Визначення режимів струменевої обробки криволінійних поверхонь виробів

Abstract

Мета. Розробити підхід для визначення режимів струменевої обробки криволінійних поверхонь виробів з метою забезпечення рівномірної обробки. Цього можна досягти за умов дотримання постійної відстані від торця сопла до поверхні та перпендикулярності осі сопла до твірної криволінійної поверхні у точці оброблення переміщенням оброблюваної поверхні і зміною нахилу сопла. Методика. Для опису оброблюваної криволінійної поверхні застосовано базові положення аналітичної геометрії на площині. Для дослідження руху оброблюваної криволінійної поверхні використано базові положення теоретичної механіки, а саме кінематичні рівняння руху матеріальної точки. Побудову графічних залежностей та аналіз отриманих результатів здійснено з використанням математичного редактора. Результати. Результатом є математичний апарат, використання якого в системах керування технологічним обладнанням дасть змогу добитись рівномірного оброблення криволінійних поверхонь регулюванням лінійної швидкості переміщення поверхні виробу та кутової швидкості нахилу сопла струменевого апарата, і, отже, забезпечити необхідну точність та якість виробів. Наукова новизна. Удосконалено підхід до моделювання струменевої обробки виробів із криволінійними поверхнями, а саме запропоновано метод визначення режимів обробки за умов постійної відстані від торця сопла до поверхні та перпендикулярності осі сопла до дотичної у точці оброблення. Аналітично отримано вирази для математичного описання криволінійних поверхонь залежно від їх форми та характеру руху. Практична значущість. Запропонований підхід рекомендовано використовувати у технологічних процесах струменевої обробки для виробів складної конфігурації, під час проєктування вузлів технологічного обладнання або пристроїв, призначених для забезпечення руху виробу або інструменту. Математичні моделі можуть бути основою для забезпечення показників якості криволінійних поверхонь виробів, отриманих у результаті струменевої обробки.

Aim. Developing an approach for determining the modes of jet treatment for the curved surfaces of products to ensure uniform processing, which is achieved by maintaining a constant distance from the nozzle end to the surface and maintaining the perpendicularity of the nozzle axis to the curved surface at the point of processing during movement and changing the nozzle inclination. Method. The basic principles of analytical geometry on the plane are used to describe the processed curved surface. Kinematic equations of a material point motion as the basic principles of theoretical mechanics were used to research the motion of the processed curved surface. Graphical dependences and analysis of the obtained results were carried out by using the mathematical editor. Results. The result is the complex of the mathematical models, the use of which in control systems of technological equipment will ensure uniform processing by adjusting the linear velocity of the product surface and the angular velocity of the jet nozzle, and thus ensure the required accuracy and quality of products. Scientific novelty. The approach for modeling jet treatment of products with curved surfaces is improved, namely the method of determining processing modes under conditions of constant distance from the nozzle end to the surface and perpendicularity of the nozzle axis to the tangent at the processing point is proposed. Analytically, expressions for mathematical description of curved surfaces depending on their shape and character of motion are obtained. Practical significance. The proposed approach is recommended to be used in technological processes of jet treating for the products of complex configuration, when designing units of technological equipment or devices designed to ensure the movement of the product or the tool. Mathematical models can be the basis for ensuring the quality of curved surfaces of products obtained by jet treating.