Анализ влияния динамического воздействия абразивного материала на заготовку при обработке сложнопрофильных поверхностей потоковой галтовкой

Финишная обработка миниатюрных сложнопрофильных поверхностей, позволяющая нивелировать погрешности формы, является актуальной технологической проблемой. Миниатюрные сложнопрофильные поверхности, как правило, обрабатывают свободным абразивом, в частности потоковой галтовкой. Однако в научной литературе отсутствуют сведения об обоснованной методике выбора режимов обработки, позволяющих достичь требований, предъявляемых к качеству и геометрической форме поверхности изделия. В связи с этим существует необходимость в разработке математической модели обработки свободным абразивом методом потоковой галтовки, которая позволит управлять съемом материала в зависимости от глубины погружения заготовки в абразивный материал и скорости его потока. Разработана математическая модель динамического воздействия абразивного материала на заготовку. Выявлена зависимость статического давления на заготовку от глубины ее погружения в абразивный материал. Установлена зависимость динамического давления на заготовку от скорости потока абразивного материала. Определена возможность равномерного и неравномерного съема материала с заготовки.

EDN: BXXBQU

Литература

[1] Chikhacheva N.Y., Shchedrin A.V., Bekaev A.A. et al. Influence of the tool’s surface microgeometry and the lubricant composition on hole precision in hybrid burnishing. Russ. Engin. Res., 2022, vol. 42, no. 8, pp. 781–786, doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X2208010X

[2] Fanidi O., Kostryukov A., Shchedrin A. Predicting the burnishing force for cylindrical workpieces with amodified surface layer. Strojnicky Casopis, 2022, vol. 72, no. 1, pp. 35–48, doi: https://doi.org/10.2478/scjme-2022-0004

[3] Kovalev A.A., Krasko A.S., Rogov N.V. Evaluation of the surface roughness of machine parts with wear-resistant gas thermal coatings during turning. J. Mach. Manuf. Reliab., 2022, vol. 51, no. 6, pp. 540–547, doi: https://doi.org/10.3103/S1052618822050089

[4] Magomedov M.K., Gromov A.E., Yakovlev A.V. Adjustment of impact and laser systems when engraving materials with indeterminate characteristics. Russ. Engin. Res., 2022, vol. 42, no. 1, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X22010130

[5] Yakovleva A., Isaenkova M., Minushkin R. The effect of combined processing on residual stresses in the surface layer of power plant parts. Materials, 2022, vol. 15, no. 2, art. 420, doi: https://doi.org/10.3390/ma15020420

[6] Akulinichev P., Zenin I., Goncharov A. Choice of finishing and strengthening treatment method for cycloidal screw surfaces for multi-product production conditions. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2020, vol. 963, art. 012013, doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/963/1/012013

[7] Васильев А.С., Гончаров А.А. Специальная стратегия обработки сложнопрофильных конических винтовых поверхностей рабочих органов одновинтовых компрессоров. Записки Горного института, 2019, т. 235, с. 60–64, doi: https://doi.org/10.31897/pmi.2019.1.60

[8] Vasiliev A.S., Goncharov A.A. Some aspects of problematics in designing technological complexes. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2018, vol. 184, art. 062033, doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/194/6/062033

[9] Гончаров А.А. Технологическое обеспечение качества формообразования циклоидальных винтовых поверхностей при обработке непрофилированным инструментом на многоцелевых станках. Дисс. … канд. тех. наук. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. 107 с.

[10] Гончаров А.А., Васильев А.С., Гемба И.Н. Современные методы обработки винтовых поверхностей роторов винтовых насосов. Вестник РГАТА им. П.А. Соловьева, 2017, № 1, c. 202–208.

[11] Gao Y., Zhao Y., Zhang G. et al. Modeling of material removal in magnetic abrasive finishing process with spherical magnetic abrasive powder. Int. J. Mech. Sci., 2020, vol. 177, art. 105601, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2020.105601

[12] Kacaras A., Gibmeier J., Zanger F. et al. Influence of rotational speed on surface states after stream finishing. Procedia CIRP, 2018, vol. 71, pp. 221–226, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.05.067

[13] Mirsa A., Pandey P., Dixit U.S. Modeling of material removal in ultrasonic assisted magnetic abrasive finishing process. Int. J. Mech. Sci., 2017, vol. 131–132, pp. 853–867, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2017.07.023

[14] Акулиничев П.Д., Альбов М.А., Зенин И.О. и др. Современные методы финишной обработки циклоидальных винтовых поверхностей. Справочник. Инженерный журнал, 2021, № 9, с. 3–11, doi: https://doi.org/10.14489/hb.2021.09.pp.003-011

[15] Семенов А. Исследование применения промышленных роботов для центробежно-ротационной обработки в свободном абразиве. Дисс. магистра. Томск, ТПУ, 2019. 135 с.

[16] Тамаркин М.А., Колганова Е.Н., Ягмуров М.А. и др. Финишная обработка деталей в среде свободных абразивов. Анализ современного состояния. Перспективные направления развития отделочно-упрочняющей обработки и виброволновых технологий, 2019, с. 154–157.

[17] Trifanov V.I., Sukhanova O.A., Shcherbakova A.V. et al. Anodic process in magnetic–abrasion vibrational polishing of nonmagnetic materials. Russ. Engin. Res., 2022, vol. 42, no. S1, pp. S96–S98, doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X23010306

[18] Yamaguchi H., Srivastava A.K., Tan M. Magnetic Abrasive Finishing of cutting tools for high-speed machining of titanium alloys. CIRP J. Manuf. Sci. Technol., 2014, vol. 7, no. 4, pp. 299–304, doi: https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2014.08.002

[19] Sacher С., Pössnicker D. Low-shear dosing of micro-encapsulated adhesives. Adhes. Adhes. Sealants, 2013, vol. 10, no. 2, pp. 21–23, doi: https://doi.org/10.1365/s35784-013-0158-5

[20] Caitano T.L., Silva L.R., Machado A.R. et al. Influence of finishing post-treatment on drill rake and margin surfaces in the drilling of SAE 4144M steel. CIRP J. Manuf. Sci. Technol., 2022, vol. 37, pp. 81–91, doi: https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2022.01.009

[21] Sakar M., Jain V.K., Sidpara A. On the flexible abrasive tool for nanofinishing of complex surfaces. J. Adv. Manuf. Syst., 2019, vol. 18, no. 1, pp. 157–166, doi: https://doi.org/10.1142/S0219686719500082

[22] Бабаев А.С., Чарторийский В.П. Технологии инновационной буксирной и потоковой финишной абразивной обработки изделий машиностроения, медицины и режущих инструментов. Современный тенденции в технологиях металлообработки и конструкциях металлообрабатывающих машин и комплектующих изделий, 2017, с. 96–102.

[23] Лаптев Н.В. Исследование технологических возможностей буксирного полирования при обработке режущих инструментов. Дисс. магистра. Томск, ТПУ, 2018. 133 с.

[24] Акулиничев П.Д., Альбов М.А., Гончаров А.А. Современные математические модели обработки свободным абразивом. Справочник. Инженерный журнал, 2023, № 8, с. 11–16.

[25] Федосеев В.Б., Гордеева А.Б., Зацаринная И.А. Теоретический расчет давления в емкостях, заполненных дискретной средой. Вестник ДГТУ, 2011, т. 11, № 2, с. 163–168.

[26] Голынский М.Ю., Сиваков В.П. Определение давления технологической щепы на днище и стенки бункера. Вестник Казанского технологического университета, 2013, т. 16, № 15, с. 42–43