Різання та інструменти в технологічних системах

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62923

У збірнику публікуються наукові статті, у яких висвітлюються актуальні питання в області механічної обробки сучасних матеріалів із застосуванням високопродуктивних технологій, нових методів та вимірювальних приладів для контролю якості оброблених поверхонь і високоефективних різальних інструментів. Висвітлюються аспекти оптимізації й математичного моделювання на різних етапах технологічного процесу.

Рік заснування: 1966. Періодичність: 2 рази на рік. ISSN 2078-7405 (Print)

Новини

Збірник «Різання та інструменти в технологічних системах» включено до Переліку наукових фахових видань України з технічних наук до категорії «Б» згідно Наказу МОН України №409 від 17.03.2020 р.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 88

Finite element analysis of changing of stress condition caused by diamond burnishing
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ferencsik, Viktoria
The article is aspected to the finite element modelling of stress in subsurface layer of aluminium alloy workpiece during diamond burnishing process. This cold forming process is a simple, cost-effective finishing method that can be used to improve surface integrity and provide compressive residual stress. Available with these, durability and quality enhancement of the components can be reached, but improperly chosen burnishingparameters can distort the efficiency of the plastic deformation process. Статтю присвячено скінченно-елементному моделюванню напружень у підповерхневому шарі заготовки з алюмінієвого сплаву в процесі алмазного вигладжування. Цей процес холодного формоутворення є простим, економічно ефективним методом обробки, який можна використовувати для покращення цілісності поверхні та забезпечення залишкових напружень стиснення. З ними можна досягти довговічності та підвищення якості компонентів, але неправильно підібрані параметри вигладжування можуть спотворити ефективність процесу пластичної деформації.
Analysis of the Abbott-Firestone curve ona diamond-burnished surface
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Smolnicki, Szilárd; Varga, Gyula
In theresearch we provide a brief overview of the context of the topic, starting from the issues of energy efficiency and environmental awareness and sustainable development, through the positive properties of alternative forms of processing such as diamond burnishing, to the examination of the surface finish, which plays a key role in the relationship between surface quality and diamond burnishing.In the first chapter of this paper, the science of sustainable development, industrial ecology and its different systems models are presented, leading to the three pillars of sustainable development. In the same chapter, we touch on the relationship between energy-and eco-efficiency, their characteristics, recent research results and impacts.Wepresent the dimensions and material quality of the test piece on which the tests were carried out. This will be followed by a description of the technological characteristics of the turning and diamond-burnishing processes. У дослідженні ми надали огляд контексту теми, починаючи з питань енергоефективності, екологічної свідомості та сталого розвитку. Ми розглянули позитивні властивості альтернативних методів обробки, таких як алмазне полірування, і звернули увагу на поверхню підкладки, яка є ключовим фактором у взаємозв'язку між якістю поверхні та алмазним поліруванням. У першій частині статті ми представили науку сталого розвитку, промислову екологію та її різні системні моделі, а потім звернулися до трьох стовпів сталого розвитку. Було обговорено взаємозв'язок між енергетичною та екологічною ефективністю, їхні характеристики та останні результати досліджень. У наступному розділі ми описали розміри та якість матеріалу дослідних зразків, які були випробувані. Потім були представлені технологічні характеристики процесів точіння та алмазного вигладжування.
