Obrabotka Metallov. 2016 no. 2(71)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (71) 2016 29 ОБОРУДОВАНИЕ. инструменты зионным взаимодействием между абразивными зернами и титановыми сплавами. Эффективным средством снижения этих дефектов служит ис- пользование высокопористых кругов (ВПК) из кубического нитрида бора (КНБ, зарубежная аб- бревиатура – CBN). Инструменты из КНБ обе- спечивают повышение эффективности шлифо- вания титановых сплавов до 8…10 раз. Поры, созданные в ВПК разными методами, позволяют свободно размещать в них стружки, тем самым снижать засаливание, а также улучшать условия подачи СОЖ в зону резания, предотвращая по- явление прижогов и трещин. Несмотря на то что было выполнено мно- го работ, связанных с исследованием процесса шлифования титановых сплавов, эта проблема остается недостаточно изученной до сих пор. На качество титановых деталей при абразивной об- работке влияют механические свойства конкрет- ных марок, которые зависят от индивидуальных свойств и фаз, их расположения и объемной доли. В частности, сплав ВТ20 представля- ет систему Ti – (5,5…7,0) % Al – (1,5…2,5) % Zn – (0,5…2) %Mo – (0,8…2,5) %V. Содержание β-стабилизирующих элементов (Mo, V) в нем весьма невелико. Он практически является одно- фазным с α-структурой (более строгая характе- ристика: псевдо- a -сплав). Все псевдо-α-сплавы не подвергаются закалке и используются в отож­ женном состоянии. Механические свойства исследуемого сплава: σ в  = 950…1150 МПа, σ 0,2 = = 840 МПа, δ = 10 %, ψ = 25 %, Е = 105…110 ГПа, КCU = 0,8…1,0 МДж/м 2 , что позволяет относить его к среднепрочным [1–3]. Этот сплав исполь- зуется в основном для изготовления обшивки крыла, корпусных деталей, деталей газотурбин- ных двигателей, сварных узлов, работающих до 400…450  ° С [4]. ВПК по сравнению с лезвийными режущи- ми инструментами имеют свои особенности. Их режущие способности (РС) определяются большим разнообразием элементов характери- стики ВПК, которые сложно выбрать для пред- сказания требуемой топографии поверхности. Это связано с тем, что конкретные значения характеристик из рекомендованных интервалов не ранжируются в соответствии с наибольшей приоритетностью. Названную проблему можно решить с помощью элементов искусственного интеллекта [5], таких как нечеткая логика (НЛ) и искусственная нейронная сеть (ИНС). В рабо- те [6] показано применение НЛ для поиска оп- тимальной зернистости нитридборовых ВПК по основным параметрам микрорельефа с учетом мер положения и рассеяния. ИНС является филиалом искусственного ин- теллекта, которая используется в качестве новой вычислительнойтехникивразныхобластяхнауки (в финансах, медицине, машиностроении и т. д.) для решения сложных задач, анализа данных, управления и кластеризации [7–9], в частности, моделирования параметров производственного процесса и шлифования. ИНС является мощным инструментом для моделирования, особенно ког- да отношение анализируемых данных неизвест- но. В работе [10] рассмотрена реализация мо- дели ИНС с учетом функциональности, частей изображений, точного обнаружения и идентифи- кации различных компонентов с помощью про- граммного обеспечения MATLAB в инженерной системе обработки. ИНС также использовалось для мониторинга шероховатости обработанной поверхности в процессе фрезерования [11], кон- троля износа инструментов на металлорежущих станках [12] и исследования шероховатости по- верхности в процессе гидроабразивной обработ- ки [13]. Автор статьи [14] создал сетевую модель для выбора зернистости шлифовальных кругов с элементами использования ИНС, но конкретные результаты исследования в ней отсутствуют. В данной работе ИНС привлечены для оцен- ки РС нитридборовых ВПК, в которых при по- стоянной зернистости В126 [15, 16] варьирова- лись остальные элементы характеристики для шести наименований инструментов. Методика исследований Органически разбивается на три последо- вательно выполняемых этапа: методику прове- дения натурного эксперимента, статистической интерпретации экспериментальных данных и моделирования в ИНС. Методика натурного эксперимента. Это исследование проведено при следующих посто- янных условиях: плоскошлифовальный станок – модель 3Е711В; образцы из титанового сплава ВТ20 с размерами B×L×H = 40×40×40 мм, шли- фуемые по плоскости B×L без выхаживания; форма и размеры инструментов – нитридборо-