CC BY
14заготовок и колебания коэффициента трения, разброс предела текучести в пределах ±(0Д0...0Д5)ст.
На рис.3 показана схема деформации заготовок - вытяжки стакана из тонкой заготовки без утонения, имеющей до деформации форму диска. Давление пуансона Р обеспечивает процесс деформации вытяжки цилиндрической заготовки. Такая деформация является локальной, поскольку на значительной части ее объема, а именно «днища», пластической деформации не происходит.
При получении из заготовки в форме диска диаметром цилиндрического стакана диаметром и длиной I, равной I =
41 ~1'
dg—dl 2
пластическая деформация неизбежна в части заготовки, имеющей длину I объемом пЫ^, а часть ее, а именно «дно
стакана» объемом ~ ы останется жесткой и бу-
4 ^
дет перемещаться как жесткое тело в направлении действия силы Р.
Отношение доли объема, в котором имеет место пластическая деформация, к объему, в котором материал остается жестким, (или испытывает
1 . пйлШ
только упругую деформацию) равно--г-
0,25 па^п
Чем длиннее стакан, тем больше зона пластической деформации, например, при I = ^ это отношение равно 4, т.е. доля объема материала, который остается жестким, равна 25% объема всей заготовки.
По мере деформации степень деформации кольцевого участка заготовки все время возрастает и это приводит к тому, что деформация сжатия создает условия для потери устойчивости деформируемой заготовки и искажения ее конфигурации. Происходит закономерное ухудшение условий деформации. Происходит искажение формы заготовки, рис.Зб, она становится волнистой.
- б
Рисунок 3 Схема деформации: а - при вытяжке; б - искажение формы заготовки в процессе деформации
При реализации данного процесса в ряде случаев можно изменить процесс деформации таким образом, чтобы повысить точность размеров заготовок за счет выполнения входного участка матрицы в форме дуги трактрисы.
Выводы. Преимущества использования матрицы, выполненной с переходными участками в форме дуги трактрисы позволили стабилизировать процесс глубокой вытяжки
Список литературы
1. А.С. № 8и 1477485А1В21 1/08, В2Ю5/06 Двухвалковый калибр прокатного стана/ Бровман Т.В., заявл. 16.10.87; опубл.07.05.89. Бюл. №17.
2. Бровман Т.В., Кутузов А.А. О выборе режимов изгиба при вальцовке заготовок/[текст] Т.В. Бровман, А.А. Кутузов. Производство проката. 2014. № 12. С. 29-32.
3. Шинкин В.Н. Критерий разрушения труб большого диаметра при несплавлении сварного соединения и внутреннем давлении [текст]/В.Н. Шинкин, А.М. Барыков, А.П. Коликов, В.И. Мок-роусов // Производство проката. 2012. .№2. С. 14-16.
4. Шинкин В.Н. Механика сплошных сред [текст]/В.Н. Шинкин М.: Изд. Дом МИСиС. 2010.-235с.
5. Шинкин В.Н. Сопротивление материалов для металлургов [текст]/ В.Н. Шинкин.- М.: Изд. Дом МИСиС.2013.-655с.
МИКРОРЕЗАНИЕ ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
Новосельский Н.К.
студент, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск
Васильева Е.К.
студент, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск
Сысоев А.С.
Доцент кафедры «Технология машиностроения» Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск
MICRO CUTTING DURING ABRASIVE EXTRUSION PROCESSING
Novoselsky N.
student, Siberian state University of science and technology named after
academician M.F.Reshetnev, Krasnoyarsk
Vasileva E.
student, Siberian state University of science and technology named after
academician M.F.Reshetnev, Krasnoyarsk
Sysoev A.
associate Professor, DEP. Engineering technology Siberian state University of science and technology named after academician M.F.Reshetnev, Krasnoyarsk
Аннотация
Данная статья посвящена исследованию микрорезания при абразивно-экструзионной обработке. На примере работы единичного абразивного зерна рассмотрен процесс снятия металла с обрабатываемой поверхности. Abstract
This article is devoted to the study of micro-cutting in abrasive extrusion processing. Using the example of a single abrasive grain, the process of removing metal from the treated surface is considered.
