3_Burak.doc Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 23 Буряк А.В.,* Буряк В.Г.** *Хмельницький національний університет, **Хмельницький обласний інститут післядипломної педагогічної освіти м. Хмельницький, Україна E-mail: viktor_buryak@mail.ru НАУКОВІ ОСНОВИ ДО ОЦІНКИ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ РІЖУЧИХ ІНСТРУМЕНТІВ ЗА АНАЛІЗОМ АКУСТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАНУ ОБРОБНОГО І ІНСТРУМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРІАЛІВ УДК 621.9 Розглядаються поєднані характеристики стану обробного і інструментального матеріалів на стадіях контро- лю значень основних фізичних властивостей поза процесом і активний контроль їх зміни в процесі оброблення різанням. Обґрунтовуються фактори безперервної дії акустичних коливних і хвильових процесів на мікроструктуру інструментального матеріалу, що призводять до накопичування напружень втомленості та руйнування (зношування) робочої частини інструмента. Для однозначної оцінки характеристик енергетичного стану обробних і інструментальних матеріалів спорідненими параметрами, що характеризують коливні і хвильові процеси на стадіях контролю поза процесом і у процесі оброблення різанням, запропоновано виконувати узагальнення параметрів із за- стосуванням теорії причинно-наслідкового зв’язку та завдяки врахування значень е в залежності від значень аргу- менту, що визначає кінцевий результат функціональних залежностей. Ключові слова: оброблення різанням, акустичні властивості матеріалів, причинно - наслідковий зв’язок, знос. Вступ Працездатність ріжучого інструмента характеризується рівнем надійності у виконанні його фун- кцій на протязі визначеного часу. Забезпечення ефективної і надійної роботи інструмента в умовах гнуч- кого автоматизованого виробництва примушує витрачати значно більший відсоток часу для його підго- товки, лаштування на верстаті у порівнянні з безпосередньо машинним часом оброблення різанням. По- ряд із плановою підготовкою інструмента до роботи, існує проблема запобігання його раптової відмови, що пов`язується з вибором інструментальних матеріалів та відхиленням характеристик їх ріжучих влас- тивостей [1]. На цей час немає чіткої методології визначення працездатності ріжучого інструмента із-за відсутності достовірних способів контролю якості інструментальних матеріалів після спікання і заточу- вання. Цей недолік особливо відчутний у виконанні спеціального оброблення різанням на фінішних опе- раціях, де необхідно забезпечувати високі класи точності, шорсткості поверхонь (типу дзеркал, екранів тощо) деталей приладів, радіоапаратури, космічної техніки в умовах безлюдної технології виконання те- хнологічних процесів. Зважуючи приведені вище доводи та необхідність у досягненні розвитку передо- вих технологій, проблема розробки нової методології вибору інструментального матеріалу та контролю його основних параметрів для забезпечення ефективного і надійного процесу оброблення різанням в умовах автоматизованого виробництва набуває значної актуальності. Мета і постановка задачі В роботі показана доцільність і реальна можливість оцінки процесу оброблення різанням на ос- нові його енергетичних параметрів. Перспективним розвитком відомих теорій є розгляд поєднаних хара- ктеристик стану обробного і інструментального матеріалів на стадіях контролю значень основних фізич- них властивостей поза процесом і активний контроль їх зміни в процесі оброблення різанням. Показано перспективний напрямок розгляду характеристик енергетичного стану матеріалів на основі розвитку те- орії коливань і хвиль, які мають місце в зоні різання. Суть зазначеного поєднання виражається розрахун- ковими формулами складових параметрів енергії і акустичними властивостями матеріалів та причинно- наслідковим зв’язком параметрів, що визначають знос інструмента. Виклад матеріалів досліджень Потенціальна енергія деформації матеріалів може визначатися за узагальненими формулами [2]: ∫∫∫= V dVUU ,1 (1) де V – об’єм твердого тіла; 1U – питома потенціальна енергія деформації матеріалів, або потенціальна енергія, що прихо- диться на одиницю об’єму: mailto:viktor_buryak@mail.ru Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 24 , 2 1 2 1 2 1 2 2 1 ε= σ ⋅=σε= E E U (2) де σ і ε – напруження і