RU2215642C2 - Method to control process of abrasive-flow machining - Google Patents
Method to control process of abrasive-flow machining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215642C2 RU2215642C2 RU99112702/02A RU99112702A RU2215642C2 RU 2215642 C2 RU2215642 C2 RU 2215642C2 RU 99112702/02 A RU99112702/02 A RU 99112702/02A RU 99112702 A RU99112702 A RU 99112702A RU 2215642 C2 RU2215642 C2 RU 2215642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive
- pockets
- working nozzle
- nozzle
- jet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам управления процессом струйно-абразивной обработки (СОА) и может применяться для создания двойной шероховатости с равным шагом между масляным микрокарманами на поверхностях деталей. The invention relates to methods for controlling the process of jet-abrasive processing (SOA) and can be used to create double roughness with an equal pitch between oil micro pockets on the surfaces of parts.
В качестве наиболее близкого аналога выбран способ контроля и управления процессом струйно-абразивной обработки поверхности деталей путем регулирования рабочих скоростей абразива, где в качестве контролирующего параметра выбирают рабочие скорости и контроль осуществляют, сопоставляя рабочие и критические скорости в зависимости от чистоты обрабатываемой поверхности, а управление осуществляют регулированием рабочих скоростей абразива. Для этого определяют технологические параметры процесса в соответствии с фракционным составом абразива (см. а.с. СССР 852517, кл. В 24 С 1/00, 07.08.1981). As the closest analogue, the method of monitoring and controlling the process of abrasive blasting of the surface of the parts by adjusting the working speeds of the abrasive is selected, where operating speeds are selected as the control parameter and the control is carried out by comparing the working and critical speeds depending on the cleanliness of the processed surface, and the control is carried out regulation of the operating speeds of the abrasive. For this, the technological parameters of the process are determined in accordance with the fractional composition of the abrasive (see AS USSR 852517, class B 24 C 1/00, 08/07/1981).
Недостатком указанного способа является невозможность получения двойной шероховатости с равным шагом между масляными микрокарманами и регулирования относительной площади, занимаемой масляными микрокарманами, которую целесообразно изменять в зависимости от условий эксплуатации детали. В ГОСТе 24773-81 на частично-регулярный микрорельеф (ЧРМР) поверхности указывается, что площадь, занимаемая ЧРМР, может изменяться в пределах 5-90% от номинальной площади в зависимости от условий эксплуатации детали. The disadvantage of this method is the inability to obtain a double roughness with an equal pitch between the oil micropockets and the regulation of the relative area occupied by the oil micropockets, which is advisable to change depending on the operating conditions of the part. GOST 24773-81 on a partially-regular microrelief (CRMR) of a surface indicates that the area occupied by the CRMR can vary within 5-90% of the nominal area depending on the operating conditions of the part.
Техническим результатом изобретения является получение двойной шероховатости с равным шагом между масляными микрокарманами. The technical result of the invention is to obtain a double roughness with an equal pitch between the oil micro-pockets.
Указанный результат достигается тем, что в двухфазной струе создают поверхности с помощью регулируемой начальной закрутки двухфазной струи z0, которая определяется как отношение тангенциального Qτ и осевого Qо расходов воздуха в рабочем сопле (z0 = Qτ/Qo), при этом шаг S - расстояние между масляными микрокарманами определяют по формуле
S/d=k•z0,
где S - шаг между масляными микрокарманами;
z0 - начальная закрутка двухфазной струи (z0 = Qτ/Qo);
d - зернистость абразива (мкм);
Qτ - расход воздуха через тангенциальный патрубок, (м3/с), (управляющее воздействие);
Qо - расход воздуха через осевой патрубок, (м3/с);
k - коэффициент пропорциональности; k - изменяется от 2 до 10 при изменении размера зерна абразива от 5 до 120 мкм и расстоянии от сопла х=40 мм.This result is achieved by the fact that in a two-phase jet create surfaces using an adjustable initial twist of a two-phase jet z 0 , which is defined as the ratio of the tangential Q τ and axial Q about the air flow in the working nozzle (z 0 = Q τ / Q o ), while step S - the distance between the oil micro-pockets is determined by the formula
S / d = k • z 0 ,
where S is the step between the oil micro-pockets;
z 0 - the initial twist of a two-phase jet (z 0 = Q τ / Q o );
d is the granularity of the abrasive (μm);
Q τ - air flow through the tangential pipe, (m 3 / s), (control action);
Q about - air flow through the axial pipe, (m 3 / s);
k is the coefficient of proportionality; k - varies from 2 to 10 with a change in the grain size of the abrasive from 5 to 120 microns and a distance from the nozzle x = 40 mm
На фиг. 1 показана технологическая установка для осуществления предлагаемого способа. In FIG. 1 shows a processing unit for implementing the proposed method.
