Научная статья на тему 'Применение программы обработки изображений для определения пористости абразивного инструмента'

Применение программы обработки изображений для определения пористости абразивного инструмента Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
253
66
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гаудеамус
ВАК
Ключевые слова
АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ / ПОРИСТОСТЬ / ИМПРЕГНИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Чурилин А. В., Никулин С. С.

В статье представлены результаты использования программы обработки изображений для определения структурных характеристик абразивных шлифовальных кругов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Чурилин А. В., Никулин С. С.

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

Текст научной работы на тему «Применение программы обработки изображений для определения пористости абразивного инструмента»

4. РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ И МЕТОДОВ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ

УДК 59.45.31

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

А.В. Чурилин, С.С. Никулин

Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов e-mail: [email protected]; [email protected]

В статье представлены результаты использования программы обработки изображений для определения структурных характеристик абразивных шлифовальных кругов.

Ключевые слова: абразивный инструмент, пористость, импрегнирование.

Качество деталей машин и аппаратов при их изготовлении во многом определяется эффективностью работы абразивного шлифовального инструмента. Эта эффективность зависит от совершенства технологии изготовления инструмента и его последующей дополнительной обработки. Наиболее распространенный и эффективный вид дополнительной обработки стандартного абразивного инструмента - импрегнирование. Заполнение пор инструмента импрегнаторами позволяет повысить его эксплуатационные свойства, расширить область применения, приводит к значительному экономическому эффекту [1]. Авторами разработан способ импрегнирования абразивных шлифовальных кругов путем пропитки их водной дисперсией акрилатных сополимеров с последующей сушкой [2].

Анализ процессов капиллярной пропитки не возможен без знаний параметров пористой структуры: общего объема пор, характеристических размеров пор и распределения их по размерам, внутренней поверхности пористой системы [3].

В связи с этим были проведены исследования структуры абразивных шлифовальных кругов по новой методике с применением программы «PhotoM 1.21» [4].

Проводились измерения так называемой видимой пористости, а также размеров пор поверхностей как стандартных абразивных кругов, так и кругов, пропитанных импрег-наторами.

Изучались круги из электрокорунда белого марки 25А, зернистостью 12, 16, 25, 32 и 40, условной твердостью (Ту) СМ1, СМ2, С1 и СТ1, с номером структуры 6, на керамической связке К5, с точностью изготовления по классу Б. Исследовались абразивные круги марок: 25А12СМ26К5Б, 25А16СМ26К5Б, 25 А25СМ16К5Б, 25А32СМ26К5Б, 25А25СТ16 К5Б, 25А40СМ26К5Б, 25А25С16К5Б [1].

Измерения пористости кругов были проведены при микрофотографировании образцов. Видимая пористость, являющаяся отношением площади, занятой сечением пор к общей площади фотографируемого участка (рис. 1, 2), определялась с помощью бинаризации изображения и расчета площади объектов программой PhotoM 1.21 [4]. Для ряда образцов в целях выполнения более точных расчетов предварительно применялась функция «Контраст».

Уровень бинаризации определялся для большей части образцов автоматически. При необходимости граница «фаза-объект» контролировалась визуально по диаграмме распределения и корректировалась вручную.

Статистическая обработка результатов измерений производилась с использованием редактора электронных таблиц Microsoft Excel и пакета "Adva^ed Grapher". В качестве примера использования программы по результатам измерений была получена зависимость, представленная на рисунке 3.

Полученные данные хорошо согласуются с литературными [5].

Психолого-педагогический журнал Гаудеамус, № 2 (24), 2014

а) б)

Рис. 1. Микрофотографии абразивных кругов 25А25ПС16К5Б (а) и 25А40ПСМ26К5Б (б) в исходном состоянии.

Увеличение 24х

Рис. 2. Микрофотографии абразивных кругов 25А32ПСМ26К5Б в исходном состоянии (а) и после импрегнирования Эмукрилом М (б). Увеличение 24х

Рис. 3. Значения пористости %) абразивных кругов при различной условной твердости Ту: 6 - СМ1; 7 - СМ2; 8 - С1; 10 - СТ1.

