Development of mathematical model of oscillatory processes at turning of materials with reverse hardness distribution

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

For technological guarantee of the required quality indicators of the surface layer of metallic rotation body parts at finishing machining needs the correct assignment of technological modes. During finishing turning, vibrational processes have a significant (and often decisive) effect on the formation of surface roughness. It is necessary to choose such values of technological modes, which provide an acceptable level of vibration (previously it is advisable to solve this problem by modelling). Mathematical model was carried out based on the determination of the turning tool deformations under the influence of cutting forces. To determine the amplitudes of the cutter oscillations, the Mohr integral was used, and the amplitude-frequency characteristics were determined using the Duhamel integral. Cutting forces were determined taking into account the shape and nature of chip formation, the value of technological modes and processing conditions. As the material to be machined, the authors considered the cast iron with a layer hardened by diffusion alloying. Determination of input data for model was carried out directly during machining on the lathe and with the help of measurements of chip parameters. As cutting tools, we used standard cutters with mechanically fastened plates. The evaluation of the modelling results showed high convergence with the experimental results: the error in amplitude was 8.5 percent, in oscillation frequency - 12.3 percent; in general, the error did not exceed 15 percent. Thus, the developed model can be used for preliminary vibration assessment at the design stage of turning operations.

Sobre autores

V. Ovsyannikov

Industrial University of Tyumen

Email: ovsjannikovve@tyuiu.ru
ORCID ID: 0000-0002-8775-0781

E. Kuznetsova

Kurgan State University

Email: imk@kgsu.ru
ORCID ID: 0009-0002-0057-8550

R. Nekrasov

Industrial University of Tyumen

Email: syncler@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-7594-6114

S. Titskaja

Industrial University of Tyumen

Email: titskajasj@tyuiu.ru
ORCID ID: 0009-0007-4048-0802

Bibliografia

  1. Суслов, А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин / А. Г. Суслов. – Москва : Научно-техническое издательство «Машиностроение», 2000. – 320 с. – ISBN 5-217-02976-5. – Текст : непосредственный.
  2. Безъязычный, В. Ф. Метод подобия в технологии машиностроения : монография / В. Ф. Безъязычный. – Москва : Инфра-инженерия, 2021. – 356 с. – ISBN 978-5-9729-0766-3.
  3. Синергетический системный синтез управления динамикой металлорежущих станков с учетом эволюции связей / В. Л. Заковоротный, А. Д. Лукьянов, Д. А. Нгуен, Д. Т. Фам. – Ростов-на-Дону : Донской государственный технический университет, 2008. – 324 с. – ISBN 5-7890-0278-1. – Текст : непосредственный.
  4. Altintas, Yu. Identification of dynamic cutting force coefficients and chatter stability with process damping / Yu. Altintas, M. Eynian, H. Onozuka. – doi: 10.1016/j.cirp.2008.03.048. – Текст : непосредственный // CIRP Annals. – 2008. – Vol. 57, No. 1. – Р. 371–374.
  5. Özel, T. Finite element modeling the influence of edge roundness on the stress and temperature fields induced by high-speed machining / T. Özel, E. Zeren. – doi: 10.1007/s00170-006-0720-2. – Текст : непосредственный // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2007. – Vol. 35, No. 3. – P. 255–267.
  6. Kalpakjian, S. Manufacturing Engineering and Technology / S. Kalpakjian, S. Schmid. –Pearson Education, 2009. – 1197 p. – Текст : непосредственный.
  7. Суслов, А. Г. Выбор, назначение и технологическое обеспечение параметров шероховатости поверхностей деталей машин по ГОСТу 2789-73 : учебное пособие / А. Г. Суслов. – Брянск : Брянский государственный технический университет, 1983. – 83 с. – Текст : непосредственный.
  8. Анализ используемых методик для назначения режимных условий процесса резания / В. Ф. Безъязычный, М. В. Тимофеев, Р. Н. Фоменко, Э. В. Киселев. – Текст : непосредственный // Технология металлов. – 2017. – № 12. – С. 2–10.
  9. Черных, Л. Г. Расчет систематической составляющей первичного профиля при участии вершины резца с радиусом, главной и вспомогательной режущих кромок и подачи / Л. Г. Черных, С. Н. Степанов, М. М. Радкевич. – Текст : непосредственный // Инновационные технологии в машиностроении : Сборник материалов международной научно-технической конференции, посвященной 55-летию Полоцкого государственного университета имени Евфросинии Полоцкой, Новополоцк, 18–19 апреля 2023 года. – Новополоцк : Полоцкий государственный университет имени Евфросинии Полоцкой, 2023. – С. 38–41.
  10. Saindane, G. Experimental investigation of vibration damping in boring operation using passive damper / G. Saindane, A. Jakikore, A. Umbarkar. – Текст : непосредственный // International Journal of Research in Engineering & Advanced Technology. – 2014. – Vol. 2, Issue 3. – ISSN: 2320–8791. – URL: http://www.ijreat.org/Papers%202014/Issue9/IJREATV2I3022.pdf (дата обращения: 13.03.2024).
  11. Sortino, M. Development of a practical model for selection of stable tooling system configurations in internal turning / M. Sortino, G. Totis, F. Prosperi. – doi: 10.1016/j.ijmachtools.2012.05.010. – Текст : непосредственный // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2012. – Vol. 61. – Р. 58–70.
  12. Овсянников, В. Е. Исследование геометрических особенностей рельефа шероховатости, волнистости и профиля деталей в поперечном сечении / В. Е. Овсянников, Р. Ю. Некрасов. – Текст : непосредственный // Материалы Международной научно-практической конференции им. Д.И. Менделеева, посвященной 15-летию Института промышленных технологий и инжиниринга : Сборник статей конференции. В 3-х томах, Тюмень, 16–18 ноября 2023 года. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2024. – С. 144–147.
  13. Рогов, Е. Ю. Автоматическое обеспечение точности формы при обработке на станках с ЧПУ / Е. Ю. Рогов, А. К. Остапчук, В. Е. Овсянников. – Курган : Курганский государственный университет, Уральский государственный университет путей сообщения, 2023. – 174 с. – ISBN 978-5-4217-0652-6. – Текст : непосредственный.
  14. Дунин-Барковский, И. В. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности / И. В. Дунин-Барковский, А. Н. Карташова. – Москва : Машиностроение, 1978. – 232 с.
  15. Исследование текстуры поверхности детали «коленчатый вал», обработанной шлифованием и выглаживанием / И. Н. Бобровский, П. Ф. Зибров, Н. М. Бобровский, Ф. В. Гречников. – Текст : непосредственный // СТИН. – 2020. – № 6. – С. 7–10.
  16. Чернов, Ю. Т. К расчету систем виброизоляции с демпферами вязкого трения / Ю. Т. Чернов, М. Зебилила. – Текст : непосредственный // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2018. – № 2. – С. 34–38.
  17. Бункин, Н. Ф. Стохастические системы в физике и технике / Н. Ф. Бункин, А. Н. Морозов. – Москва : Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 2011. – 368 с. – ISBN 978-5-7038-3368-1. – Текст : непосредственный.
  18. Розенберг, Ю. А. Резание материалов : учебник / Ю. А. Розенберг ; Минестерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное агентство по образованию, Курганский гос. ун-т, Тюменский гос. нефтегазовый ун-т. – Курган : Курганский гос. ун-т : Тюменский гос. нефтегазовый ун-т, 2007. – 294 с.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».