314 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
314
печить заданные требования, предъявляемые к техническому решению и направленные на
решение проблемы;
3) Получение набора решений;
4) Выбор рационального решения с учетом достижения заданных технических требо-
ваний.
Существенной и малоизученной проблемой (первый этап) технологии магнитно-
абразивной обработки является отсутствие технические решений для управления стойко-
стью абразивного инструмента, и, следовательно, невозможно обеспечить стабильность па-
раметров качества обработанной поверхности в течение периода его стойкости.
Для выявления на втором этапе недостатков имеющихся прототипов был проведен
патентный поиск глубиной в 35 лет. Анализ порядка 200 патентов и авторских свидетельств
по технологии магнитно-абразивной обработки показал, что по технологическим системам
наибольшее распространение получили патенты, разработанные с целью повышения каче-
ства обработанной поверхности и производительности обработки, а наименьшее распростра-
нение, практически нулевое, получили технические решения для восстановления режущих
свойств абразивного инструмента. Это объясняет невозможность изучения и анализа прото-
типов, по причине их отсутствия. Поэтому является актуальным проектирование устройств и
способов правки режущего инструмента для магнитно-абразивной обработки.
Наиболее сложным является третий этап, так как он носит творческий характер. На
этом этапе проектирования обычно используют: собственные знания проектировщика, базы
данных, известные технические системы и т.п. Выбор метода проектирования для совершен-
ствования технологических систем определяется следующими факторами: требуемой харак-
теристикой технической системы; временем, отведенным на поиск и реализацию решения;
квалификацией проектировщиков и рядом другими технико-экономическими показателями.
К числу наиболее эффективных методов проектирования новых решений следует от-
нести комбинаторный «Метод матриц открытия А. Моля». Метод матриц открытия заключа-
ется в построении двумерной матрицы, имеющей два ряда признаков – вертикальный и гори-
зонтальный. Эти ряды могут быть как упорядоченными, так и неупорядоченными, выра-
жаться качественными и количественными параметрами. Часть признаков может относиться
к внутренней среде, внешней среде, условиям функционирования и т.п. Данный метод не да-
ет конкретных технических решений, но позволяет проанализировать варианты комбинаций
признаков системы, формулировать проблемы, находить решения.
В квадратной матрице «Стойкость магнитно-абразивного инструмента» в качестве
признаков взяты следующие 9 элементов: обламывание зерен (I), расщепление зерен (II),
площадки износа (III), вырывание зерен (IV), внутреннее трение (V), рельеф режущей части
(VI), поры в режущей части (VII), рабочий зазор (VIII) и зернистость порошка (IX). Ряд ком-
бинаций предполагает наличие потенциальных решений. Поле для анализа составляет 81
комбинацию. Черным цветом выделены комбинации вариантов, которые не дают возможно-
сти нахождения новшеств. Бесцветные – комбинации вариантов, которые дают возможность
нахождения новшеств (см. табл.).
В итоге на четвертом этапе получен ряд технических решений способов правки рабо-
чей поверхности магнитного индуктора. Предлагается осуществлять правку тремя сгенери-
рованными способами: воздействием металлическим карандашом, струи сжатого воздуха и
металлической струной.
Предлагаемое решение поясняется рисунком 1, на котором изображена схема реали-
зации способа правки рабочей поверхности магнитного индуктора воздействием металличе-
ского карандаша. На рисунке обозначено: 1 – шпиндель вертикально-фрезерного станка с
ЧПУ, 2 – цилиндрический магнитный индуктор, 3 – стол станка, 4 – тиски, 5 – обрабатывае-
мая деталь, 6 – металлический карандаш, S – подача стола станка, h – зазор между рабочей