Технологическая установка состоит из сопла 1, патрубков 2 - для осевой подачи воздуха, 3 - для подачи абразива, 4 - для тангенциальной подачи воздуха (управляющее воздействие), 5 - емкости с абразивом с отверстием 6. Цифрой 7 обозначены частицы абразива, 8 - обрабатываемая поверхность, х - расстояние между срезом сопла 1 и обрабатываемой поверхностью 8, Qо - расход воздуха через осевой патрубок 2, QА - расход атмосферного воздуха (не учитывается), Qτ - расход воздуха через тангенциальный патрубок 4 (управляющее воздействие), с - концентрация абразива.The technological installation consists of a
На фиг.2 показан график изменения относительного шага S/d масляных микро-карманов от изменения начальной закрутки двухфазной струи z0, для абразивов: 1-12 (размер зерна d=100-120 мкм), 2 - М40 (d=28-40 мкм), 3 - М5 (d=3-5 мкм).Figure 2 shows a graph of the change in the relative step S / d of oil micro-pockets from the change in the initial twist of a two-phase jet z 0 , for abrasives: 1-12 (grain size d = 100-120 μm), 2 - M40 (d = 28- 40 μm), 3 - M5 (d = 3-5 μm).
На фиг.3 показан график изменения относительного шага S/d масляных микрокарманов от времени обработки t, М40, х=40 мм, z0=0,6.Figure 3 shows a graph of the change in the relative pitch S / d of the oil micropockets from the processing time t, M40, x = 40 mm, z 0 = 0.6.
Принцип работы. Principle of operation.
При движении двухфазной струи без управляющего воздействия (Qτ = 0) абразив группируется в ее осевой зоне по закону, близкому к закону нормального распределения Гаусса (фиг.1, эпюра В). При подаче управляющего воздействия Qτ изменяется вектор скорости двухфазной струи и абразив под действием центробежных сил перемещается к периферии двухфазной струи, вследствие чего его концентрация по сечению становится равномерной (фиг.1, эпюра D), что приводит к получению равномерного шага S между масляными микрокарманами на обрабатываемой поверхности 8 (фиг.1, выноска I).When a two-phase jet moves without a control action (Q τ = 0), the abrasive is grouped in its axial zone according to a law close to the law of the normal Gaussian distribution (Fig. 1, plot B). When applying the control action Q τ , the velocity vector of the two-phase jet changes and the abrasive under the action of centrifugal forces moves to the periphery of the two-phase jet, as a result of which its concentration over the cross section becomes uniform (Fig. 1, plot D), which leads to a uniform step S between the oil micro-pockets on the treated surface 8 (figure 1, callout I).
Пример. Example.
При подаче сжатого воздуха из патрубка 2 в сопло 1 в патрубке 3 создается разряжение, при этом воздух из атмосферы проходит через отверстие 6 и создает поток в емкости 5 и патрубке 3, за счет чего абразив из емкости 5 поступает в сопло 1. Сжатый воздух, подаваемый через патрубок 4 (управляющее воздействие), придает двухфазной струе, находящейся в сопле 1, вращательное движение вокруг ее оси, интенсивность которого зависит от величины z0 = Qτ/Qo. Изменяя значение z0, возможно получение равномерной по сечению струи концентрации абразива с заданным расстоянием между частицами абразива при их подлете к обрабатываемой поверхности, на которой будет получен заданный шаг S между масляными микрокарманами.When compressed air is supplied from the
Эксперимент проводился при следующих значениях переменных: сопло с диаметром входного патрубка 2=3 мм, диаметр на выходе сопла - 6 мм, абразивы - 12, М40, М5, расход абразива 2 г/с (расход абразива учитывался экспериментально путем подсчета количества зерен на 1 мм2), расстояние от среза сопла до обрабатываемой поверхности х= 40 мм, время обработки t=4 с, постоянный суммарный расход воздуха QΣ = 16•10-4 м3/с, тангенциальный расход Qτ изменялся от 0 до 6•10-4 м3/с. Результаты эксперимента приведены на фиг.2.The experiment was carried out with the following values of variables: nozzle with
При постоянном расходе абразива и определенной начальной закрутке двухфазной струи расстояние между масляными микрокарманами можно изменять, также и временем обработки, фиг.3. With a constant consumption of abrasive and a certain initial twist of a two-phase jet, the distance between the oil micro-pockets can be changed, as well as the processing time, Fig.3.
