---

5.6.2.2 При ТИ СОЖ, проводимых для оценки абсолютных значений критериев ее технологической эффективности, не допускается использовать аппаратуру, тарирование показаний которой осуществляли в условиях, не соответствующих реальным условиям механической обработки заготовок.

5.6.2.3 Методы измерения и допустимые погрешности применяемой измерительной техники должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.051.

5.7 Объем испытаний определяют на предприятиях - потребителях СОЖ в зависимости от условий и требований производства.

6 Методы испытаний

6.1 Экспресс-испытания СОЖ

6.1.1 Экспресс-испытания СОЖ при лезвийной обработке основаны на оценке технологической эффективности СОЖ в условиях процесса резания лезвийным режущим инструментом материала реальной заготовки или образца.

Используют типовые режущие инструменты (сверло, метчик, развертку и др.), с помощью которых осуществляют обработку в стесненных условиях и на форсированных режимах, что сокращает время ТИ, например на стенде для экспресс-испытаний СОЖ при лезвийной обработке (см. приложение В).

6.1.2 Критерии технологической эффективности СОЖ при лезвийной обработке:

- крутящий момент М_кр, амплитуду его колебаний и составляющие силы резания Р_х, Р_у и Р_г определяют с использованием динамометра, усилителя, осциллографа, миллиамперметра или ПЭВМ;

- износ режущего инструмента по задней поверхности _{, м, вычисляют по формуле}

₍₁₎

где _{- средняя толщина изношенного слоя, измеренная по нормали к поверхности трения задней поверхности инструмента с помощью микроскопа, м;}

α - задний угол,….°;

- износ по передней поверхности I_у, м, вычисляют по формуле

_{, (2)}

где _{- средняя толщина изношенного слоя, измеренная по нормали к поверхности трения передней поверхности инструмента с помощью микроскопа или профилометра-профилографа, м;}

γ - передний угол, ….°;

- период стойкости режущего инструмента Т, с, вычисляют по формуле

_{, (3)}

где

_{- допустимый износ по задней поверхности, м;}

v - скорость резания, м/с;

1_а - интенсивность изнашивания режущего инструмента по задней поверхности;

α - задний угол, …°.

При отсутствии значений интенсивности изнашивания для черновых и получистовых операций период стойкости инструмента определяют по зависимости «износ - время»; для чистовых - по зависимостям «износ - время», «точность диаметров отверстий - время», «параметры шероховатости - время». В последнем случае после анализа зависимостей принимают наименьшее из трех значений периода стойкости;

- параметры шероховатости обработанной поверхности заготовки (образца) измеряют после обработки заготовок на чистовых операциях с использованием профилометров-профилографов;

- глубину сверления l_с, мм, определяют при экспресс-испытаниях СОЖ на стендах с подачей инструмента под действием постоянной нагрузки.

6.2 Экспресс-испытания при абразивной обработке

6.2.1 Экспресс-испытания основаны на оценке технологической эффективности СОЖ в процессе обработки заготовки реальным абразивным инструментом.

Экспресс-испытания СОЖ, предназначенных для шлифования, проводят на стендах, моделирующих этот процесс. Тип стенда для экспресс-испытаний СОЖ при шлифовании выбирают из числа приведенных в приложении Г в зависимости от схемы шлифования и условий проникновения СОЖ в зону контакта шлифовального круга с заготовкой.

6.2.2 Критерии технологической эффективности СОЖ при шлифовании:

- максимальную бесприжоговую нагрузку P_УТ, H, определяют при шлифовании заготовок из закаленных сталей (твердость более 45). Нагрузка должна быть постоянной в течение каждого эксперимента и равна 20, 25, 30, 35 Н и более до появления прижога. Прижог определяют после окончания эксперимента осмотром травленных в растворах кислот заготовок. Продолжительность эксперимента - 30 с;

- режущую способность шлифовального круга определяют по ГОСТ 2424, ГОСТ 21445;

- коэффициент шлифования К определяют по ГОСТ 2424, ГОСТ 21445;

- удельную мощность шлифования N_УД, Вт · с · мм^-3, вычисляют по формуле

_{, (4)}

где N_Ш - мощность шлифования, Вт, N_Ш= N_H- N_хх

N_H, N_хх - мощность привода шлифовального круга нагрузочная и холостого хода соответственно, Вт;

