнал ВАЭ из стационарного становится нестационарным и наоборот. Сигнал ВАЭ снимается в диапазоне 5000-20000Гц стандартными акселерометрическими датчиками вибраций типа Д-13, Д-14, выше - пьезокерамическими пластинами. В первом диапазоне при увеличении износа сигнал возрастает в 8-10, во втором - в 80-100 раз.

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. Скоррелированные со спектром шероховатости резонансные частоты (5000, 10000, 32000, 50000, 100000, 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 и регистрируются. Запись сигнала для каждого пояска повторяется 10-12 раз. Существенность различий спектров определяется по специальной программе статистической обработки спектра. Определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, определяются и корректируются значения, нарушающие нормальность. Вычисляются общие вектора для каждого пояска, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ВАЭ как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, показывающие возможность отличий смазочных свойств СОЖ на отдельных частотах и по общим векторам: чем больше ВАЭ в зоне нароста, тем лучше смазочные свойства СОЖ. Вычисляются косинусы углов между эталонным и каждым из сравниваемых векторов: чем он меньше единицы, тем лучше свойства. Степень отличия определяется по критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем лучше свойства. Для проверки берутся критерии Грэббса и Романовского, выявляющие 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 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, 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 СОЖ откладываются значения критериев серий, тренда и Вилкоксона. Чем больше площадь треугольника, тем лучше свойства.