деформації під час навантажування зразка матеріалу; E – модуль Юнга (модуль пружності). При цьому враховується наступний зв’язок незалежних параметрів: ),1(2 µ+= GE (3) де G – модуль зсуву; µ – коефіцієнт Пуассона. В аналізі деформації матеріалів враховують теплове розширення, яке властиве всім фізичним ті- лам. Лінійна деформація матеріалу у цьому випадку складається з двох частин: ,Tc ε+ε=ε (4) де cε – деформація матеріалу, яка викликана силовою дією; Tε – температурна деформація матеріалу, яка викликана тепловим розширенням, ,TT α=ε (5) де α коефіцієнт лінійного розширення матеріалу; T – температура матеріалу. З приведених формул видно, що потенціальна енергія деформації матеріалів визначається сукупністю трьох основних параметрів: E , σ і ε . При цьому, фізична властивість матеріалу визначається модулем Юнга E , а напруження і деформація ( σ і ε ) можуть бути представлені, як граничні параметри, перевищення яких під час навантаження призводить до руйнування матеріалу. У практичних розрахунках напруженого деформованого стану матеріалів в конструкціях засто- совують моделі пружності, пластичності, повзучості та ін., що не змінює фізичної суті приведених пара- метрів, а тому вони можуть бути представлені, як основні, які визначають стан твердого тіла і зносостій- кість інструментального матеріалу. У випадку складного навантаження робочої частини інструмента, яке має місце в процесі оброб- лення різанням, утворюються системи складових напружень і деформацій, що визначаються за їх розкла- данням на відносно прийнятні системи координат. У розвитку основних положень молекулярно-кінетичної теорії тертя, для кількісної оцінки зносу інструмента по задній поверхні Зh , запропонована залежність інтенсивності зношування [3]: , )(2 0 1 2 0 nn t in tn ih fK E t KgI       θσ τ= − (6) де K – множник, що визначається геометричною конфігурацією розташування по висоті одини- чних нерівностей; ig – поточне значення нормальних навантажень повздовж поверхні контакту; 0τ – границя міцності адгезійних зв’язків на зріз; nt – показник кривої фрикційної втомленості; E – модуль пружності інструментального матеріалу; n – число циклів, що призводять до відділення деякого об’єму матеріалу; if – поточне значення коефіцієнта тертя; )(0 θσ – функціональна залежність руйнівного напруження при однократному розтягуванні в залежності від температури θ . В залежності (6) величина інтенсивності зношування ріжучого клина визначається з врахуван- ням значень модуля пружності, нормальних навантажень, шорсткості, коефіцієнтів тертя на робочих по- верхнях інструмента, а також контактних температур в процесі різання. Математичний опис температурного поля в твердому тілі виконується за допомогою диферен- ційного рівняння теплопровідності. Вираз, який описує температурне поле в твердому тілі під дією зов- нішніх і внутрішніх джерел теплоти, виведений у відповідності до закону теплопровідності Фур’є, пред- ставлений у наступному вигляді [4]: , 1 ρ +            ∂ θ∂ λ ∂ ∂ +      ∂ θ∂ λ ∂ ∂ +      ∂ θ∂ λ ∂ ∂ ρ = τ∂ θ∂ c q zzyyxxc B (7) Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 25 де τ∂ θ∂ – швидкість зміни температури θ за час τ в точці визначення з координатами x , y , z ; c – масова теплоємність; ρ – густина матеріалу; λ – коефіцієнт теплопровідності; Bq – об’ємна густина тепловиділення внутрішніх джерел. Ефективний зв’язок характеристик стану матеріалів з контролюючими параметрами в механооб- робні досягається шляхом застосування методів акустичної емісії та ультразвукового контролю [5, 6]. В теорії акустичних процесів встановлені строгі залежності основних фізико-механічних властивостей се- редовища (густини, пружності, структурного стану) і характеристик розповсюдження в середовищі пру- жних хвиль, тобто акустичних властивостей середовища. Тверді ізотропні матеріали характеризуються швидкостями розповсюдження повздовжніх lC і поперечних tC хвиль, які визначають за формулами, використовуючи узагальнюючі хвильові рівняння: - для визначення параметрів розповсюдження повздовжніх хвиль: ,0222 1 2 =∇− ∂ ∂ llCt u u (8) , 2 ρ µ+Λ =lC (9) - для визначення параметрів розповсюдження поперечних хвиль ,022 2 2 =∇− ∂ ∂ tt t C t u u (10) , ρ µ =tC (11) де rot lu = div tu = 0; lu , tu – вектори, що описують розповсюдження