Claims (1)
S/d= k•z0,
где S - шаг между масляными микрокарманами;
d - зернистость абразива, мкм;
k - коэффициент пропорциональности, изменяемый от 2 до 10 при изменении размера зерна абразива от 5 до 120 мкм и при расстоянии между срезом рабочего сопла и обрабатываемой поверхностью, равном 40 мм;
z0 - начальная закрутка двухфазной струи в рабочем сопле, равная Qτ/Qo;
Qτ - расход воздуха через тангенциальный патрубок рабочего сопла - управляющее воздействие, м3/с;
Qo - расход воздуха через осевой патрубок рабочего сопла, м3/с.A method for controlling the process of jet-abrasive machining of parts, including monitoring and controlling at least one of the parameters of the processing mode, characterized in that the concentration of the abrasive in the two-phase jet is selected as the parameter mentioned when it approaches the surface to be formed, on which oil micropockets are formed with a given step, while controlling the concentration of abrasive is carried out by adjusting the initial twist of the two-phase jet in the working nozzle, and the step between the oil micro-pockets is determined condition
S / d = k • z 0 ,
where S is the step between the oil micro-pockets;
d is the granularity of the abrasive, microns;
k is the proportionality coefficient, changing from 2 to 10 when changing the grain size of the abrasive from 5 to 120 microns and when the distance between the slice of the working nozzle and the treated surface is 40 mm;
z 0 - the initial twist of the two-phase jet in the working nozzle, equal to Q τ / Q o ;
Q τ - air flow through the tangential nozzle of the working nozzle - control action, m 3 / s;
Q o - air flow through the axial pipe of the working nozzle, m 3 / s
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112702/02A RU2215642C2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Method to control process of abrasive-flow machining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99112702/02A RU2215642C2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Method to control process of abrasive-flow machining |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99112702A RU99112702A (en) | 2001-04-10 |
RU2215642C2 true RU2215642C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32026357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99112702/02A RU2215642C2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Method to control process of abrasive-flow machining |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215642C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105718682A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Grinding simulation method for grinding liquid particles and workpieces under mesoscale condition |
CN105718681A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Numerical simulation analysis method of valve element nozzle of servo valve |
CN105718683A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Simulation method of abrasive particle flow machining for quality control |
-
1999
- 1999-06-09 RU RU99112702/02A patent/RU2215642C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БИЛИК Ш.М. Абразивно-жидкостная обработка металлов. - М.: Машгиз, 1960, с. 179. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105718682A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Grinding simulation method for grinding liquid particles and workpieces under mesoscale condition |
CN105718681A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Numerical simulation analysis method of valve element nozzle of servo valve |
CN105718683A (en) * | 2016-01-25 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | Simulation method of abrasive particle flow machining for quality control |
CN105718681B (en) * | 2016-01-25 | 2018-08-07 | 长春理工大学 | A kind of Numerical Analysis methods of valve core of servo valve nozzle |
CN105718683B (en) * | 2016-01-25 | 2018-08-07 | 长春理工大学 | A kind of analogy method of abrasive Flow Machining to quality control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5054247A (en) | Method of controlling flow resistance in fluid orifice manufacture | |
JP4262775B2 (en) | Method and apparatus for shaping orifice with abrasive slurry | |
US7699685B1 (en) | Method and apparatus for grinding a workpiece | |
Brinksmeier et al. | High-performance surface grinding–the influence of coolant on the abrasive process | |
US7189145B2 (en) | Method of and apparatus for producing roll | |
RU2215642C2 (en) | Method to control process of abrasive-flow machining | |
DE60211027T2 (en) | POROUS, LUBRICATED MIXED TUBE FOR ABRASIVE FLUID JET | |
Mali et al. | Current status and application of abrasive flow finishing processes: a review | |
CA1324262C (en) | Controlled milling using flow rate regulation | |
SE462147B (en) | PROCEDURES AND DEVICES FOR THERMAL GRINDING OF SURFACES | |
JPH11197946A (en) | Abrasive grain flow electrolytic polishing method and its working device | |
Hadad et al. | Experimental investigation of the effects of dressing and coolant-lubricant conditions on grinding of Nickel-based superalloy-Inconel 738 | |
Kasim et al. | Effect of abrasive water jet turning AWJT parameter setting on surface finish of inconel 718 | |
Thakur et al. | Innovations in Abrasive Machining | |
AU2021101722A4 (en) | An investigation of abrasive water jet machining on glass fiber reinforced polymers | |
Parthiban et al. | Optimization of material removal rate in wire electric discharge grinding for micro machining of tungsten electrodes | |
RU2005057C1 (en) | Device for pneumatic vortex working inner part surface | |
RU2740682C1 (en) | Electroabrasive processing method and metal abrasive tool for implementation of method | |
CA2084974C (en) | Nozzle for disc centrifuge bowl | |
Matsuo et al. | Slot grinding of steels and ceramics with superabrasive wheels | |
Kumar et al. | Parametric optimisation for micro electric discharge drilling process | |
RU2153939C1 (en) | Mortar applying nozzle | |
Prashanth et al. | Fabrication of Abrasive Jet Machine | |
Risto et al. | Securing a robust electrical discharge drilling process by means of flow rate control | |
Fang et al. | Research on the mathematical model of fluid jet polishing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040610 |