4.1.3. Методическая сетка опытов

Анализ влияния факторов на стойкостные показатели процессов резания показывают наличие априорной информации о существенности кривизны поверхности оптима, позволяющей проводить эксперимент с реализацией математического метода планирования второго порядка.

Согласно рекомендациям А.А. Пижурина и других ученых, в настоящее время наиболее целесообразно использовать оптимальные планы, которые обладают достоинствами в сравнении с другими планами по получению более точных теоретических зависимостей, существенно приближенных к экспериментальным значениям выходных величин.

Данные планы представляют собой определенные выборки строк из полного факторного эксперимента типа. Притом, все переменные факторы варьируются только на трех уровнях, что весьма важно в решении вопросов по подготовке образцов, режущего инструмента и наладки экспериментальной установки.

Для двух переменных факторов методическая сетка опытов при условии проведения исследований (табл.4.1) имеет вид представленный в табл. 4.3.

Для реализации методической сетки опытов с учетом уровней варьирования, физико-механических свойств плиты MDF и выходных показателей по стойкости инструмента наиболее приемлема экспериментальная установка, использующая метод цилиндрического фрезерования.

Данная экспериментальная установка, позволяет сравнительно быстро получать необходимое затупление режущего элемента с минимальным расходом объекта обработки. Установка изготовлена на базе фрезерного станка. После доработки базовой модели, экспериментальная установка имеет подающий механизм с бесступенчатым изменением скорости подачи заготовки. Кроме этого установка может работать в двух вариантах. Первый вариант позволяет выполнять процесс фрезерования со снятием необходимой высоты припуска, а второй – производить срезание стружки по всей ширине образца.

На установке используется фрезерный инструмент со сменными режущими элементами.

Для выполнения экспериментальных работ резцы выполнены из сталей 9ХФ, 8Х6НФТ И Р6М5. Выбор данных марок сталей обусловлен широким их использованием для изготовления дереворежущих инструментов, а также отличием по содержанию хрома. Химический состав выбранных инструментальных сталей представлен в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Химический состав легированных сталей используемых для

дереворежущего инструмента

Химический состав	9ХФ	8Х6НФТ	Р6М5
Углерод	0,8-0,9	0,8-0,9	0,8-0,9
Кремний	0,15-0,35	0,15-0,35	0,4-0,5
Марганец	0,3-0,6	0,15-0,4	0,4-0,5
Хром	0,4-0,7	5,0-6,0	3,8-4,4
Ванадий	0,15-0,3	0,3-0,5	1,7-2,1
Никель	-	0,9-1,3	0,4
Фосфор	-	-	0,03
Сера	-	-	0,03
Вольфрам	-	-	5,5-6,5
Молибден			5,0-5,51

Таблица 4.3

Результаты исследований линейного износа по биссектрисе угла

заострения для стали 9ХФ

№	Х1	Х2	не упрочненная сталь				упрочненная сталь
			L=200 м		L=400 м		L=200 м		L=400 м
			Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7	Y8
1	+	+	59	26	76	30	46	12	65	22
2	–	+	73	38	104	44	59	20	87	31
3	+	–	67	36	102	50	49	16	77	23
4	–	–	101	41	119	57	65	25	98	34
5	0	+	49	22	81	29	60	24	89	32
6	0	–	58	27	89	33	71	28	101	42
7	+	0	53	23	85	32	52	15	75	20
8	–	0	84	38	110	60	56	22	98	37