хвилі у поздовжньому і поперечному напрямках відповідно, які визначаються операторами rot і div зміни даного векторного поля в часі t ; lC , tC – швидкості розповсюдження хвилі у поздовжньому і поперечному напрямках; 2∇ – оператор Лапласа; ,2 2 2 2 2 2 2 zyx ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ =∇ (12) Λ і µ – константи Ламе; ρ – густина середовища. Два значення швидкостей lC і tC можна використати, як дві пружні константи замість коефіці- єнтів Ламе або модулів пружності. Приведені параметри, як було показано вище, визначають потенціальну енергію твердого тіла. Тому, для оцінки характеристик енергетичного стану обробного і інструментального матеріалів, є всі пі- дстави використовувати акустичні властивості речовини. Строгу залежність характеристик обробних і інструментальних матеріалів можна представити наступними формулами [6]: )1( )21)(1(2 ν− ν−ν+ρ = l C E , (13) 2 tCG ρ= , (14) де E і G – модулі Юнга (нормальної пружності) і зсуву; ν – коефіцієнт Пуассона . 1 2 1 1 2 2       −       − =ν t l t l C C C C (15) Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 26 Об’єднуючими характеристиками енергетичних станів матеріалів, виходячи з теорії квантової електродинаміки, є параметри коливних і хвильових процесів, які достатньо точно описуються за фор- мою, швидкістю розповсюдження і взаємодії тощо. Відомо, що процес різання супроводжується утво- ренням коливних і хвильових процесів у широкому діапазоні спектру частот і зумовлює розповсюдження пружної, теплової, хімічної видів енергії в залежності від співвідношення параметрів, які характеризують спектри коливань і хвиль. З іншої сторони, хвильові процеси взаємопов’язані з фізичними властивостями контактуючих обробних і інструментальних матеріалів та їх зміною під впливом умов, що утворені в зоні різання. Таким чином, за наявності спільних параметрів складових приведених вище формул, енергетичний стан обробного і інструментального матеріалів може бути оха- рактеризований закономірностями зміни значень відповідних параметрів коливних і хвильових процесів. Оцінку характеристик мікроструктурного стану композиційних ріжучих пластин виконували за розробленою методикою [1] контролю якості, яка включає збудження ударом у мікроструктурі інструме- нтального матеріалу акустико - емісійних хвиль і визначення спектральних характеристик звукового хвильового фону в пластині. В дослідженнях прийнято зміну значень частоти f збуджених коливань в мікроструктурі пластин за фіксованим часом контролю ( t = 0,5 c). Для дослідження частоти збуджених коливань прийнято твердосплавні пластини Т15К6, взяті з однієї партії виготовлення. Інструменти, оснащені пластинами, досліджували при обробці сталі 40Х за однаковими умовами процесу точіння. Проведені дослідження зносостійкості показали розбіжність значень величини фаски зносу інструментів по заданій поверхні Зh в часі τ (рис. 1). Початкові зна- чення дослідженої частоти f (кГц) у пластин за номера- ми (номери пластини відповідають номерам рядів на гра- фіку) наступні: №1 – 7,6; №2 – 7,4; №3 – 6,2; №4 – 5,9; №5 – 5,5. По закінченні процесу різання (за час роботи ін- струментів, τ = 40 хв.) значення частоти f у кожній із досліджуваних пластин зменшились і склали: №1 – 5,3; №2 – 5,0; №3 – №4,1; №4 – 3,7; №5 – 3,3, що відповідають наступним величинам фаски зносу інструментів по заданій поверхні Зh (мм): №1 – 0,33; №2 – 0,36; №3 – 0,45; №4 – 0,51; №5 – 0,58. Здобуті результати досліджень дозволили вста- новити однозначні залежності зміни амплітуди і частоти акустичних сигналів під час зношування ін- струмента )(τ= fhЗ . Таким чином, основним висновком, який слід зробити, є те, що в процесі зношу- вання інструментів частота f збуджених коливань зменшується і це відповідає факту накопичування напружень втомленості в мікроструктурі інструментального матеріалу. У подальших дослідженнях встановлено закономірну зміну мікроструктурного енергетичного стану композиційних матеріалів різних марок вна- слідок зношування інструментів при обробці сталі 40Х, за однаковими умовами процесу точіння. Шляхом періодичних вимірювань частоти f збу- джених коливань у мікроструктурі пластин та ви- значення часу τ зношування інструментів у проце- сі механообробки, встановлено зменшення частоти коливань у