Підвищення ефективності процесу струминно-абразивного різання на основі аналізу кінетики двофазного швидкоплинного потоку

6. Усунення явища налипания абразиву на закрайках заготовок, отриманих гідро-різанням // О.В. Фомовська, О.Ф.Саленко. // Сборник трудов XV международной научно-технической конференции “Машиностроение и техносфера ХХІ века”(15 - 20 сентября 2008 г., г. Севастополь) - Донецк: ДонНТУ, 2008. - Т. 4. С.292-299. (Представлені отримані особисто здобувачем результати теоретико-експери-ментальних досліджень стану поверхонь поділу, утворених абразивним потоком).

7. Саленко О.Ф. Топографування поверхні для 3-D моделей за допомогою растрового електронного мікроскопу/ О.Ф. Саленко, О.В. Фомовська, С.С. Відміч // Вісник КДПУ ім. М.Остроградського. - Кременчук: КДПУ, 2008. - Bип. 5 (52).Ч.2.- С. 65-69. (Здобувачем розроблено методику топографування поверхні за допомогою електронної мікроскопії).

8. Фомовська О.В. Формування мікрогеометрії закрайки різу при гідроструминному різанні: вплив технологічних факторів на параметр шорсткості поверхні Ra/ О.В. Фомовська, О.Ф. Саленко // Вісник Національного технічного університету Украї-ни «КПІ». Машинобудування. - Київ: НТУУ «КПІ», 2007. - С. 54-65. (Здобувачем отримані особливості формування поверхневого шару та результати вимірювання мікропрофіля поверхні закрайки металевих та неметалевих заготовок).

9. Поліпшення якості виробів, отриманих на гідрорізних машинах / О.Ф. Саленко, О.В. Фомовська// Збірник тез доповідей IX Міжнародної науково-технічної конфе-ренції АС ПГП “Промислова гідравліка і пневматика”(22-23 квітня 2008 р., м. Кременчук). - Кременчук: КДПУ. - С. 54. (Здобувачем наведено обґрунтування напрямку дисертаційних досліджень).

10. Моделювання формоутворення при гідроабразивному різанні на основі імітаційної моделі взаємодії струменя з оброблюваним тілом/ О.В. Фомовська // Збірник тез доповідей VII Всеукраїнської науково-технічної конференції «Фізичні процеси та поля технічних і біологічних об'єктів”(7 - 9 листопада 2008 р., м. Кременчук). - Кременчук: КДПУ ім. М.Остроградського. - С. 81.

11. О механике струйного разрушения тонколистовых изделий из неметаллических ко-мпозитов/ А.Ф. Саленко, В.Г. Доценко, Е.В.Фомовская, А.Н. Мана // Международ-ная научно-техническая конференция, посвященная 75-летию ГИУА “Технология и техника автоматизации 2008”: Сб. научных трудов - Ереван, 2008. С. 248-256. (Здобувачем досліджено особливості механізму тріщиноутворення та розшарування композитних матеріалів).

12. Взаємодія швидкоплинного струменя малого діаметра з перепоною при торцевому натіканні / О.В. Фомовська, О.Ф. Саленко // Збірник тез доповідей VI Всеукраїн-ської науково-технічної конференції “Фізичні процеси та поля технічних і біологіч-них об'єктів” (8 - 10 листопада 2007 р., м. Кременчук). - Кременчук: КДПУ ім. М.Остроградського, 2007. - С. 82. (Здобувачем розглянуто процес взаємодії швид-коплинного струменя із листовою заготовкою і запропоновано відповідні алго-ритми керування робочими органами верстата).

АНОТАЦІЇ

Фомовська О.В. Підвищення ефективності процесу струминно-абразивного різання на основі аналізу кінетики двофазного швидкоплинного потоку. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - Процеси механічної обробки, верстати та інструмент. - Севастопольський національний технічний університет. - Севастополь, 2009.

Робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності гідроабразивного різання листових заготовок шляхом забезпечення мак-симальної продуктивності процесу при обмеженнях за показниками якості на основі аналізу кінетики взаємодії двофазного струменя малого діаметра з твердим тілом при відносному русі.

