Дослідження процесу вигладжування з ультразвуком

Автор(и)

  • Valery Тurych Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008, Україна https://orcid.org/0000-0003-2621-0164
  • Volodymyr Rutkevych Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008, Україна https://orcid.org/0000-0002-6366-7772
  • Natalia Goncharuk Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008, Україна https://orcid.org/0000-0002-7872-897X
  • Galina Ogorodnichuk Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008, Україна https://orcid.org/0000-0002-9398-2036

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131047

Ключові слова:

поверхневе пластичне деформування, ультразвукове вигладжування, деталь, глибина, подача, швидкість обробки

Анотація

Досліджено та змодельовано процес поверхневого пластичного деформування з ультразвуком. Проведено аналіз контактної взаємодії інструмента з деталлю в процесі ультразвукового вигладування з попереднім зазорм. Аналіз дає можливість розраховувати зміну розмірів деталі в процесі обробки в залежності від режимів. Розроблені залежності площі контакту при ультразвуковому вигладжуванні з попереднім зазором від параметрів обробки. Проведено експериментальне дослідження впливу параметрів процесу ультразвукового вигладжування на параметри якості поверхневого шару деталі. Встановлено, що для забезпечення необхідної шорсткості і точності глибина впровадження не повинна перевищувати 7 мкм, особливо при обробці деталей які виготовлені із матеріалів з низьким модулем пружності.

Для проведення досліджень розроблено стенд на базі токарно-гвинторізного верстата особливо високої точності 16Б05АФ10. Всі додаткові пристрої та інструмент кріпляться в різцетримачі верстата.

Розроблено методику вимірювання часу контакту інструмента з виробом при ультразвуковому вигладжуванні з попереднім зазором.

Встановлено, що деформація мікронерівностей проходить за рахунок вдавлювання виступів мікронерівностей у западини, так як зсувну деформацію виключили за рахунок застосування твердого мастила. Про те, що зсувна деформація відсутня, говорить і той факт, що на мікрошліфах обробленої поверхні не вдалося виявити текстури, хоча зміцнення поверхні спостерігалось. Базуючись на цьому висновку, можливо не враховувати позаконтактну хвилю деформації.

Отримані аналітичні залежності площі контакту при ультразвуковому вигладжуванні з попереднім зазором від параметрів обробки, а саме:швидкості обробки, подачі, радіуса робочої поверхні інструменту. Результати математичного моделювання і експериментальні дані достатньо близькі. Визначена область оптимальних подач, що дає можливість отримувати поверхні з мінімальною шорсткістю або з мікрорельєфом

Біографії авторів

Valery Тurych, Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машин та обладнання сільськогосподарського виробництва

Volodymyr Rutkevych, Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008

Кандидат технічних наук

Кафедра машин та обладнання сільськогосподарського виробництва

Natalia Goncharuk, Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008

Кандидат cільськогосподарських наук

Кафедра годівлі сільськогосподарських тварин та водних біоресурсів

Galina Ogorodnichuk, Вінницький національний аграрний університет вул. Сонячна, 3, м. Вінниця, Україна, 21008

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технології виробництва продуктів тваринництва

