DOI: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2019.91.06

РОЗРОБКА МОДЕЛІ ВИГЛАДЖУВАННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ КІНЦЕВИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Thomas Emmer, Florian Welzel, Dmytro Borysenko, Vadym Voropai, Dac Trung Nguyen

Анотація


Представлена наукова стаття охоплює інформацію щодо розробки математичної моделі процесу вигладжування. Вигладжування є ефективним процесом фінішної обробки виробів з металу. Використання цього виробничого процессу дає змогу значно поліпшити чистоту поверхні, покращити властивості поверхні і поверхневого шару, а також підвищити якість оброблюваного виробу. Математична модель процесу вигладжування була створена з застосуванням методу кінцевих елементів. Для цього було використано спеціалізоване програмне забеспечення “AdvantEdge” фірми Third Wave Systems. Застосування імітаційного моделювання методом кінцевих елементів дає можливість зменшити кількість реальних експериментів для розробки моделі та отримати данні про параметри процссу, що важко або взагалі неможливо виміряти під час експерименту. Розроблена математична модель процесу вигладжування полегшує оптимізацію процесу та дозволяє зменшити кількість реальних експериментів, що призводить до поліпшення економічної ефективності та екологічності.

Ключові слова


алмазне вигладжування; метод кінцевих елементів; чотирифакторний експеримент; математична модель процессу; квадратичне рівняння регресії; напруження.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


K. Röttger, Walzen hartgedrehter Oberflächen, Shaker Verlag, Aachen, 2003.

L.N. Lopez de Lacalle, A. Lamikiz, J. Munoa, J.A. Sanchez, Quality improvement of ball-end milled sculptured surfaces by ball burnishing, International Journal Machine Tools & Manufacture 45 (15) (2005) 1659–1668, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2005.03.007.

A. Rodríguez, L.N. López de Lacalle, A. Celaya, A. Lamikiz, J. Albizuri, Surface improvement of shafts by the deep ball- burnishing technique, Surface & Coating Technology 206 (11–12) (2012) 2817–2824, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.11.045.

F.J. Shiou, C.H. Chen, Freeform surface finish of plastic injection mold by using ball-burnishing prozess, International Journal Advanced Manufacturing Technology 140 (1–3) (2003) 248–254, https://doi.org/10.1016/S0924-0136(03)00750-7.

H. Luo, J. Liu, L. Wang, Q. Zhong, Investigation of the burnishing process with PCD tool on non-ferrous metals, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 25 (2005) 454–459, https://doi.org/10.1007/s00170-003-1959-5.

N.H. Loh, S.C. Tam, S. Miyazawa, Statistical analyses of the effects of ball burnishing parameters on surface hardness, Wear 129 (2) (1989) 235–243, https://doi.org/10.1016/0043-1648(89)90261-5.

W. Zhuang, B. Wicks, Numerical analysis of residual stresses induced by low plasticity burnishing. Key Eng. Mater. 23 (3) (2002) 809–814, http://refhub.elsevier.com/S0924-0136(14)00278-7/sbref0130.

Torbilo V.M. Almaznoe vyiglazhivanie. – M.: Mashinostroenie, 1972.-104 p.

M. Korzynski, A model of smoothing slide ball-burnishing and an analysis of the parameter interaction, J. Mat. Process. Tech. 209 (1) (2009) 625–633, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.02.037.

F.L. Li, W. Xia, Z.Y. Zhou, J. Zhao, Z.Q. Tang, Analytical prediction and experimental verification of surface roughness during the burnishing process, Int. J. Mach. Tool. Manuf., 62 (2012) 67-75, https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2012.06.001.

L. Hiegemann, C. Weddeling, N.B. Khalifa, A.E. Tekkaya, Analytical prediction of roughness after ball burnishing of thermally coated surfaces, Procedia Eng., 81 (2014), 1921-1926, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.10.257.

L. Hiegemann, C. Weddeling, N.B. Khalifa, A.E. Tekkaya, Prediction of roughness after ball burnishing of thermally coated surfaces, J. Mat. Process. Tech., 217 (2015), 193-201, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2014.11.008.

L. Hiegemann, C. Weddeling, A.E. Tekkaya, Analytical contact pressure model for predicting roughness of ball burnished surfaces, J. Mat. Process. Tech., 232 (2016), 63-77, https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.01.024.

A. Sagbas, Analysis and optimization of surface roughness in the ball burnishing process using response surface methodology and desirabilty function, Adv. Eng. Software, 42 (11) (2011), 992-998, https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2011.05.021.

M.M. El-Khabeery, M.H. El-Axir, Experimental techniques for studying the effects of milling roller-burnishing parameters on surface integrity, Int. J. Mach. Tools and Manufacture, 41 (12) (2001), 1705-1719, https://doi.org/10.1016/S0890-6955(01)00036-0.

Zaytsev B.G., Shevchenko A.S. Spravochnik molodogo tokarya / B.G. Zaytsev, A.S. Shevchenko. – M.: Vyisshaya shkola, 1979. – 367 p.

Klimenko S.A. Finishnaya obrabotka poverhnostey pri proizvodstve detaley / S.A. Klimenko; pod obsch. red. S.A. Chizhika i M.L. Heyfetsa. – Minsk: Belaruskaya nauka, 2017. – 376 p.

W. Zhuang, B. Wicks, Numerical analysis of residual stresses induced by low plasticity burnishing. Key Eng. Mater. 23 (3) (2002) 809–814, http://refhub.elsevier.com/S0924-0136(14)00278-7/sbref0130.




ISSN 2078-7405