часі для основних марок матеріалів (рис. 2): №1 і № 2 – тверді сплави Т15К6 і ВК60М; №3 – мінералокераміка ВОК60; №4 – надтвердий матеріал КО5 (номери інструментів відповідають номерам рядів на графіку). За результатами проведених досліджень нами стверджується існування граничних значень частоти f збуджених коливань у мікроструктурі інструментального матеріалу, що відповідає певному рівню працездатності інструментів. Визначення спектральних характеристик звукового хвильового фону у пластині слід використовувати в контролі якості матеріалів. Факт зменшення частоти коливань із збі- льшенням часу зношування інструментів характеризується як закономірність взаємозв’язку характерис- тик енергетичного стану інструментальних матеріалів і накопиченням напружень втомленості в мікро- структурі ріжучих пластин у процесі механообробки. Встановлено, що напруження втомленості накопи- Рис. 2 – Залежність частоти збуджених коливань в мікроструктурі інструментальних матеріалів від часу роботи інструментів при точінні (номери інструментів відповідають номерам рядів на графіку) Рис. 1 – Залежність величини зносу від часу роботи інструментів при точінні (номери пластини відповідають номерам рядів на графіку) Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 27 чуються в мікроструктурі матеріалу за рахунок хвильових акустичних зсувів мікрочастинок однієї відно- сно іншої та із-за цього порушується міцність мікрозв’язків між цими частинками. Очевидно, що дія до- даткових теплових та механічних навантажень сприяє збільшенню акустичних мікронавантажень в зонах з’єднання частинок, зміні характеру внутрішнього тертя (хрускоту) між ними та акумулюванню напру- жень втомленості. Все це має місце при перевищенні навантажень понад допустимих границь, що при- зводить до розриву та втрати мікрозв’язку між частинками, появи мікротріщини, як концентратора дода- ткових напружень в зоні розриву, до збільшення тріщини, її розвитку і пошкодження даної частини стру- ктури інструментального матеріалу при його роботі. Вище приведені доводи нами представляються, як механізм руйнування (зношування) ріжучого інструмента. Підтвердження до механізму зношування композиційних інструментів внаслідок безперервної дії коливних і хвильових процесів обґрунтовується, також, за розглядом типових залежностей фаски зношування Зh по задній поверхні від часу τ робо- ти інструмента [7] (рис. 3). Існування періоду при- працювання ПT зумовлюється, очевидно, порушен- нями мікроструктури інструментального матеріалу в процесі заточування інструмента, внаслідок дії висо- кочастотних коливних процесів, утворених контакт- ною взаємодією заточного інструмента і ріжучої пластини. Утворення критичного періоду стійкості інструмента КРT зумовлене, на наш погляд, безпе- рервною дією акустичних коливних і хвильових процесів при різанні на мікроструктуру інструмента- льного матеріалу, що призводить до накопичування напружень втомленості за описаним вище механіз- мом руйнування (зношування) робочої частини. Підтвердженням факту накопичування на- пружень втомленості в мікроструктурі інструмента- льного матеріалу, також, є широко відоме явище зменшення періоду стійкості T інструмента за збіль- шенням кількості його переточок N і, за досягненням граничного значення кількості переточок ГРN (рис. 4), працездатність інструмента стає не задовільною. Відомо, що коливні і хвильові процеси підпорядко- вані конкретним природничим законам, наприклад, відпові- дній швидкості розповсюдження, дисперсії, інтерференції, відбиття, заломлення та ін., а також існує реальна можли- вість перевірки значень параметрів завдяки дії закону збе- реження енергії. Таким чином, оцінка енергетичного стану обробно- го і інструментального матеріалів може проводитись на ос- нові аналізу умов моделювання контактної взаємодії колив- них і хвильових процесів. Тобто, з урахуванням поставленої мети: вибір, контроль та забезпечення працездатності ін- струментального матеріалу після спікання і заточування рі- жучих пластин різних марок, а також в межах однієї марки матеріалу, розглядається енергетичний стан границі контак- ту обробного і інструментального матеріалів. Зі сторони ін- струментального матеріалу проводиться аналіз здатності чинити опір, взаємодіяти з параметрами хвильових