Aluminum matrix composites alternative for brake rotor applications
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Khattab, Afraa; Felhő, Csaba
This literature overview examines the capacity of using aluminum matrix composites (AMCs) rather than conventional grey solid iron in brake rotor packages. Driven by the preference for lighter and more environmentally friendly vehicles, AMCs offer several benefits, including decreased weight, advanced thermal properties, superior put-on resistance, and an optimized breaking system. Studies have concluded that AMCs can gain weight reductions of up to 60% compared to cast iron, resulting in stepped-forward gas performance and automobile management. Besides exhibiting superior thermal conductivity and lower thermal enlargement, it results in better heat dissipation and a reduced danger of warping and cracking. The advantage of using ceramic reinforcements, which include SiC, Al2O3, and B4C, is that they can enhance the damage resistance of AMCs, leading to a longer service life for brake rotors. У цьому огляді літератури розглядається можливість використання алюмінієвих матричних композитів (AMК) замість звичайного сірого чавунав пакетах гальмівних дисків. Керуючись перевагою більш легких та екологічних транспортних засобів, AMКпропонують кілька переваг, включаючи зменшену вагу, покращені теплові властивості, чудову стійкість до корозіїта оптимізовану систему руйнування. Дослідження дійшли висновку, що AMК можуть зменшити вагу до 60% порівняно з чавуном, що призводить до поступового підвищення продуктивності газу та управління автомобілем. Крім того, що він демонструє чудову теплопровідність і менше теплове збільшення, він призводить до кращого розсіювання тепла та зменшує небезпеку деформації та розтріскування. Перевага використання керамічних підсилювачів, які включають SiC, Al2O3і B4C, полягає в тому, що вони можуть підвищити стійкість до пошкоджень AMК,що призводить до більш тривалого терміну служби гальмівних дисків.
Comparison of cutting tool geometries based on cutting forces and roughness of hard turned surfaces
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Molnár, Viktor; Szabo, Gergely
Surface quality and energy consumption are two widely studied topics of hard machining. Due to the increasing need of companies for new, more efficient materials, tools and procedures, their manufacturers or suppliers have to deliver innovative solutions from time to time. In this study the latest development of a hard turning insert manufacturer is used in comprehensive machining experiments to show how the new tool (a wiper insert) behaves compared to its standard counterpart. Based on surface roughness and machining force measurement and analysis, this efficiency is proved by quantitative results: the wiper geometry ensures significantly better surface quality, while the energy consumption of the used machine tool is considerably lower. У токарній обробці загартованих сталей ріжучі інструменти постійно розробляються їх виробниками, і широкий спектр застосування охоплюється різними рішеннями, що стосуються інструментальних матеріалів або геометрії. У цьому дослідженні представлені результати експерименту з механічної обробки. Вимірювали та аналізували шорсткість оброблюваних циліндричних поверхонь та зусилля обробки. Механічна обробка здійснювалася стандартною вставкою, а потім її аналогом після доводки. Мета полягала в тому, щоб визначити,чи забезпечує вставка після доводкименше енергоспоживання за рахунок менших сил різання та сприятливу якість поверхні за рахунок нижчих значень шорсткості поверхні.
Influence of feed rate on the dynamic properties of thin-walled partduring end-milling
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Dyadya, Sergei; Kozlova, Olena; Brukhno, Eduard; Yakhno, Denys; Karamushka, Daria
When selecting cutting modes for end-milling of thin-walled parts from hard-to-machine materials, their influence on machining stability must be considered. To do this, it is necessary to understand the types of vibrations that operateand the conditions under which they arise. Research has shown that different types of vibrations operatesequentially during cutting and only for a certain of time. During end-milling, forced and accompanying free oscillationsoperates due to the short duration of cutting. Their influence on the stability of the cutting process depends on the speed zone in which the milling takes place. The most unfavorable is the third speed zone of vibrations, where accompanying free vibrations of high intensity occur. Cutting speeds for machining parts from hard-to-machine materials fall precisely within this zone.The intensity of vibrations is influenced by the dynamic properties of the part. During end-milling of thin-walled parts, these properties are characterized by the amplitude and frequency of accompanying free vibrations, which exceed the natural frequency of the part's free vibrations. In other words, cutting modes alter the dynamic properties of the part. При призначенні режимів різання для кінцевого фрезерування тонкостінних деталей з важкооброблюваних матеріалів треба враховувати їх вплив на сталість обробки. Для цього треба знати, які види коливань діють і за яких умов вони виникають. Виконаними дослідженнями встановлено, що при різанні різні види коливань діють послідовно і тільки певний час. При кінцевому фрезеруванні через короткочасність різання виникають вимушені та супроводжуючі вільні коливання. Їх вплив на сталість процесу різання залежить від того, в якій швидкісній зоні коливань буде проходити фрезерування. Найбільш несприятливою є третя швидкісна зона коливань. Тільки в ній діють супроводжуючі вільні коливання великої інтенсивності. Швидкості різання для обробки деталей з важкооброблюваних матеріалів припадають саме на цю зону. На інтенсивність коливань впливають динамічні властивості деталі. При кінцевому фрезеруванні тонкостінних деталей вони характеризуються амплітудою та частотою супроводжуючих вільних коливань, які більше за частоту вільних коливань деталі. Тобто режими різання змінюють динамічні властивості деталі.