Посилання

  1. Kanarchuk, V. Ye., Posviatenko, E. K., Lopata, L. A. (2000). Inzheneriya poverkhni detalei transportnykh zasobiv: suchasnyi stan i perspektyvy. Visnyk NTU, 4, 6–24.
  2. Posviatenko, E. K., Posviatenko, E. K., Turych, V. V., Shevchenko, V. I. (2003). Modyfikuvannia poverkhni detalei mashyn ultrazvukovym metodom. Visnyk NTU, 8, 28–33.
  3. Astashev, V. K. (1983). O vliyanii vysokochastotnyh vibraciy na processy plasticheskogo deformirovaniya. Mashinovedenie, 2, 3–12.
  4. Rimkeviciene, J., Ostasevicius, V., Jurenas, V., Gaidys, R. (2009). Experiments and simulations of ultrasonically assisted turning tool. Mechanika, 1, 42–46.
  5. Moriwaki, T. (2010). Development of 2DOF Ultrasonic Vibration Cutting Device for Ultraprecision Elliptical Vibration Cutting. Key Engineering Materials, 447-448, 164–168. doi: 10.4028/www.scientific.net/kem.447-448.164
  6. Demkin, N. B., Ryzhov, E. V. (1981). Kachestvo poverhnosti i kontakt detaley mashin. Moscow: Mashinostroenie, 244.
  7. Odincov, L. G. (1987). Uprochnenie i otdelka detaley poverhnostnym plasticheskim deformirovaniem. Moscow: Mashinostroenie, 328.
  8. Adler, Yu. P., Markova, E. V., Granovskiy, Yu. V. (1976). Planirovanie eksperimenta pri poiske optimal'nyh usloviy. Moscow: Nauka, 278.
  9. Kalashnikov, V. V., Valogin, M. F., Nerubai, M. C., Shtrykov, B. L., Khan, F. R. (2002). Ultrasonic physico-chemical methods of processing and assembly. New Delhi, 161.
  10. Turych, V. V., Rutkevych, V. S. (2016). Kontaktna vzaiemodiya instrumenta z detalliu v protsesi deformuiuchoho protiahuvannia z ultrazvukom. Promyslova hidravlika i pnevmatyka, 4 (54), 71–76.
  11. Turych, V., Weselowskaya, N., Rutkevych, V., Shargorodskiy, S. (2017). Investigation of the process of thread extrusion using the ultrasound. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (90)), 60–68. doi: 10.15587/1729-4061.2017.114564
  12. Kumar, J. (2013). Ultrasonic machining – a comprehensive review. Machining Science and Technology, 17 (3), 325–379. doi: 10.1080/10910344.2013.806093
  13. Bernhard, K. (2002). Ultraschallbehandlung zur Herstellung von Teilen aus spröden Materialien. Ein harter Job. Maschinenmarkt, 108 (12), 24–25.
  14. Japitana, F. H., Morishige, K., Yasuda, S., Takeuchi, Y. (2003). Manufacture of Overhanging Sharp Corner by Means of 6-Axis Control Machining with the Application of Ultrasonic Vibrations. JSME International Journal Series C, 46 (1), 306–313. doi: 10.1299/jsmec.46.306
  15. Khan. F. R. (2001). Finite element analysis (FAE) model of ultrasonic assembly process in Mechanical engineering. International journal of mechanical engineers, 58–66.
  16. Turych, V. V., Rutkevych, V. S. (2012). Pat. No. 70985 UA. Sposib ultrazvukovoi zmitsniuiuchoi obrobky. MPK B24B 39/00. No. u20120046; declareted: 16.01.2012; published: 25.06.2012, Bul. No. 12.
  17. Turych, V. V., Rutkevych, V. S. (2015). Pat. No. 101967 UA. Prystriy dlia vymiriuvannia parametriv ultrazvukovykh kolyvan. MPK G01H 1/08. No. u201503354; declareted: 10.04.2015; published: 12.10.2015, Bul. No. 19.
  18. Urbikain, G., Perez, J. M., López de Lacalle, L. N., Andueza, A. (2016). Combination of friction drilling and form tapping processes on dissimilar materials for making nutless joints. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 232 (6), 1007–1020. doi: 10.1177/0954405416661002
  19. Klubovich, V. V., Stepanenko, A. V. (1981). Ul'trazvukovaya obrabotka materialov. Minsk: Nauka i tekhnika, 295.
  20. Kumabe, D. (1985). Vibracionnoe rezanie. Moscow: Mashinostroenie, 424.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-14

Як цитувати

Тurych V., Rutkevych, V., Goncharuk, N., & Ogorodnichuk, G. (2018). Дослідження процесу вигладжування з ультразвуком. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (93), 22–33. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131047

Номер

Том 3 № 1 (93) (2018): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Valery Тurych, Volodymyr Rutkevych, Natalia Goncharuk, Galina Ogorodnichuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.