Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 314 печить заданные требования, предъявляемые к техническому решению и направленные на решение проблемы; 3) Получение набора решений; 4) Выбор рационального решения с учетом достижения заданных технических требо- ваний. Существенной и малоизученной проблемой (первый этап) технологии магнитно- абразивной обработки является отсутствие технические решений для управления стойко- стью абразивного инструмента, и, следовательно, невозможно обеспечить стабильность па- раметров качества обработанной поверхности в течение периода его стойкости. Для выявления на втором этапе недостатков имеющихся прототипов был проведен патентный поиск глубиной в 35 лет. Анализ порядка 200 патентов и авторских свидетельств по технологии магнитно-абразивной обработки показал, что по технологическим системам наибольшее распространение получили патенты, разработанные с целью повышения каче- ства обработанной поверхности и производительности обработки, а наименьшее распростра- нение, практически нулевое, получили технические решения для восстановления режущих свойств абразивного инструмента. Это объясняет невозможность изучения и анализа прото- типов, по причине их отсутствия. Поэтому является актуальным проектирование устройств и способов правки режущего инструмента для магнитно-абразивной обработки. Наиболее сложным является третий этап, так как он носит творческий характер. На этом этапе проектирования обычно используют: собственные знания проектировщика, базы данных, известные технические системы и т.п. Выбор метода проектирования для совершен- ствования технологических систем определяется следующими факторами: требуемой харак- теристикой технической системы; временем, отведенным на поиск и реализацию решения; квалификацией проектировщиков и рядом другими технико-экономическими показателями. К числу наиболее эффективных методов проектирования новых решений следует от- нести комбинаторный «Метод матриц открытия А. Моля». Метод матриц открытия заключа- ется в построении двумерной матрицы, имеющей два ряда признаков – вертикальный и гори- зонтальный. Эти ряды могут быть как упорядоченными, так и неупорядоченными, выра- жаться качественными и количественными параметрами. Часть признаков может относиться к внутренней среде, внешней среде, условиям функционирования и т.п. Данный метод не да- ет конкретных технических решений, но позволяет проанализировать варианты комбинаций признаков системы, формулировать проблемы, находить решения. В квадратной матрице «Стойкость магнитно-абразивного инструмента» в качестве признаков взяты следующие 9 элементов: обламывание зерен (I), расщепление зерен (II), площадки износа (III), вырывание зерен (IV), внутреннее трение (V), рельеф режущей части (VI), поры в режущей части (VII), рабочий зазор (VIII) и зернистость порошка (IX). Ряд ком- бинаций предполагает наличие потенциальных решений. Поле для анализа составляет 81 комбинацию. Черным цветом выделены комбинации вариантов, которые не дают возможно- сти нахождения новшеств. Бесцветные – комбинации вариантов, которые дают возможность нахождения новшеств (см. табл.). В итоге на четвертом этапе получен ряд технических решений способов правки рабо- чей поверхности магнитного индуктора. Предлагается осуществлять правку тремя сгенери- рованными способами: воздействием металлическим карандашом, струи сжатого воздуха и металлической струной. Предлагаемое решение поясняется рисунком 1, на котором изображена схема реали- зации способа правки рабочей поверхности магнитного индуктора воздействием металличе- ского карандаша. На рисунке обозначено: 1 – шпиндель вертикально-фрезерного станка с ЧПУ, 2 – цилиндрический магнитный индуктор, 3 – стол станка, 4 – тиски, 5 – обрабатывае- мая деталь, 6 – металлический карандаш, S – подача стола станка, h – зазор между рабочей