Ключевые слова: абразивно-экструзионная обработка, силы резания, царапина, единичное абразивное зерно.
Keywords: abrasive-extrusion machining, cutting forces, a scratch, a single abrasive grain.
На сегодняшний день, с совершенствованием аэрокосмических технологий, создается необходимость достижения высокой точности и качества поверхностей для увеличения времени использования и КПД двигателей летательных аппаратов (ДЛА), газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и т.д [1]. Так для достижения данной цели, в качестве финишной обработки используется абразивно-экструзионная обработка (АЭО). Данный метод широко используется для обработки деталей со сложными пространственно расположенными каналами. По сравнению с другими методами, он является наиболее эффективным для обработки сложных поверхностей. В дан-
ном методе возможен подвод направляющих приспособлений к точке, в которой производится съем материала [2].
Для моделирования процесса обработки нами рассмотрен вопрос о взаимодействии единичного абразивного зерна в зоне контакта с обрабатываемой поверхностью, показанный на рисунке 1. Чтобы понять физическую картину процессов, которые проходят при обработки материала течением с абразивными частицами, необходимо первоначально рассмотреть износ, вызываемый одиночной частицей. [3] Так в зависимости от интенсивности и характера протекания процесса зависят механические, физико-механические свойства контактирующих между собой тел и режимов обработки.
Рисунок 1 Контакт единичного абразивного зерна с поверхностью
Перемещение абразивного зерна, вызванное тангенциананльной силой Pz, у стенки осуществляется потоком жидкости. Сила Pz, определяется перепадом давления Л?1 , на входе в канал и выходе из него [4].
Сила Py, прижимающая зерно к поверхности, обусловлена напряженно-деформированным состоянием рабочей среды и равна:
Py= P*Sk, (2)
Pz=AP'*2p,
(1)
где Sk - площадь контакта абразивного зерна с поверхности, м2; р - давление среды в сечении канала, МПа на элементарной длине зерна с условным радиусом
Стружкообразование при шлифовании производится абразивным зерном в виде многогранника (рис 1), близкого к сфере, с многими острыми кромками. Если принять, что глубина резания таким зерном составляет доли его диаметра, то большинство режущих кромок зерна, которые можно уподобить
микрорезцам, работают с отрицательными передними углами: при больших отрицательных передних углах резания наблюдается деформация пропахивания, при положительных передних углах наблюдается деформация резания. При изучении эрозии, возникающей от единичного зерна, следует принимать во внимание возможность появления термически локализованной деформации как результата локального нагрева.
Рисунок 2 царапина, образующаяся при контакте абразивного зерна с поверхностью детали
Глубина царапины, полученная от активного абразивного зерна, изменяется по длине канала Lx с максимально возможной глубины hmax до нуля вследствие изменения сил резания-оттеснения, а значит коэффициент закрепления зерна Кз max до 1.
По результатам измерений, были построены графики (рисунок 3) зависимости глубины царапины от силы резания при различных углах резания
[2]. В данном случае была выявленная прямая линейная зависимость, в которой с увеличение силы резания (пластического оттеснения) глубина царапин аналогично увеличивается.
= аИц+Ъ! , (3)
Ид -глубина резания; а1 и Ъ1 = коэффициенты (представленные в таблице 4.5 с.108 [2]).
Рисунок 3 Зависимость глубины царапины ^ от силы резания Pyz при углах резания 1200 - кривые 1,2,3; 900- кривые 4,5,6; 600 - кривые 7,8,9 и материалов: сталь ХН70Ю - кривые 3,6,9; сталь Х18Н10Т- кривые 2,5,8; сталь 45 - кривые 1,4,7
Из рисунка 3 видно, что вследствие недостаточности силы резания и не зависимо от угла наблюдается незначительное углубление царапин, но с увеличением угла заточки индентора происходит изменение силы резания единичным абразивом. На примере изменения угла элемента, контактирующего с поверхностью обработки, с 600 до 1200, сила резания увеличивается в 1,5.2 раза [2].