Запропоновано новий підхід до побудови моделі процесу, який базується на оці-нці енергії потоку абразивних частинок у конкретній точці поверхні оброблюваної заго-товки, який дозволяє за цим параметром і за напрямком руху частинки (з урахуванням напрямку і швидкості робочої подачі) оцінити зняття матеріалу від одиничного акту взаємодії, та поширюючи міркування на потік абразивних частинок, визначено просто-рове положення огинаючої фронту гідроабразивного різання, виявлено механізм фор-мування мікро- та макрогеометричних похибок.

Запропоновано принцип початкової ідентифікації технологічної системи, який полягає у визначенні деформативності струменя, отриманої із прийнятої швидкості контурної подачі для певного оброблюваного матеріалу, та наступного перерахунку цього параметру для досягнення потрібної якості обробки.

Ключові слова: струминно-абразивне різання, ефективність обробки, кінетика потоку, ідентифікація технологічної системи.

О.V. Fomovska. The Increase of Effectiveness of Jet Abrasive Cutting Process on the Basis of Kinetic Two-Phase Rapid Current Analysis - Manuscript.

Thesis for a Candidate's Degree (Technical Sciences) in Speciality 05.03.01 - The Processes of Mechanical Machining, Machines and Instruments - Sevastopol National Tech-nical University. - Sevastopol, 2009.

The paper is devoted to solving of the important scientific and technical problem of parent sheets hydroabrasive cutting effectiveness increase providing maximum productivity of process under qualitative limitations on the kinetic analysis basis of interaction between two-phase jet of minor diameter with solid body under relative motion conditions.

It has been suggested the new approach to the process model development based on stream energy estimation of abrasive particles in concrete point of work piece surface that makes it possible to estimate material removal from single interaction act according to this parameter and particle motion (with a glance to the direction and cutting feed speed) and to determine material removal in working area according to the probable quantity of these acts.

The new method of technological system primary identification which consists in jet deflection assignment by the actual supply and such processing mode adjustment with carried accuracy requirements has been suggested.

Key words: jet abrasive cutting, processing effectiveness, stream kinetics, technological system identification.

Фомовская Е.В. Повышение эффективности процесса струйно-абразивного резания на основе анализа кинетики двухфазного быстротекущего потока. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной ступени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - Процессы механической обработки, станки и инструменты. - Севастопольский национальный технический университет. - Севастополь, 2009.

Работа посвящена решению важной научно-технической задачи повышения эффективности гидроабразивного резания листовых заготовок путем обеспечения максимальной производительности процесса при качественных ограничениях на основе анализа кинетики взаимодействия двухфазной струи малого диаметра з твердым телом в условиях относительного движения.

Показано, что существующие подходы к определению режимов резания на осно-ве обработки тестовых деталей не позволяют установить рациональные схемы и приемы обработки, вследствие чего ухудшается качество и возрастают затраты на обработку. Поскольку существующие подходы к описанию процесса гидроабразивного резания учитывают лишь фактическое разрушение материала в зоне натекания струй, предложен новый подход, базирующийся на оценке энергии потока абразивных частиц в конкретной точке поверхности обрабатываемой заготовки. Полученная интегральная модель позволяет по вероятностным параметрам распределения частиц по сечению струи, распределения масс и размеров частиц, геометрии струи оценить съем материала от единичного акта взаимодействия, а по количеству таких актов определить съем материала в рабочей области. Возникает возможность прогнозирования съема в каждой точке контакта по пути движения струи, что позволяет решить задачу обеспечения эффективности варьированием рабочих режимов.

С использованием линейной механики разрушения описан механизм трещино-образования на поверхности кромок хрупких и квазихрупких заготовок, получена и экспериментально проверена эмпирическая зависимость для определения толщины деструктивного слоя, установлены параметры модели.

Экспериментальные исследования позволили выявить и описать функциональ-ные связи между отдельными технологическими факторами и показателями качества и геометрической точности. Установлено, что для оценки точности воспроизведения заданной формы наиболее информативным является параметр 0 - ошибка воспроизведения профиля на нижней поверхности заготовки, зависящая от изгиба оси струи, определяемая этим изгибом и вместе с толщиной заготовки и ее физико-механическими свойствами однозначно определяющая ширину реза, допуск на ширину и т.д.

Для повышения эффективности процесса предложено выполнять начальную идентификацию технологической системы, которая заключается в установлении отклонения струи при максимальной подаче и такой соответствующей корректировке режимов, при которой выдерживаются требования по точности.