Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Учайкин С.Е.
- Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 1. Проектирование и изготовление специального настольно-фрезерного станка с ЧПУ для исследования пластического течения метаDevelopment of methodology and technical equipment for study of metal plastic flow in processing processes. Part 1. Design and manufacture of special bench-type milling CNc mashine for study of plastic flow of metalАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Жирков А.А.Jirkov A.A.Учайкин С.Е.Uchaykin S.E.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Махалов М.С.Mahalov M.S.blumenstein@rambler.rublumenstein@rambler.ru
Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 1. Проектирование и изготовление специального настольно-фрезерного станка с ЧПУ для исследования пластического течения мета
УДК 621.7.01: 621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-7-311-319
Экспериментальная оценка пластического течения металла в процессах механической обработки является важной задачей как для обоснования корректности получаемых конечно-элементным моделированием решений, так и для формулирования обоснованных рекомендаций для установления тех или иных граничных и начальных условий моделирования. Одним из эффективных методов оценки перемещения материальных частиц при протекании различных процессов является метод измерения скорости частиц по изображениям (PIV — Particle Image Velosimetry). Для реализации этого метода применительно к процессам резания и поверхностного пластического деформирования необходимо обеспечить высокие требования к экспериментальному оборудованию. Анализ характеристик существующих станков с ЧПУ показал, что требуемые характеристики в полной мере не обеспечиваются. В связи с этим для проведения экспериментальных исследований был разработан и изготовлен специальный станок с ЧПУ, обеспечивающий высокие показатели по мощности привода, жесткости, виброустойчивости и точности.
Ключевые слова
цифровая корреляция изображений, метод измерения скорости частиц по изображениям, свободное ортогональное резание, поверхностное пластическое деформирование
Development of methodology and technical equipment for study of metal plastic flow in processing processes. Part 1. Design and manufacture of special bench-type milling CNc mashine for study of plastic flow of metal
Experimental evaluation of the metal plastic flow in the mechanical processing processes is an important task both to substantiate the correctness of the solutions obtained by finite element modeling, and to formulate reasonable recommendations for establishing modeling boundary and initial conditions. One of the effective methods for estimating of the material particles movement during various processes is the particle image velocimetry method (PIV). To implement this method for the processes of cutting and deep rolling, it is necessary to ensure high requirements for experimental equipment. Analysis of the existing CNC machines characteristics has shown the required characteristics are not fully provided. Therefore, a special CNC machine was developed and manufactured for experimental research, providing high drive power, rigidity, vibration resistance and accuracy.
Keywords
digital image correlation, particle image velosimetry, cutting, deep rolling
- Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 2. Разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображенийMethodology and technological equipment development for treatment processes metal plastic flow research. Part 2. Special equipment and methodology development for experiment research by digital image correlation methodАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Махалов М.С.Mahalov M.S.Учайкин С.Е.Uchaykin S.E.Останин О.А.Ostanin O.A.blumenstein@rambler.rublumenstein@rambler.ru
Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 2. Разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений
УДК 621.7.01:621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-9-387-396
Экспериментальная оценка закономерностей пластического течения, а также значений остаточных напряжений в металле в процессах механической обработки является важной задачей для обоснования корректности получаемых конечно-элементным моделированием решений. Однако известные и используемые в настоящее время методики экспериментального определения закономерностей пластического течения и остаточных напряжений в большинстве случаев имеют ряд существенных недостатков: трудоемкость, низкая точность, необходимость пробоподготовки и трудноприменимость на реальных деталях. Целью работы являлась разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений для проведения экспериментальных исследований пластического течения металла в очаге деформации и остаточных напряжений при свободном ортогональном резании и поверхностном пластическом деформировании в условиях варьирования технологических факторов обработки. В работе выполнено обоснование схем ортогонального нагружения при исследовании пластического течения металла в процессах резания и поверхностного пластического деформирования, разработана конструкция оснастки для исследований. Определены погрешности перемещений станка, а также определены и обоснованы размеры образцов и режимы нагружения. С помощью метода цифровой корреляции изображений выполнены экспериментальные исследования пластического течения металла в очаге деформации в процессах свободного ортогонального резания и поверхностного пластического деформирования. Для определения остаточных напряжений в экспериментальных образцах после свободного ортогонального резания и поверхностного пластического деформирования впервые использована комбинация метода цифровой корреляции изображений и метода сверления зондирующего отверстия, идея которой заключается в определении перемещений материальных частиц поверхности образца по двум изображениям: поверхности образца, имеющего остаточные напряжения и той же поверхности после высокоскоростного сверления зондирующего отверстия.
Ключевые слова
остаточные напряжения, цифровая корреляция изображений, метод измерения скорости частиц по изображениям, свободное ортогональное резание, поверхностное пластическое деформирование
Methodology and technological equipment development for treatment processes metal plastic flow research. Part 2. Special equipment and methodology development for experiment research by digital image correlation method
The metal plastic flow regularities experimental estimation, as well as the residual stresses (RS) values in the treatment processes is an important task to correctness justification of obtained finite element modeling solutions. However, the currently known and used plastic flow regularities and RS experimental determination methods in most cases have a significant disadvantages: labor intensity, low accuracy, sample preparation necessity and difficult to apply on real parts. This work purpose is to develop special equipment and methods for researches by the digital image correlation method for conducting experimental metal plastic flow and RS researches during free orthogonal cutting and surface plastic deformation (SPD) under the technological treatment factors variation. The paper substantiates orthogonal loading schemes in the metal plastic flow research in the cutting and SPD processes, research accessories and equipment is developed. The machine movement errors were determined, the sample sizes and loading routines were determined and justified. Using the digital image correlation method, the metal plastic flow experimental researches in the deformation zone during free orthogonal cutting and surface plastic deformation processes were performed. For experimental samples RS determinination after free orthogonal cutting and surface plastic deformation, the digital image correlation and probing hole drilling methods combination was used for the first time, which idea is to determine the material particles movements on the sample top from two images: the sample surface having residual stresses and the same surface after high-speed probing hole.
Keywords
residual stresses, digital image correlation, images particle velocity measurement method, free orthogonal cutting, surface plastic deformation