Моделирование абразивно-экструзионной обработки на основе единичного абразивного зерна позволит провести моделирование всей поверхности, что дает возможность вносить необходимые изменения в процессе обработки, не прибегая к испытаниям.
Так же одной из главных проблем абразивно-экструзионной обработки является неравномерность снятия материала по длине поверхности. Это происходит из-за потери давления по длине канала, а так же при снятии материала не происходит перемешивания рабочей среды, поверхностные слои смеси засоряются продуктами обработки [5]. Таким образом, при движении смеси по каналу наиболее высокое качество поверхности достигается в начале канала. Так как абразивная смесь перепрес-совывается в обе стороны, наиболее качественно обработанными оказались оба конца канала. Исходя из этих данных, следует, что на обработку
большее влияние оказывают потери давления по длине канала, чем засорение продуктами обработки, это необходимо учитывать при моделировании.
Список литературы
1. Методика оценки точности, качества и эффективности абразивно-экструзионной обработки деталей/В.А. Левко, М.А. Лубнин, С.К. Сысоев, А.С. Сысоев, Л.П. Сысоева, 2009 // Сибирский журнал науки и технологий, С. 173-178.
2. С.К. Сысоев, А.С. Сысоев, Экструзионное хонингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика: моногр. /С.К. Сысоев, А.С. Сысоев; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2005. С. 92-98.
3. А.Г. Суслов. Качество поверхностного слоя деталей машин. - М.: Машиностроение, Москва 2000. - С. 270 - 276.
4. В.А. Левко, Особенности реологии рабочей среды при абразивно-экструзионной обработке // Сибирский журнал науки и технологий. 2005. С. 96-99.
5. В.А. Левко, Абразивно-экструзионная обработка: современный уровень и теоретические основы процесса: моногр. / В.А. Левко; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2007 С. 168.
ЕФЕКТИВНЕ УПРАВЛ1ННЯ АВТОНОМНИМ П1ДВОДНИМ АПАРАТОМ З
УРАХУВАННЯМ ТЕЧП
Дантенко Н. О.
Студентка 6 курсу факультету iнформатики та обчислювально'1 технти Нацюнального техтчного }miверситету Украши «Кшвський полтехнЫний тститут iменi 1горя Скорського»
Репткова Н.Б.
к.т.н., доцент, викладач факультету iнформатики та обчислювально'1 технти
Нацюнального техтчного }miверситету Украши «Кшвський полiтехнiчний iнститут iменi 1горя Скорського»
EFFECTIVE CONTROL BY AUTONOMOUS DEVICE WITH ACCOUNT FOR CURRENT
Danilenko N.
student of the 6th year Faculty of Informatics and Computer Science of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute "
Repnikova N.
PhD, associated professor of the Faculty of Informatics and Computer Science of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
Анотащя
Запропоновано вдосконалений алгоритм обробки шформацп для малогабаритних неприв'язних авто-номних тдводних апарапв у системi "буйок - апарат", що забезпечуе оптимальне виршення задач шдвод-но! намгаци з урахуванням впливу течи. Зроблено аналiз програмно! реалiзацu даного алгоритму як ча-стини системи керування, наведено результати тестування. Abstract
The article proposes improved the information processing algorithm for small-scale unattached autonomous submersibles in the buoy system, which provides the optimal solution for submarine navigation problems with regard to the effects of current. The analysis of the software implementation of this algorithm as part of the control system is made, results of testing are given.
Ключовi слова: автономний пвдводний апарат, буйок, система управлшня, течiя, нав^ацшна система. Keywords: autonomous underwater vehicle, buoy, system of control, current, navigation system.