процесів, що посилаються зі сторони обробного ма- теріалу (зі сторони поверхонь різання і стружки). А працездатність інструмента характеризується інтег- ральними енергетичними параметрами, що показують наскільки важко “розкачати” мікроструктуру ін- струментального матеріалу, зумовлену внутрішнім тертям, ступінь її непіддатливості у контакті з оброб- ним матеріалом за умов, які утворюються в процесі механообробки. Опір, який перешкоджає розповсю- дженню коливань і хвиль в мікроструктурі матеріалу, характеризується імпедансом (від лат. impedio - перешкоджати), що визначається відношенням тиску до об’ємної коливної швидкості. У вирішенні задачі про поведінку коливань і хвиль на границі контакту обробного і інструмента- льного матеріалів використовується поняття нормального акустичного імпедансу, який визначається за формулою [1, 6]: , cos θ ρ = C Z (16) Рис. 3 – Залежність величини фаски зносу від часу роботи інструмента: 1, 3 – знос по передній і задній поверхні; 2 – знос тільки по задній поверхні Рис. 4 – Залежність періоду стійкості від числа переточок інструмента Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 28 де ρ – густина матеріалу; C – швидкість розповсюдження акустичної хвилі в матеріалі; θ – кут між нормаллю і напрямком хвилі, що падає на поверхню матеріалу. Добуток Cρ виражає хвильовий опір матеріалу. У розгляді границі контакту обробного і інструментального матеріалів акустична хвиля частково проходить через границю, а також частково відбивається від неї. При цьому відбувається трансформація типів хвиль на поздовжні і поперечні. Таким чином, у подальшому аналізі акустичних властивостей обробних і інструментальних матеріалів пропонується розглядати зміну хвильового опору ρС з урахуванням наявності хвиль: поздовжніх lC і поперечних tC таких, що відбиваються від робочої поверхні інструмента і проходять через границю контакту. Розгляд характеристик стану обробних і інструментальних матеріалів передбачає закономірний зв’язок між параметрами коливних та хвильових процесів з однієї сторони і з іншої – розмірами контак- туючих поверхонь; параметрами мікроструктурного стану (системи “зерно – в’яжучий” матеріали); шорсткості, наприклад, параметром нахилу мікронерівностей; покриття на робочих поверхнях інструментального матеріалу; наявність прошарку в контакті у вигляді розплаву, що зумовлюється про- цесом механообробки, а також фазових зміщень параметрів коливань і хвиль за рахунок зміни швидкості різання. Характерними умовами зв’язку є, наприклад, наявність критичного кута переходу від дзеркаль- ного до не дзеркального відбиття хвиль, що зумовлює перехідні процеси тертя, існування резонансних локалізованих контактів при наближенні вимушених до власних коливань, наявність максимуму енергії за відповідних умов збігу параметрів коливань і хвиль для швидкостей і деформацій. Поряд із можливістю теоретичної оцінки зв’язку, більшість наведених параметрів піддаються контролю ультра- звуковими методами. Поєднання приведених параметрів відповідає спільній характеристиці стану за умов моделювання поза процесом оброблення різанням на стадії контролю інструментального матеріалу та в процесі заточування інструментів. Характеристика внутрішнього тертя в структурі інструментального матеріалу поза процесом оброблення різанням визначається методами: ультразвуко- вими та акустичної емісії (АЕ). У якості енергетичного інтегрального параметра прийнято ефективне значення АЕ. Приведені характеристики енергетичного стану поза процесом механообробки [5] підпорядковуються однозначному зв’язку на основі принципу екстремуму енергії. Таким чином, однозначна оцінка характеристик стану обробних і інструментальних матеріалів спорідненими параметрами, що характеризують коливні і хвильові процеси на стадіях контролю поза процесом і у процесі механообробки, узагальнення параметрів виконується із застосуванням теорії при- чинно-наслідкового зв’язку [8, 9]. Параметри у сукупності розглядаються як такі, що єдино пов’язані і зумовлені причиною (визначені моделюванням) і наслідком (визначені в процесі різання). Отриманий зв’язок причин і наслідків у формі диференційного рівняння причинно-наслідкового зв’язку з викорис- танням показникових функцій дозволяє систематизувати дослідження працездатності