Specific energy capacity of processing and energy efficiency for process of grinding with wheels from superhard materials
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Lavrinenko, Valerii; Solod, Volodymyr; Dašić, Predrag; Ostroverkh, Yevgeniy
The analysis of modern research shows that when evaluating the specific energy intensity of the abrasive processing process, one should pay attention not only to the indicators of grinding power and material removal rate, but also to the indicator of the wear of the abrasive tool, which we will show below for the grinding tool made of superhard materials. It is shown that the traditional method of estimating the specific energy capacity based on the ratio of the grinding power to the processing productivity does not provide an adequate solution, since with it the specific heat capacity of processing exceeds the specific heat capacity of melting of the processing material by almost an order of magnitude. Therefore, it is the application of a new approach to the assessment of the specific energy intensity of diamond grinding, taking into account the wear of the working layer of the diamond wheel, and makes it possible to estimate the indicators of the specific energy intensity of grinding and the energy efficiency coefficient. Аналіз сучасних досліджень свідчить про те, що чим більш пластичним є оброблюваний матеріал, тим більшою є питома енергія його шліфування. На питому енергоємність шліфування також впливають умови різання і умови закріплення абразивних зерен. Сучасні дослідження свідчать і про те, що при оцінці питомої енергоємності процесу абразивної обробки кругами з надтвердих матеріалів слід звертати увагу крім показників ефективної потужності шліфування і швидкості зйому матеріалу, також і на показник зносу абразивного інструменту, що нами далі і буде показано для шліфувального інструменту з надтвердих матеріалів (алмазів та кубічного нітриду бору). Доведено, що традиційний метод оцінки питомої енергоємності за відношенням потужності шліфування до продуктивності обробки не дає адекватного рішення, оскільки при ньому питома теплоємність оброблення майже на порядок перевищує питому теплоємність плавлення обробного матеріалу. Тому, саме застосування нового підходу до оцінки питомої енергоємності алмазного шліфування з урахуванням зношування робочого шару алмазного кругу, і дає можливість оцінити показники питомої енергоємності шліфування та енергетичний коефіцієнт корисної дії.
Interpretation workflow of geometric tolerances
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Mikó, Balazs
The application of the principles of the geometric product specification (GPS) has increasing importance in the machining industry. The tolerancing process should harmonize the relationship between tolerancing, machining process, measuring and design requirements. The aim of the article is to present the interpretation process and the suggested workflow of geometric tolerances. The dimensional and geometric tolerances are compared, and some critical problemsof geometric tolerancingare demonstrated by case studies. Застосування принципів геометричної специфікації продукту (ГСП) набуває все більшого значення в обробній промисловості. Процес визначення допуску повинен гармонізувати взаємозв'язок між допуском, процесом механічної обробки, вимірювальними та проектними вимогами. У разі інтерпретації інженерного креслення важливе значення має детальне розуміння відповідних стандартів. Метою дослідження є вивчення процесу визначення допуску, взаємозв'язку між допуском, процесом механічної обробки, вимірювальними та проектними вимогами. Метою статті є представлення процесу інтерпретації та запропонованого робочого процесу геометричних допусків. Деякі критичні проблеми демонструються на прикладах кейсів.