Q_M- режущая способность шлифовального круга, мм³ · с^-1

- удельный расход сверхтвердых материалов g, мг/г, определяют по ГОСТ 14706;

- скорость изнашивания абразивного инструмента v_a, м/с, определяют по ГОСТ 21445;

- коэффициент режущей способности круга К_р, мм³ · с^-1 · Н^-1, вычисляют по формуле

_{, (5)}

где Р_у - радиальная составляющая силы шлифования, Н;

- относительную площадь прижогов F_О.П., вычисляют по формуле

_{, (6)}

где F_n - площадь структурно измененного участка, мм²;

F- общая площадь обработанной поверхности, мм².

6.2.3 Условия аттестации стенда для проведения экспресс-испытаний СОЖ приведены в приложении Д.

6.2.4 Выбор режимов обработки

Режимы экспресс-испытаний СОЖ приведены в приложении Е.

6.2.5 ТИ СОЖ, предназначенных для отделочной абразивной обработки (ленточное шлифование, хонингование, суперфиниширование, полирование), проводят при реализации реальных процессов в ходе лабораторно-станочных и производственных испытаний.

6.3 Лабораторно-станочные испытания СОЖ

6.3.1 Лабораторно-станочные испытания проводят по приложению Ж при лезвийной и абразивной обработке.

6.3.2 Испытания при лезвийной обработке

6.3.2.1 При лабораторно-станочных испытаниях СОЖ подают в зону обработки в виде свободно падающей струи (поливом) или используют специальные способы подачи СОЖ при соответствующем обосновании.

Режимы обработки выбирают в соответствии с целями ТИ по действующим нормативным документам. Для получения зависимостей «период стойкости инструмента - скорость резания» последней варьируют, изменяя ее в 1,2-1,4 раза в сторону увеличения и уменьшения.

6.3.2.2 Критерии технологической эффективности СОЖ при лезвийной обработке:

- износ режущего инструмента по задней поверхности, износ по передней поверхности, период стойкости, составляющие силы резания и крутящий момент - при предварительной и получистовой лезвийной обработке;

- износ по задней поверхности, период стойкости лезвийного инструмента по зависимостям «износ - время», «параметры качества (в том числе шероховатости) - время», параметры шероховатости обработанных поверхностей заготовки - при окончательной (чистовой) и отделочной лезвийной обработке.

6.3.3 Испытания при абразивной обработке

6.3.3.1 Лабораторно-станочные испытания проводят на операциях с максимальной скоростью изнашивания и минимальным периодом стойкости абразивного инструмента и значительной площадью контакта последнего с заготовкой для сокращения длительности испытаний и уменьшения материальных затрат.

В зависимости от классификации ТИ их проводят на режимах предварительной (черновой), окончательной (чистовой) или отделочной обработки. ТИ СОЖ на режимах отделочной обработки проводят при соответствующем обосновании вследствие большой продолжительности и себестоимости таких испытаний. Элементы режима абразивной обработки назначают в соответствии с целями испытаний по действующим нормативным документам.

6.3.3.2 Критерии технологической эффективности при абразивной обработке:

- режущая способность шлифовального круга, коэффициент шлифования, удельная мощность шлифования, максимальная скорость врезной бесприжоговой подачи шлифовального круга v_s1, мм/мин, коэффициент режущей способности, удельный расход сверхтвердых материалов g, мг/г, период стойкости абразивного инструмента, контактная температура Θ_К, К, - для предварительной и получистовой абразивной обработки;

- максимальная скорость врезной бесприжоговой подачи круга, коэффициент режущей способности, значение среднего арифметического отклонения профиля Ra, удельный расход сверхтвердых материалов, остаточные напряжения σ_в, контактная температура, изменение микроструктуры и микротвердости и поверхностного слоя материала заготовки - для окончательной абразивной обработки;

- параметры шероховатости обработанной поверхности по ГОСТ 2789, остаточные напряжения, изменения микроструктуры и микротвердости поверхностного слоя обработанной детали, контактная температура - для отделочной абразивной обработки;

- критерии Q_M, К, N_yд, g, K_p определяют в соответствии с 6.2.2;

- максимальную скорость врезной бесприжоговой подачи шлифовального круга определяют по наличию прижогов на шлифованной с определенной скоростью врезной подачи поверхности заготовки. Прижоги выявляют по результатам травления заготовок из закаленных сталей (твердость более 45). Период стойкости абразивного инструмента определяют по ГОСТ 21445. Контактную температуру в зоне обработки определяют в соответствии с требованиями, указанными в приложении Ж.

