Научная статья на тему 'Математическая модель резания единичным абразивным зерном при шпиндельно-абразивной обработке деталей ЛА'

Математическая модель резания единичным абразивным зерном при шпиндельно-абразивной обработке деталей ЛА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
87
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Васильева Е.А., Сысоева Л.П., Сысоев С.К.

Рассмотрена возможность использования шпиндельно-абразивной обработки для формирования направленной шероховатости внутренних поверхностей улиток насосов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Математическая модель резания единичным абразивным зерном при шпиндельно-абразивной обработке деталей ЛА»

Секция « Технология производства ракетно-космической техники»

Таблица 2

Расчёт свободных параметров

N X У X2 X3 X4 XY X2У

1 1000 12,1 1,0-106 1,0109 1,0-1012 1,2 ■ 104 1,2-107

2 1250 9,8 1,6-106 1,9109 2,4-1012 1,2 ■ 104 1,5 ■ 107

3 1500 6,5 2,3106 3,3109 5,1 ■ 1012 0,9-104 1,4-107

Сумма 3750 28,4 4,8106 6,3109 8,5-1012 3,4-104 4,2 ■Ю7

В результате выполненного эксперимента установлены регрессионные зависимости точности обработки от скорости подачи и частоты вращения шпинделя, а так же уровень виброускорения, которые позволяют прогнозировать получение ожидаемой точности и уровень вибрации на этапе выполнения технологического процесса

Библиографическая ссылка

1. Попов Е. А. Планирование и организация регрессионных экспериментов : учеб. пособие ; САА. Красноярск, 2002. С. 83.

© Беседин С. В., 2012

Рис. 2. График функции регрессии

УДК 621.923.9

Е. А. Васильева, Л. П. Сысоева Научный руководитель - С. К. Сысоев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЗАНИЯ ЕДИНИЧНЫМ АБРАЗИВНЫМ ЗЕРНОМ ПРИ ШПИНДЕЛЬНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ЛА

Рассмотрена возможность использования шпиндельно-абразивной обработки для формирования направленной шероховатости внутренних поверхностей улиток насосов.

В турбонасосных агрегатах широко используют сложнопрофильные геометрические элементы, формирующие внутренние поверхности улиток. Эти поверхности, как правило, формируют высокоскоростной гидравлический поток и должны иметь шероховатость Я < 0,8 мкм и направленность ее по потоку. Окончательное формирование шероховатости поверхности улиток после литья по выплавляемым моделям осуществляется виброобработкой в абразивной среде либо фрезерованием на станках с ЧПУ. После виброобработки шероховатость практически мало изменяется, а после чистового фрезерования - не ниже 6,3 мкм. Таким образом, существующими технологическими методами задачу обеспечения заданной шероховатости в улитках выполнить трудно.

Нами исследована возможность использования для этих целей шпиндельно-абразивной обработки, которая заключается во вращении шпинделя с инструментом относительно обрабатываемой поверхности в абразивной среде по схеме, показанной на рис. 1.

При вращении инструмента в абразивной среде единичное абразивное зерно массой т воздействует

на обрабатываемую поверхность силами: инструмента

На основе полученной функции строим график (рис. 2).

■г- 0 ч

6 1«

КЮО 1250 15(10

центробежной = ~~, где V - скорость вращения ротора, м/мин; Я - радиус инструмента; т - масса абразивного зерна, г;

и кориолисовой = 2mvЯ.

Рис. 1. Схема сил, действующих на свободное единичное абразивное зерно при вращении

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

Результирующую силу находим по формуле

р. (1)

Исходя из реальных условий назначены частоты вращения шпинделя при абразивной обработке в диапазоне от 500 до 1500 мин1.

К 40--

Частота вращения ротора, п, мин-1

■ ■ ■ ■ 1

□ □ □ □ 2 о о о о 3 —о—е—о 4 • « • • 5

Рис. 2. Изменение результирующей силы Р10-3Н, действующей на обрабатываемую поверхность в зависимости от частоты вращения шпинделя при роторо-абразивной обработке: 1 - электрокорунд Р240; 2 - электрокорунд нормальный Р360; 3 - карбид кремния черный, Р180; 4 - электрокорунд белый Р320; 5 - карбид кремния черный, Р36

Для расчета сил, действующих на обрабатываемую поверхность, выполнено взвешивание различных абразивных зерен и вычислены средние значения массы единичного абразивного зерна. По формуле (1) рассчитаны результирующие силы для различных видов абразива и по результатам расчетов построен график зависимости этих сил от скорости вращения шпинделя станка.

Из графика видно, что увеличение размера абразивного зерна и скорости вращения шпинделя с инструментом возрастает сила взаимодействия его с поверхностью. Для того чтобы происходило резание единичным абразивным зерном даже для условий хо-нингования необходимо обеспечить силу резания абразивным зерном в диапазоне 0,2...0,5 Н [1; 2]. В этой связи можно констатировать, что силы резания необходимо увеличить минимум в 10 раз по сравнению с расчетными за счет изменения условий массового резания абразивным смесью, содержащейся в зазоре между инструментом и обрабатываемой поверхностью, уменьшения этого зазора, а также подбора высокоэффективных рабочих смесей. Уменьшение зазора в улитках и обеспечение его постоянства в процессе обработки можно достичь использованием, например, фрезерного станка 6Р13Ф3, программируя перемещение детали относительно инструмента.

Библиографические ссылки

1. Маслов Е. Н. Теория шлифования материалов. М. : Машиностроение, 1974. 320 с.

2. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : моногр. ; СибГАУ. Красноярск, 2005. 20 с.

© Васильева Е. А., Сысоева Л. П., 2012

УДК 621.38

В. А. Волков, А. Ю. Кузин, В. А. Будьков, С. Ю. Сыроежко, Н. Л. Ручкина Научный руководитель - Л. В. Ручкин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВИДЕОДАННЫХ

Проведена оценка необходимой полосы пропускания для передачи видеоданных от нескольких параллельно работающих цветных цифровых видеокамер при проведении дистанционного контроля обрабатываемых деталей.

При проведении механической обработки изделий аэрокосмической техники часто возникает задача дистанционного контроля обрабатываемых деталей. В последнее время для этой цели все шире применяются устройства визуальной обработки информации, в состав которых входит несколько профессиональных видеокамер, подключенных к системному блоку персонального компьютера. При использовании сетевого интерфейса Gigabit Ethernet (GigE Vision) передача видеоданных осуществляется по стандарту 1000BaseT через сетевой адаптер [1].

При использовании в сети GigE одной видеокамеры проблем с передачей видеоданных не возникает. Сеть просто выделяет необходимую полосу пропускания и в этом случае никаких дополнительных операций не требуется. Более сложная ситуация возникает при подключении и передачи через один сетевой адаптер данных одновременно от нескольких камер, как показано на рис. 1. В этом случае необходимо определить суммарную скорость передачи данных от всех работающих камер.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.