Использование методики позволяет получать надежные данные по структурным характеристикам абразивных материалов, так как применяемые в настоящее время способы исследования структур, основанные на водопоглощении и ртутной порометрии, могут изменять свойства импрегнатора, адсор-

бированного на поверхности пор, размывать его и искажать результаты измерений.

Возможность расчета поверхностной пористости пропитанного абразивного круга (как высушенного, так и влажного) и экс-прессность выгодно отличают новую методику от известных.

Литература

1. Оробинский В.А. Абразивные методы обработки и их оптимизация: монография. 2-е изд. М.: Машиностроение. 2000. 314 с.

2. Способ импрегнирования абразивного инструмента: патент РФ 2284895. / Н.Ф. Майнико-ва, Н.П. Жуков, А.В. Чурилин, С.П. Рудобаш-та, В.М. Дмитриев. БИ № 28, 2006.

3. Чурилин А.В. Кинетика и аппаратурно-техно -логическое оформление процессов пропитки и сушки абразивного инструмента: дис. ... канд. техн. наук. Тамбов, 2004. 223 с.

4. Программа PhotoM 1.21 (freeware), разработчик А. Черниговский. URL: http://t_lambda.chat.ru.

5. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: Машиностроение, 1975. 296 с.

References

1. Orobinskij V.A. Abrazivnye metody obrabotki i ih optimizaciya: monografiya. 2-e izd. M.: Mashi-nostroenie. 2000. 314 s.

2. Sposob impregnirovaniya abrazivnogo instrumenta: patent RF 2284895. / N.F. Majnikova,

N.P. Zhukov, A.V. Churilin, S.P. Rudobashta, V.M. Dmitriev. BI № 28, 2006.

3. Churilin A.V. Kinetika i apparaturno-tehno-logicheskoe oformlenie processov propitki i sush-ki abrazivnogo instrumenta: dis. ... kand. tehn. nauk. Tambov., 2004. 223 s.

4. Programma PhotoM 1.21 (freeware), razrabotchik A. Chernigovskij. URL: http://t_lambda.chat.ru.

5. Osnovy proektirovaniya i tehnologiya izgotovle-niya abrazivnogo i almaznogo instrumenta. M.: Mashinostroenie, 1975. 296 s.

APPLICATION IMAGE PROCESSING PROGRAM TO DETERMINE POROSITY OF THE ABRASIVE TOOL

A.V. Churilin, S.S. Nikulin

Tambov State Technical University, Tambov, Russia. e-mail: [email protected]; [email protected]

We present the results of the use of image-processing software to determine the structural characteristics of abrasive grinding wheels.

Key words: grinding tool, porosity, impregnation.

УДК 620.179.13.05

АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛА В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ ПОЛУПРОСТРАНСТВЕ РЕАЛЬНОМУ ПРОЦЕССУ ПРИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ

Д.Г. Бородавкин, С.С. Никулин, Н.Ф. Майникова

Тамбовский государственный технический университет, Россия, г. Тамбов. e-mail: [email protected]

В статье рассмотрено определение условий адекватности модели распределения тепла в цилиндрическом полупространстве реальному процессу при неразрушающем контроле теплофизических свойств твердых материалов.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, полимер, теплофизические свойства, численное моделирование.

Совершенствование известных и создание новых эффективных методов и средств контроля востребованы и являются актуальными в связи со сложностью и большим объемом экспериментальных исследований по определению качества, долговечности и надежности как традиционных, так и вновь синтезированных материалов различного назначения. Тепловые методы неразрушаю-щего контроля (НК) и диагностики позволяют определять качество исследуемых материалов и готовых изделий из них по тепло-физическим свойствам (ТФС) [1].

В случае НК активными тепловыми методами искомые ТФС проявляются через температурный отклик исследуемого образца на тепловое воздействие, которому подвергается образец (или изделие) в специально организованном эксперименте. Известно, что теплофизические измерения отличаются сложностью проведения эксперимента и трудоемкостью обработки полученных данных [1]. Поэтому наиболее важной и сложной задачей при создании тепловых методов НК ТФС является разработка математических моделей, адекватно описывающих реальные

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.