Manufacturing systems used in the shipbuilding industry from years 2000 up to nowadays
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Czifra, György
The continuous growth in demands for product quality and their utility properties in today's competitive environment places increased requirements on activities ranging from pre-production stages to sales completion. From these facts, it is evident that special attention must be paid to material selection, product design, and the construction of individual components, as well as the technologies used in their production and processing. Achieving high technical parameters for products while simultaneously optimizing the cost/performance or cost/utility value ratio compels designers and engineers to explore new progressive materials with high mechanical, chemical, and physical properties. Безперервне зростання вимог до якості продукції та її корисних властивостей у сучасному конкурентному середовищі висуває підвищені вимоги до промисловості, починаючи від етапів підготовки виробництва до його завершення і продажів. З цих фактів видно, що особлива увага повинна бути приділена вибору матеріалів, дизайну виробів і конструкції окремих компонентів, а також технологіям, що використовуються при їх виробництві та обробці. Досягнення високих технічних параметрів виробів з одночасною оптимізацією співвідношення витрат і продуктивності або витрат і корисностей змушує конструкторів та інженерів досліджувати нові прогресивні матеріали з високими механічними, хімічними та фізичними властивостями.
Impact of dynamic human and technological resource cost on lot size optimization
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Bányai, Tamás
The design methods of production systems have evolved significantly in recent decades. New methods have emerged that are capable of determining the optimal parameters of production systems operating in increasingly complex environments. The two best known methods for lot sizing problems are the Wagner-Whitin algorithm and the Silver-Meal heuristics. The original versions of these two methods are only suitable for solving simple lot sizing problems, but there are several complex mutations of these methods that allow solving complex lot sizing problems. In the present research, the author presents a modified Wagner-Whitin algorithm that is suitable for solving the lot sizing problem and also for investigating the impactof dynamically changingresource costs. Методи проектування виробничих систем за останні десятиліття значно еволюціонували. З'явилися нові методи, здатні визначати оптимальні параметри виробничих систем, що функціонують у все більш складних середовищах. Двома найбільш відомими методами для задачна розмір лотів (партій) є алгоритм Вагнера-Вітіна та евристика Сільвера-Міла. Оригінальні версії цих двох методів підходять тільки для вирішення простих задач на розмір лота, але існує кілька складних мутацій цих методів, які дозволяють вирішувати складні задачі розміру партії. На ефективність виробничих процесів може впливати безліч факторів. Для того щоб підвищити ефективність виробничих процесів, все більш важливим стає облік зростаючого числа параметрів. Хоча алгоритм Вагнера-Вітіна є відмінним методом для визначення динамічних розмірів партії, існує ряд параметрів середовища, які не можуть бути враховані сучасними алгоритмами. У даній дослідницькій роботі представлений метод, заснований на алгоритмі Вагнера-Вітіна, який дозволяє враховувати динамічно мінливі ресурсні витрати, орієнтуючись як на людські, так і на технологічні ресурси.
Impact of quantity discount on purchasing costs in blending technologies
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Bányai, Ágota
Blending technologies are important in many sectorsof industry, butare most prevalent in the chemical and food industries. They are playing an increasingly important role in the world economy despite the spread of electromobility. Nowadays, in addition to the technological aspects, there is a growing need to look at the logistical aspects, as logistics related costsaccount for a significant part of the cost of blending technologies. In this research work, the results of the analysis of the impact of quantity discounts, an important aspect of procurement activities related to blending technologies, are presented. A mathematical model is presented that can be used to investigate the impact of quantitydiscounts of components on profit and product quality. Технології змішування (купажування) важливі в багатьох галузях промисловості, але найбільш поширені в хімічній та харчовій промисловості. Вони відіграють все більш важливу роль у світовій економіці, незважаючи на поширення електромобільності. Сьогодні, окрім технологічних аспектів, зростає потреба розглянути логістичні аспекти, оскільки витрати, пов'язані з логістикою, становлять значну частину собівартості технологій змішування. Купажні технології є особливою галуззю промислових технологій, де параметри якості компонентів суттєво визначають якість кінцевого продукту, і цей суттєвий взаємозв'язок, як правило, може бути визначений за допомогою певних математичних функцій. Як свідчить низка літературних джерел та науково-дослідних робіт, одним з найважливіших напрямків досліджень технологій змішування є дослідження технологічних аспектів технологій змішування, в той час як логістичним аспектам технологій змішування в літературі присвячені лише поодинокі джерела. У даній науково-дослідній роботі була розроблена математична модель для дослідження того, як кількісна знижка на компоненти, що входять до складу готового продукту, впливає на загальну собівартість, прибуток і вплив на параметри якості готового продукту.