6.3.4 Порядок проведения ТИ СОЖ

Лабораторно-станочные испытания проводят по однофакторному плану, варьируя одним из исследуемых параметров (например, составом или концентрацией СОЖ) с целью выявления его влияния на эффективность обработки.

Определение числа параллельных экспериментов при одинаковых условиях ТИ СОЖ для получения достоверных результатов выполняют по разделу 7.

6.4 Производственные испытании СОЖ

6.4.1 Условия и режим обработки

Испытания базовой и новых СОЖ проводят при условиях и режимах обработки, принятых в действующем производстве. При необходимости используют форсированные режимы, если обеспечивается заданное качество изготовленных деталей.

Перед производственными испытаниями проводят входной и текущий контроль:

- СОЖ - в соответствии с ТУ и паспортами;

- инструмента, который должен быть из одной партии поставки и заточки;

- заготовок, которые должны быть из материала одной партии.

6.4.2 Критерии технологической эффективности аналогичны указанным в 6.3.2.2, контроль которых возможен в условиях действующего производства.

6.4.3 Аттестация оборудования

Аттестацию оборудования, на котором выполняют производственные испытания, проводят в соответствии с требованиями к аттестации испытательных стендов (Г.5 приложения Г) по критериям, позволяющим оценить идентичность условий ТИ в сроки не более чем за одну смену.

В качестве критериев для оценки технологической эффективности СОЖ при аттестации используют показатели, характеризующие силовую напряженность процесса (мощность резания, крутящий момент, составляющие силы резания и др.) и качество обработанных деталей (параметры шероховатости, относительную площадь прижогов и др.). Оборудование, на котором проводят ТИ СОЖ, оснащают на период аттестации соответствующей аппаратурой. Параметры качества деталей оценивают средствами производственного контроля и заводских лабораторий.

6.4.4 Подготовка оборудования и порядок проведения испытаний

Подготовку оборудования и проведение ТИ СОЖ в производственных условиях проводят по 6.3.4 и Ж. 1.2 (приложения Ж).

7 Определение числа параллельных экспериментов

7.1 Число экспериментов п вычисляют по формуле

_{, (7)}

где u_β - квантиль нормированного нормального распределения уровня β. Рекомендуется принимать

β = 0,95, при этом u_β = 1,96;

s² - выборочная дисперсия распределения измеряемого критерия;

ε - ошибка выборочного среднего измеряемого критерия, определенная по формуле

_{, (8)}

где а - относительная ошибка среднего измеряемого критерия. Рекомендуется принимать а = 0,15 (при более точных измерениях а = 0,25);

_{- выборочное среднее измеряемого критерия. Значения s² и вычисляют по результатам предварительных (или предыдущих) ТИ СОЖ:}

_{, (9)}

где х_i, - значение критерия в i-м эксперименте;

т - число экспериментов при предварительных ТИ;

_{. (10)}

7.2 При неизвестных значениях s² и допускается число параллельных экспериментов предварительно принимать в интервале от 5 до 7, а в дальнейшем корректировать это число на основе полученных результатов.

8 Обработка результатов испытаний

8.1 Расчет статистических характеристик критерия

Для каждого измеряемого критерия вычисляют:

- выборочное среднее измеряемого критерия ,

- выборочное стандартное отклонение критерия s;

- коэффициент вариации k, определяемый по формуле

_{; (11)}

- относительное максимальное отклонение, определяемое по формуле

_{. (12)}

Если рассчитанный коэффициент вариации k больше предельного значения коэффициента вариации k_Т (при заданной доверительной вероятности и относительной ошибке среднего измеряемого критерия), то испытания продолжают до тех пор, пока k не будет меньше или равен k_T (см. приложение И). Если относительное максимальное отклонение η больше или равно η (q, п), где η (q, n) - коэффициент, зависящий от уровня значимости и числа экспериментов (см. приложение К), то данное значение х_i, является грубой ошибкой и, как не принадлежащее данному распределению, должно быть отброшено, после чего и s рассчитывают повторно.

Скачать бесплатно