Незалежно від швидкості різання v та глибини різанняt, небезпечних для АТПнапружень розтягуна передній поверхні різця SПне виникало. Проте, на задній поверхні різця з ростом швидкості різання vвід до 370 м/хв. при глибинах t ≤ 0,1 мм збільшувалися напруження розтягу та, відповідно, і ймовірність руйнування різця P. Поряд з цим, при глибині різання t > 0,1 виникали лише напруження стиску, які зменшувались із ростом швидкості різання v.
Такий вирішальний вплив глибини різання пов’язаний з кутом n0 напрямку дії рівнодіючої сили різання R. Проведені розрахунки свідчать, що в межах кута n0 від 28° до 51° небезпечні напруження розтягу не виникають. При глибині різання 0,1 мм і менше кут n0 ставав менше 28°, що викликало появу напружень розтягу на задній поверхні АТП та, відповідно, зростання ймовірності руйнування різця P. Отже, для різця, оснащеного АТП, найнебезпечнішою є чистова обробка силумінів при глибинах різання t ≤ 0,1 мм та чим більшою є швидкість різання, тим більше зростає ймовірність руйнування різця. На цих засадах та з урахуваннями малого впливу глибини різання t на шорсткість обробленої поверхні при всіх досліджених режимах різання й значеннях зносу різця зроблено рекомендацію щодо вибору t > 0,1 мм для збільшення ресурсу РІ.
Таким чином, в результаті виконання роботи була розроблена методика та створені дві системи для визначення й контролю трьох показників надійності різців з НТМ: зносу різця й шорсткості обробленої поверхні – «MNAS-2» та ймовірності руйнування різця – «АСПВР-1». Ці розробки використовуються у навчальному процесі студентів Національного технічного університету України «КПІ» і Національного авіаційного університету, а також пройшли дослідно-промислову перевірку на Державному підприємстві Міністерства оборони України “Луцький ремонтний завод «Мотор»” та показали доцільність використання цих розробок на виробництві для зниження собівартість виробів, за рахунок максимального використання ресурсу РІ, зменшення часу простою устаткування й кількості браку, що підтверджено відповідними актами.
В роботі вирішене актуальне науково-технічне завдання ефективного визначення надійності різців з алмазних композиційних НТМ шляхом реєстрації та аналізу спектру обвідної високочастотного сигналу (від 100 кГц до 2 МГц) акустичної емісії з зони різання, що дозволяє максимально використовувати ресурс різального інструменту та запобігати браку оброблюваних виробів.
1. Доведено, що показники надійності РІ – величини зносу різця й шорсткості обробленої поверхні в процесі різання можливо визначити шляхом аналізу конфігурації спектра обвідної високочастотного (від 0,1 до 2 МГц) сигналу АЕ із зони різання за допомогою попередньо навченої й оптимізованої штучної нейронної мережі.
2. Для зменшення похибки визначення зносу hз АТП та параметра шорсткості Ra, розроблена та запатентована нова конструкція різця з вбудованим в прихват датчиком АЕ з високим відношенням амплітуд сигнал/шум в діапазоні частот від 100 кГц до 2 МГц.
3. Розроблено мобільну систему моніторингу «MNAS-2» для контролю надійності різців з алмазних композиційних НТМ за показниками зносу різця та шорсткості обробленої поверхні в процесі різання. Тестові експерименти по точінню силумінів різцями, оснащеними АТП, показали, що середня відносна похибка системи «MNAS-2» при визначенні зносу hз АТП склала 6 %, а параметру шорсткості Ra – 12% у порівнянні із прямими вимірюваннями.
4. За допомогою системи моніторингу «MNAS-2» встановлена найкраща оброблюваність силумінового сплаву із вмістом кремнію 12,8%, при точінні виробів з якого досягається низька шорсткість Ra = 0,5–1,25 мкм у всьому діапазоні досліджуваних режимів різання й зносу різця hз до 0,30 мм включно у порівнянні із іншими силумінами з вмістом кремнію до 18,4%, де шорсткість Ra < 1,25 мкм досягалася лише при зносі hз до 0,15 мм.
5. Встановлено, що при точінні силумінових заготовок на малих глибинах (менш 0,1 мм) в АТП виникають небезпечні напруження, що обумовлює зниження надійності різця за показником ймовірності руйнування.
Література
1. Девин Л.Н. Применение метода акустической эмиссии для оценки работоспособности резцов из АТП при точении алюминиевых сплавов / Л. Н. Девин, НЕ. Стахнив, А.Г. Найденко // Резание и инструмент в технологических системах: междунар. научн.-техн. сб. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2002. – Вып. 62. – С. 44–47.
2. Девин Л.Н. Анализ акустической эмиссии при точении алюминиевых сплавов резцами из АТП с использованием нейронных сетей / Л.Н. Девин, А.Г. Найденко // Резание и инструмент в технологических системах: междунар. научн.-техн. сб. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2003. – Вып. 64. – С. 53–58.
3. Девин Л.Н. Особенности применения акустической эмиссии для исследования точения алюминиевых сплавов / Л.Н. Девин, А.Г. Найденко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: сб. науч. трудов. – К.: ИСМ им. В.Н. Бакуля, 2004. – Вып. 7. – С. 283–288. эмиссии для поиска диагностических признаков в анализе процесса точения алюминиевых сплавов резцами из АТП / Л.Н. Девин, А.Г. Найденко //