інструментів на основі аналізу характеристик енергетичного стану обробного і інструментального матеріалів в процесі оброблення різанням. В комп`ютерній обробці показникових функцій широко використовується стандар- тне значення числа e , що є важливим в математичних перетвореннях. Застосування показникових функ- цій репрезентується в широких діапазонах значень. За результатами розрахунків з використанням приве- дених комп`ютерних засобів виявлені розбіжності значень e [10], визначено перевищення значень за другою границею Ейлера від 3-х і більше. Це мотивує до проведення спеціальних математичних дослі- джень, розгляду перехідних процесів в природі та врахування значень e в залежності від значень аргу- менту, що визначає кінцевий результат функціональних залежностей. Висновки В наукових основах до оцінки працездатності ріжучих інструментів перспективним є розгляд поєднаних характеристик стану обробного і інструментального матеріалів на стадіях контролю значень основних фізичних властивостей поза процесом і активний контроль їх зміни в процесі оброблення різанням. Потенціальна енергія деформації твердого тіла визначається сукупністю трьох основних параметрів: E , σ і ε . При цьому, фізична властивість матеріалу визначається модулем Юнга E , а на- пруження і деформація ( σ і ε ) можуть бути представлені, як граничні параметри, перевищення яких під час навантаження призводить до руйнування матеріалу. В процесі зношування інструментів частота f збуджених коливань зменшується і це відповідає факту накопичування напружень втомленості в мікроструктурі інструментального матеріалу. За резуль- татами досліджень нами стверджується існування граничних значень частоти f збуджених коливань у мікроструктурі інструментального матеріалу, що відповідає певному рівню працездатності інструментів. Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 29 Утворення критичного періоду стійкості інструмента КРT зумовлене, на наш погляд, безперервною дією коливних і хвильових процесів на мікроструктуру інструментального матеріалу, що призводить до нако- пичування напружень втомленості. В аналізі акустичних властивостей обробних і інструментальних матеріалів пропонується роз- глядати зміну хвильового опору Сρ з урахуванням густини ρ матеріалу та наявності двох пар хвиль: поздовжніх lC і поперечних tC таких, що відбиваються від робочої поверхні інструмента і проходять через границю контакту. Однозначна оцінка характеристик енергетичного стану обробних і інструментальних матеріалів спорідненими параметрами, що характеризують коливні і хвильові процеси на стадіях контролю поза процесом і в процесі механообробки, узагальнення параметрів пропонується виконувати із застосуван- ням теорії причинно-наслідкового зв’язку. В комп`ютерній обробці показникових функцій визначено пе- ревищення значень e за другою границею Ейлера від 3-х і більше. Це мотивує до проведення спеціальних досліджень, розгляду перехідних процесів в природі та врахування значень e в залежності від значень аргументу Література 1. Буряк В.Г. Оцінка працездатності композиційних інструментів за аналізом акустичних харак- теристик енергетичного стану інструментального матеріалу // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 1998. – № 1. – С. 49-56. 2. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов.: Учебное пособие. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. – 560 с. 3. Башков В.М., Кацев П.Г. Испытания режущего инструмента на стойкость. – М.: Машино- строение, 1985. – 136 с. 4. Резников А.Н., Резников Л.А. Тепловые процессы в технологических системах: Учебник для вузов по специальностям "Технология машиностроения" и "Металлорежущие станки и инструменты". – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.: ил. 5. Патент України № 25818. Спосіб контролю якості композиційних різальних пластин після спікання. Румбешта В. О., Буряк А. В., Параска Г. Б., Буряк В. В., Буряк В. Г. // Опубл. Бюл. № 13, 2007 р. 6. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие / И.Н.Ермолов, Н.П.Алешин, А.И.Потапов; Под ред. В.В.Сухорукова. – М.: Высш. шк., 1991. – 283 с. 7. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. – М.: "Машиностроение", 1975. – 344 с. с ил. 8. К теории причинно-следственных связей / Троц А.А., Кокаровцев В.