OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 77 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Математическое моделирование параметра уровня звука при шлифовании инструментом различного профиля На основании данных о динамике акустического сигнала в процессе шлифования возможна разработка регрессионных моделей, описывающих зависимость уровня звука (β, дБ) от продолжительности обработки (T, мин) и значения периодической вертикальной подачи на глубину t (St, мм/дв.ход) для каждого из исследуемых кругов: ØÊ1 38, 6 128, 7 0, 096 ; t S T (2) ØÊ2 36, 05 75, 9 0, 29 . S T (3) Статистическая значимость уравнений проверена с помощью коэффициента детерминации и критерия Фишера. Для уравнения (2) коэффициент детерминации составляет R2 = 0,46; для уравнения (3) R2 = 0,63. Расчетное значение критерия Фишера для уравнения (2) FШК1 = = 36,5; для уравнения (3) FШК2 = 73,4. Табличные значения критерия для уравнений совпадают, поскольку при статистической обработке имеют равное число степеней свободы Fтабл = 3,07. И поскольку в обоих случаях фактическое значение F-критерия Фишера значительно превышает критическое (табличное), то можно заключить, что коэффициенты детерминации статистически значимы и уравнения регрессии статистически надежны, коэффициенты при St и t совместно значимы. Математические модели (2) и (3) описывают зависимость акустического параметра – уровня звука определенной частоты от значения периодической вертикальной подачи на глубину t и продолжительности обработки. Модели имеют как сходство, так и серьезные различия. Их анализ показал, что величина периодической вертикальной подачи на глубину t (St, мм/дв.ход) имеет большее влияние на показание уровня звука (аналогично с [28]) по сравнению с продолжительностью обработки (T, мин). При этом для уравнения (3) фактор продолжительности обработки имеет более серьезное значение, чем для уравнения (2). Таким образом, продолжительность обработки кругом ШК 2 в большей степени влияет на уровень звука, чем продолжительность обработки кругом ШК 1. Прикладное значение разработанных моделей заключается в возможности прогнозирования уровня звука для мониторинга текущего состояния режущей способности инструмента в диапазонах St от 0,01 до 0,02 мм/дв.ход и продолжительности обработки от 0 до 15 мин. Корректное использование полученных математических моделей для определения акустических параметров (амплитуды уровня звука) возможно лишь в случае соответствия информативных частот, для которых данные модели были разработаны. Исследование шероховатости. Исследование шероховатости заготовок проводилось в конце цикла обработки продолжительностью 15 мин. Полученные результаты измерений представлены на графиках, изображенных на рис. 13. Установлена зависимость значений среднего арифметического отклонения профиля образцов (Ra, мкм) от фактора периодической вертикальной подачи на глубину t (St, мм/дв.ход). Из графиков видно, что шероховатость поверхности, сформированной профильным кругом ШК 2, всегда значительно грубее по сравнению с обработкой с применением ШК 1. Так, замеры по направлению продольной подачи VS отличаются на 20 %; замеры, проведенные перпендикулярно направлению VS отличаются на 70 %. Заметен также тренд к увеличению значений шероховатости по мере увеличения периодической вертикальной подачи на глубину t. При этом для замеров, проведенных по направлению VS , значения для ШК 2 хоть и превышают значения для ШК 1, но возрастают медленнее (меньше зависят от St). Значение шероховатости, полученное для St1 = 0,01 мм/дв.ход, отличается от значения, полученного для St3 = 0,02 мм/дв.ход, в 2,3 раза для ШК 1 и в 1,6 раза для ШК 2. Поскольку с применением ШК 2 площадь пятна контакта инструмента с заготовкой увеличивается (на 35 %), поэтому процесс обработки требует большего расхода мощности, что согласуется с выводами Ермолаева В.К. [29]. Более жесткие условия обработки, реализуемые на том же оборудовании, в результате привели к ухудшению качества обработанной поверхности. Направление для дальнейших исследований. Акустический метод, положительно зарекомендовавший себя на многих видах обработки, потенциально способен обеспечить качественную информационную поддержку при достаточном
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1