выпускная квалификационная работа по шероховатости. Князев П.В._МТМп-1602а. Исследование фрактальных характеристик топографии поверхности после ультразвуковой упрочняющей обработки
 Скачать 320.18 Kb.
|
|
Таблица 9. – Влияние усилия выглаживания на показатели состояния обработанной поверхности
Таблица 10. – Показатели состояния поверхности образцов после механической обработки
Продолжение таблицы 10
Из рисунков 28, 29 следует что при ультразвуковой упрочняющей обраобтки наблюдается пропорциональная зависимость шероховатости поверхности и ее фрактальной размерностью. Причем установлено, что между параметров Ra и фрактальной размерностью наблюдается обратно пропорциональная связь, а между усилием обработки и фрактальной размерностью прямопро порциональная корреляционная связь. Также интересно отметить, что из полученных экспериментальных и расчетных данных при достаточно низких значениях шероховатости поверхности величина фрактальной размерности практически не изменяется и близка к топологической размерности, что говорит о более существенном сглаживании микронеровностей при ультразвуковой обработки. Изменение усилия внедрения инструмента при ультразвуковом выглаживании также не приводит к изменение фрактальной размерности обработанных поверхностей. Это может говорить о том, что при ультразвуковой обработке наиболее существенное значение на формирование шероховатости оказывает динамическая составляющая нагрузки. 1,55 Фрактальная размерность, D 1,5 1,45 1,4 1,35 ОВ УЗВ 1,3 0,05 0,07 0,09 0,11 0,13 Параметр Ra, мкм Рисунок 29. – Связь фрактальной размерности от параметра шероховатости Ra 4.3 Выводы по разделу Выполненные экспериментальные исследования по оценке фрактальной размерности обработанных поверхностей позволяют сделать вывод о возможности оценки режущей способности шлифовального круга на основе аппарата фрактальной геометрии. Таким образом, анализ численных результатов исследований поверхности образцов позволяет сделать вывод о существовании областей поверхности, обладающих фрактальными свойствами. Заключение В данной работе на основании проведенных нами экспериментов предложен метод оценки качества поверхности изделий с использованием различных фрактальных характеристик. К достоинствам метода можно отнести его универсальность и наглядность. Существование фрактальных областей обработанных поверхностей подтверждает возможности кластерного механизма формирования поверхности (на микро-, мезо-, макроуровне), являющегося следствием динамических неравноместных процессов. В связи с этим особенно интересным представляется разработка фрактально-синергетической модели процесса формирования рельефа поверхности (шероховатости), основанной на анализе заложенных в методах группового воздействия процессов самоорганизации. При этом шероховатость поверхности и поверхностный слой материала необходимо рассматривать как единую иерархическую фрактальную или мультифрактальную структуру. Такая модель позволит не только прогнозировать механизмы формирования шероховатости и физико- механических свойств поверхностного слоя, но и управлять ими. Список используемой литературы Божокин С.В. Фракталы и мультифракталы / С.В. Божокин, Д.А. Паршин. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика» 2001. – 128 с. Демкин Н.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин / Н.Б. Демкин, Э.В. Рыжов. – М.: Машиностроение. – 1981. – 244 с. Иванова В. С. Синергетика и фракталы в материаловедении / В.С. Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Оксогоев // М.: Наука, 1994. – 383 с. Костецкий Б.И., Качество поверхности и трение в машинах. «Техника»/ Б.И. Костецкий, Н.Ф. Колесниченко. – Изд. «Техника». – 1969. – 216 с. Киселев Е.С. Интенсификация процессов механической обработки рациональным использованием энергии ультразвукового поля. / Е.С. Киселев – Ульяновск: УлГТУ, 2003. – 186 с. Киселев Е.С. Использование ультразвука при обработке заготовок шлифованием и выглаживанием / Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов, З.В. Степчева // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007–№8. – С. 43-53. Кумабэ Д. Вибрационное резание / Д. Кумабэ. Перевод с яп. – М.: Машиностроение, 1985. – 424 с. Левин Б.М. Интенсификация процесса шлифования с применением ультразвуковой энергии / Б.М. Левин, В.И. Малышев, - Тольятти: Филиал ЦНИИ инф. и тех.-эк. исслед. 1990. –54 с. Малышев В.И. Влияние ультразвуковой правки шлифовальных кругов на качество шлифованных поверхностей в условиях автоматизированного производства / В.И. Малышев, С.В. Мурашкин, А.Н. Попов// Вектор науки ТГУ – Тольятти ТГУ, 2010, №3 – с. 101-105. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов / А.И. Марков – М.: Машиностроение, 1980 – 237с. Нерубай М.С. Резание жаропрочных и титановых сплавов с помощью ультразвука./ М.С. Нерубай – Куйбышев: Куйбышевское книжное изд-во, 1964. – 246 с. Никифоров А.Д. Высокие технологии размерной обработки в машиностроении/ А.Д. Никифоров и др. – М.: Высшая школа. – 2007. – 327с Потапов А.А. Исследование микрорельефа обработанных поверхностей с помощью методов фрактальных сигнатур / А.А. Потапов, Булавкин В.В., Герман В.А., Вячеславова О.Ф. // Журнал технической физики. – Т.75, – №5. – 2005. – С. 28–45 Старосельский А.А. Долговечность трущихся деталей машин / А.А. Старосельский, Д.Н. Гаркунов, М: «Машиностроение». – 1967. – 266 с. Суслов А.Г. Научные основы технологии машиностроения / А.Г. Суслов, А.М. Дальский. М.: Машиностроение. – 2002. – 684 с. Селиванов А.С. Комплекс математических моделей дислокационно- энергетического состояния поверхностного слоя при ультразвуковом выглаживании / А.С. Селиванов, В.И. Малышев // Вектор науки ТГУ – Тольятти, 2011; №2 – С. 64 – 69. Селиванов, А.С. Повышение эффективности ультразвукового выглаживания на станках с ЧПУ на основе управления дислокационно- энергетическим состоянием поверхностного слоя Автореферат дисс. канд. техн. наук. Ульяновск, УлГТУ, 2011 – 19 с. Стандарт ISO 4287:1998. Геометрические характеристики изделий. Структура поверхности: профильный метод. Термины, определения и параметры структуры. М., 1999—252 с Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature. N.Y.: Freeman, 1982. Malkin S., Guo, C, Grinding Technology: Theory and Applications of Machining wite Abrasives, Second Edition. Industrial Press, New York, 2008. – p.372. A. Brown, H.N. Hansen, X.J. Jiang, F. Blateyron, J. Berglund, N. Senin,T. Bartkowiak, B. Dixon, G. Le Goïc, Y. Quinsat, W.J. Stemp, M.K. Thompson,P.S. Ungar, E.H. Zahouani, Multiscale analyses and characterizations of surfacetopographies, CIRP Ann. 67 (2018) 839–862, D.F. Dauw, C.A. Brown, J.P. van Griethuysen, J.F.L.M. Albert, Surface TopographyInvestigations by Fractal Analysis of Spark-Eroded, Electrically ConductiveCeramics, CIRP Ann. - Manuf. Technol. 39 (1990) 161–165 Chen, Y. Liu, P. Zhou, A comparative study of fractal dimension calculationmethods for rough surface profiles, Chaos, Solitons & Fractals. 112 (2018) 24–30 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||