В., Буряк В.Г., Глушенко Ю.Б., Скицюк В.И., Вайнтрауб М.А. – К., 1996. – 22 с. – Рус. - Деп. в ГНТБ Украины 23.10.96, №1968 – Ук 96. 9. Троц А.А., Буряк В.Г., Глушенко Ю.Б. Причинно-следственные аспекты проектирования осна- стки // Перспективные технологии, оснастка и методология подготовки производства. – К.: НТУУ “КПИ”. – 1997. – С. 64-66. 10. Буряк В. Г., Буряк А. В., Буряк В. В. Формування і розвиток проектно-технологічної та інформаційно-комунікаційної компетентностей в освітній галузі «Технології» // Розвиток професійної компетентності педагогів у контексті реалізації нового Державного стандарту базової та повної загальної середньої освіти / Зб. наук. пр. [ред. кол.: О.Ф. Попик (гол) та ін.] – Хмельницький: Вид-во ХОІППО, 2013. – 188 с. – С. 160-172. Надійшла в редакцію 15.10.2014 Наукові основи до оцінки працездатності ріжучих інструментів за аналізом акустичних характеристик стану ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 4 30 Buryak A.V., Buryak V.G. Scientific grounds for assessment of work of cutting tools on the analysis of acous- tic characteristics of the manufactured and instrumental materials. The article examines closely related characteristics of the manufactured and tool materials on the stages of the con- trol values of the main physical properties of out-of-process and active control of their changes in the process of cutting. The article focuses on substantiated facts of continuous acoustic oscillatory and wave processes on the microstructure of the tool material, leading to the accumulation of tension fatigue and fracture (wear) of the working part of the tool. For an unambigu- ous assessment of the characteristics of the energy state of the manufactured and tool materials with general parameters char- acterizing the oscillatory and wave processes in the stages of control out-of-process and in the process of machining, it is proposed to perform the synthesis of parameters using the theory of cause and effect link due to the accounting values of e, depending on the argument value that determines the end result of functional dependencies. Key words: cutting, the acoustic properties of materials, the cause and effect link, wear resistance. References 1. Burjak V.G. Ocіnka pracezdatnostі kompozicіjnih іnstrumentіv za analіzom akustichnih harak- teristik energetichnogo stanu іnstrumental'nogo materіalu. Vimіrjuval'na ta obchisljuval'na tehnіka v tehnologіchnih procesah. 1998. №1. S. 49-56. 2. Birger I.A., Mavljutov R.R. Soprotivlenie materialov.: Uchebnoe posobie. M.: Nauka. Gl. red. fiz.- mat. lit., 1986. 560 s. 3. Bashkov V.M., Kacev P.G. Ispytanija rezhushhego instrumenta na stojkost'. M.: Mashino-stroenie, 1985. 136 s. 4. Reznikov A.N., Reznikov L.A. Teplovye processy v tehnologicheskih sistemah: Uchebnik dlja vuzov po special'nostjam "Tehnologija mashinostroenija" i "Metallorezhushhie stanki i instrumenty". M.: Mashinostroenie, 1990. 288 s.: il. 5. Patent Ukraїni № 25818. Sposіb kontrolju jakostі kompozicіjnih rіzal'nih plastin pіslja spіkannja. Rumbeshta V. O., Burjak A. V., Paraska G. B., Burjak V. V., Burjak V. G. Opubl. Bjul. № 13, 2007. 6. Nerazrushajushhij kontrol'. V 5 kn. Kn. 2. Akusticheskie metody kontrolja: Prakt. posobie. I.N.Ermolov, N.P.Aleshin, A.I.Potapov; Pod red. V.V.Suhorukova. M.: Vyssh. shk., 1991. 283 s. 7. Bobrov V.F. Osnovy teorii rezanija metallov. M.: "Mashinostroenie", 1975. 344 s. s il. 8. K teorii prichinno-sledstvennyh svjazej. Troc A.A., Kokarovcev V.V., Burjak V.G., Glushenko Ju.B., Skicjuk V.I., Vajntraub M.A. - Kiev, 1996. – 22 s. Rus. Dep. v GNTB Ukrainy 23.10.96, №1968. Uk 96. 9. Troc A.A., Burjak V.G., Glushenko Ju.B. Prichinno-sledstvennye aspekty proektirovanija osnastki. Perspektivnye tehnologii, osnastka i metodologija podgotovki proizvodstva. K.: NTUU “KPI”. 1997. S. 64-66. 10. Burjak V. G., Burjak A. V., Burjak V. V. Formuvannja і rozvitok proektno-tehnologіchnoї ta іnformacіjno-komunіkacіjnoї kompetentnostej v osvіtnіj galuzі «Tehnologії». Rozvitok profesіjnoї kompetentnostі pedagogіv u kontekstі realіzacії novogo Derzhavnogo standartu bazovoї ta povnoї zagal'noї seredn'oї osvіti. Zb. nauk. pr. [red. kol.: O.F. Popik (gol) ta іn.]. Hmel'nic'kij: Vid-vo HOІPPO, 2013. 188 s. S. 160-172.