Спосіб досліджування оброблюваності матеріалів різанням

Винахід відноситься до області металообробки і може бути використаний для вибору раціональних режимів різання та технічного нормування. В якості аналогу прийнятий спосіб випробування матеріалів на оброблюваність точінням згідно з патентом України №51856 G01N3/58, 2002p., що полягає в підвищенні точності визначення оброблюваності матеріалів різанням шляхом оцінки виду стр ужки. В якості прототипу обраний спосіб оптимізації процесу різання з гідно з патентом України №52846 В23 Q15/00, 2003p., що полягає в підвищенні точності і продуктивності шляхом вибору оптимальних параметрів процесу різання. При цьому виміряють в процесі обробки складові сили різання, температури та вібрації; визначають ступінь зносу інструменту в обраному часовому інтервалі і встановлюють відповідні їм значення критерій оптимальності (продуктивність і собівартість). Недоліками цього способу є те, що він потребує тривалих експериментальних досліджень, визначає оптимальні параметри процесу різання не при реальних умовах обробки, крім того не визначається відносні показники оброблюваності матеріалу як по частковим показникам так і по комплексному показнику з врахування експертних оцінок, великих витрат часу, а також значних матеріальних та енергетичних затрат. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу дослідження оброблюваності матеріалів різанням шляхом проведення короткочасних експериментів та обробки їх результатів по спеціальним методикам з одержанням відповідних залежностей параметрів процесу різання та використання експертних оцінок по яким розраховують як відносну, так і абсолютну оброблюваність, що забезпечує визначення технологічних характеристик оброблювальних та інстр ументальних матеріалів по відношенню до відомих матеріалів по комплексу вихідних параметрів різання з врахування експертних оцінок важливості кожного із вихідних показників в реальних умовах використання оброблюваних та інструментальних матеріалів, а також визначення оптимальних режимів різання оброблюваних матеріалів в реальних умовах обробки та оптимальних умов використання за рахунок чого підвищується точність визначення технологічних показників. Поставлена задача вирішується тим, що в способі дослідження оброблюваності матеріалів різанням який полягає у встановлені значень критерій оптимальності продуктивності і собівартості шляхом виміру в сформованих часових інтервалах в процесі різання температури і вібрації, визначення ступеня зносу, новим є те, що проводять короткочасні експериментальні дослідження в довільних умовах тільки над досліджуваними зразком матеріалу, реєстр ують в сформованих часових інтервалах параметри процесу різання, оброблюють результати цих досліджень з отриманням аналітичних залежностей, визначають по сукупності вихідних показників процесу різання комплексний показник оброблюваності по відношенню до матеріалу-еталона з використанням експертних оцінок, для обчислення якого використовують відомі аналогічні залежності еталонного матеріалу з бази знань, по одержаним залежностям. Сутність винаходу пояснюється кресленням де зображена структурна схема стенда, який реалізує заявляємий спосіб. Структурна схема містить: 1 - оперативний запам'ятовуючий пристрій ЕОМ, 2 -термінальний пристрій, 3 технологічна система, 4 - система датчиків вимірювання параметрів процесу різання, 5 - блок комутації, 6 вимірювальний блок, 7 - інтерфейсний блок, 8 - програмно-технічний комплекс, 9 - операційна система, 10 прикладне програмне забезпечення, 11 - система керування базою знань, 12 - база знань, 13 - файл інструментальних матеріалів, 14 - файл оброблювальних матеріалів, 15 - файл залежностей, 16 - науководовідкова інформація. Спосіб здійснюється наступним чином. Перед началом обробки деталі в оперативний запам'ятовуючий пристрій ЕОМ 1 з термінального пристрою 2 вводяться параметри оброблюваності матеріалу деталі, заготівки, інструмента та верстака на якому виконується обробка. Відповідно стратегією визначення оброблюваності матеріалів технологічною системою 3 за довільних умов значення яких фіксується системою датчиків 4 які блок комутації 5 поступово підключає до вимірювального блоку 6. Значення режимів різання, сил різання, крутячого моменту, параметрів якості оброблюваної поверхні та параметрів зношення інструменту через інтерфейсний блок 7 поступають на програмне - технічний комплекс 8. В процесі обробки деталі по командам, що формуються блоком комутації 5 вся інформація про процес різання поступає програмне - технічний комплекс 8 основою якого є запам'ятовуючий пристрій ЕОМ 1 операційна система 9 та прикладне програмне забезпечення 10. Протягом кожного часового інтервалу часу по поточній інформації про процес різання визначають величину зношення інструменту, якість оброблюваної поверхні, які за допомогою прикладного програмного забезпечення 10 визначають вихідні показники процесу різання та поточне значення процесу які за допомогою системи керування бази знань 11 поступають в базу знань 12 в вигляді аналітичних залежностей, які зв'язують вихідні параметри процесу різання з режимами різання та параметрами досліджуваного матеріалу. Дані про інструментальний матеріал заносяться в файл 13, оброблюваний матеріал файл 14, одержані математичні залежності файл 15, а науково - довідкова інформація міститься в файлі 16. Одержані аналітичні залежності про досліджуваний матеріал по команді із термінального пристрою 2 з якого поступає найменування досліджуваного матеріалу та матеріалу еталону, а також конкретні умови порівняння цих матеріалів поступають в запам'ятовуючий пристрій ЕОМ 1 за допомогою прикладного програмного забезпечення 10 визначаються значення вихідних показників процесу різання як досліджуваного так і еталонного матеріалу. Ця інформація для виконання необхідних розрахунків вибирається з файлів 13, 14, 15 бази знань 12 за допомогою керування бази знань 11. Після визначення часткових відносних показників оброблюваності з врахування даних експертних оцінок які поступають з файлу 16 бази знань 12 встановлюється комплексний показник оброблюваності, а для визначення абсолютних показників оброблюваності досліджуваного матеріалу (оптимальних режимів різання) використовуються аналітичні залежності з файлу 15 бази знань 12 команда на визначення (відносної або абсолютної) поступає від досліджувальника через термінальний пристрій 2 в запам'ятовуючий пристрій ЕОМ 1. Джерела інформації 1. Патент України №51856 G01N3/58, 2002р., (аналог). 2. Патент України №52846 В23 Q 15/00, 2002р., (прототип).