OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 83 TECHNOLOGY Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Режимы электромеханической обработки переменным и постоянным током Electromechanical processing modes with alternating and direct current № режима / Mode No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Параметры ЭМО / EMP parameter Плотность тока, А/мм2 / Current density (A/mm2) – – 600 600 100 300 600 100 300 600 Усилие прижатия инструмента, Н / Electrode contact force (N) – 150 10 10 150 150 150 150 150 150 Примечание: надстрочный знак «~» – переменный ток, «–» – постоянный ток, 1 – исходный режим (после токарной обработки) / Note: “~” – alternating current, “–” – direct current, Mode 1 – initial state (after turning). Режим электромеханической обработки токами малой плотности (100 А/мм2) рекомендован для выглаживания поверхности металла без изменения его структуры и твердости [23]. Усилие прижатия электрода-инструмента к образцу ниже 10 Н не было целесообразным, так как в этом случае не обеспечивался надежный контакт ролика с поверхностью и образовывались микродуги. Замер параметров шероховатости проводился на профилометре-профилографе «Абрис ПМ-7» с повторяемостью 5 раз для каждого режима. В качестве инструмента для определения продолжительности периодов и амплитудно-фазовых характеристик высот и шага неровностей использовалось быстрое преобразование Фурье. Данный математический аппарат позволяет разложить исходный дискретный сигнал на ряд гармонических (спектральных) составляющих, т. е. синусоид со своей амплитудой, фазой и частотой в порядке убывания величины [24]. При построении прогностических моделей различных величин используется уравнение общего вида для определения динамики исследуемой величины ( ) D t : ( ) ( ) ( ) ( ) D t T t C t R t = + + , (1) где ( ) T t – основная тенденция (тренд); ( ) C t – циклическая составляющая; ( ) R t – случайная составляющая («шум»). Основное уравнение для построения временного ряда ( ) S t с учетом гармоник, полученных по методу БПФ, имеет следующий вид: 0 1 2 2 ( ) cos sin 2 n i i i i i a S t a t b t T T = ⎛ ⎞ π π = + + = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ∑ 0 1 2 sin , 2 n i i i i a c t T = ⎛ ⎞ π = + + ⎜ ϕ ⎟ ⎝ ⎠ ∑ (2) где 0 a – постоянная составляющая (нулевая гармоника); 2 2 i i i c a b = + – амплитуда i-й гармоники; / i T N i = – период i-го гармонического колебания; N – количество исходных данных временного ряда; , i i a b – коэффициенты временного ряда Фурье [24]. Быстрое преобразование Фурье и построение графиков выполнялось в программе MS Excel. Анализируемая выборка была ограничена до 2048 ввиду особенности метода (число данных ряда должно быть обязательно равным степени двойки, то есть 211 = 2048). Подбор субгармоник проводился по коэффициенту корреляции Пирсона до достижения максимального по модулю его значения, возможного для конкретного случая. Подобный подход использовался в работе [25]. Максимальное число гармоник в уравнениях, описывающих временные ряды, было равно 5. По данным из литературы [26], условным фактором деления макро- и микроотклонений профиля поверхности деталей машин является соотношение длины шага к высоте выступа (l/H). Для макроотклонения продольного сечения l/H ≥ 1000, для волнистости 50 ≤ l/H ≤ 1000, а для шероховатости l/H = 0…50. Схема, поясня-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1