Особенности перемещения абразивного инструмента при абразивно-экструзионной обработке

Расчет местоположения объекта на полутоновых изображениях происходит по двум принципам. Первый принцип основан на расчете центра масс объекта и перебора всех пикселей кадра. Недостатком является то, что часть получаемой от видеокамеры информации теряется из-за перебора пикселей полученного изображения. Второй принцип - это поиск явно выраженных элементов объекта или его признаков, осуществляемый путем расчета корреляции шаблона и некоторой локальной области, в которой предположительно

находится данный признак. Особенность данного алгоритма заключается в том, что операция вычисления осуществляется по некоторой заданной области поиска, что в свою очередь ведет к ускорению расчета.

При сопоставлении полученных результатов исследования можно сделать следующие выводы: для поставленной задачи слежения за объектом в условиях малой освещенности оптимальным является вариант применения цифровых черно-белых видеокамер.

A. A. Kulkov, L. V. Ruchkin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

COMPARISON OF DETECTION METHODS OF OBJECT MOTION BY WORKING OUT OF THE REMOTE CONTROL DEVICE OF TECHNOLOGICAL PROCESS

Some approaches to object detection in a video stream are considered. The comparative analysis of detection methods and selection of the optimum equipment is carried out.

© Кульков А. А., Ручкин Л. В., 2009

УДК. 621.924.079

В. А. Левко, И. А. Ларкина, С. Ю. Шашков

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ*

Приведено описание потока рабочей среды как абразивного инструмента. Рассмотренные свойства определяют вид контакта абразивного инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Основным отличием абразивно-экструзионной обработки (АЭО) от других видов струйной абразивной обработки является то, что в качестве носителя абразивных зерен применяется полимерная основа, способная к вязкоупругому деформированию. Поток вязкоупругой рабочей среды в процессе АЭО при многократном сдвиговом течении принимает форму обрабатываемого канала, что позволяет осуществлять финишную обработку внутренних поверхностей различных сложно-профильных деталей авиационно-космической техники [1]. Параметры течения наряду с геометрическими характеристиками обрабатываемого канала и свойствами материала определяют вид контактных взаимодействий микронеровностей поверхностного слоя обрабатываемого канала и

абразивных зерен, перемещаемых в канале потоком вязкоупругой среды [2]. Механизм возникновения упругих деформаций в потоке РС при АЭО рассмотрен в работе [3].

Вращение среды как абразивного инструмента в обрабатываемом канале отсутствуют. В контакте находятся разные по физико-механическим свойствам тела, причем рабочая среда представляет собой композицию из самых твердых абразивных (алмазных) зерен и вязкоупругой полимерной основы. Контакт происходит при сдвиговом течении рабочей среды в достаточно узком диапазоне скоростей (0,001...0,1 м/с), а напряженно-деформированное состояние вязкоупругой основы определяет степень подвижности зерен в контакте.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные, научно-педагогические кадры инновационной России».

Решетневские чтения

Экспериментально наблюдалось пристеночное вращение абразивных зерен совместно с некоторым объемом среды. При этом частота вращения зависит от скорости сдвигового течения и размеров вращающегося объема рабочей среды. В то же время вращение обеспечивает периодическую смену микронеровностей зерна, находящихся в контакте, что обуславливает эффект постоянного самозатачивания среды как абразивного инструмента.

При течении вязкоупругой основы 1 абразивные зерна 2, контактируя с выступами 3 и впадинами 4 микронеровностей поверхностного слоя, копируют его микрорельеф (рис. 1). Силы Fa и

¥%, обусловленные напряженно-деформированным состоянием полимерной основы 1 над впадиной 4 микронеровности, выдавливают зерно из основы во впадину на определенную величину, зависящую от размера зерна 2, высоты выступов 3, шага впадины 4 и величины сближения (внедрения) зерна в зоне контакта 5 с боковой поверхностью выступа (рис. 2).

Рис. 1. Общая схема контакта абразивного зерна с микронеровностями поверхностного слоя

Рис. 2. Схема контакта абразивного зерна с впадиной микронеровности

При начале контакта зерна с боковой поверхностью микронеровности со стороны вершины возникает реакция на воздействие. При этом часть микронеровностей зерна внедряется в материал поверхности на величину к, а само зерно начинает выдавливаться обратно в основу, совершая колебательные движения относительно линии контакта среды и детали. Величина к зависит

от физико-механических свойств контактирующих тел и напряженно-деформированного состояния рабочей среды.

Частота и амплитуда колебаний абразивного зерна определяются его величиной и параметрами шероховатости обрабатываемой детали. Исходя из этого, можно принять, что шероховатость поверхностного слоя контактирующих тел по высотным параметрам подобна.

Для дальнейшего рассмотрения используется сферическая модель микронеровностей, как для зерен рабочей среды, так и для обрабатываемой детали. При АЭО реализуется такой внутренний контакт, при котором обрабатываемая деталь и инструмент имеют одинаковый номинальный размер. Микронеровности поверхности моделируются сферическими сегментами с радиусом рд, микронеровности абразивных зерен инструмента - сферами радиусом ри, выступающая часть которых имеет случайную высоту.

Еще одной особенностью АЭО является то, что между обрабатываемой поверхностью и инструментом отсутствует зазор. Среда полностью заполняет обрабатываемый канал, и номинальная и контурная площади касания совпадают. Продукты обработки (пленки, окислы, стружка основного материала) удаляются из зоны обработки потоком среды, постепенно накапливаясь в ней. В связи с этим, для случая АЭО коэффициент объема для размещения стружки ку = 1.

При взаимодействии микронеровностей обрабатываемой детали и инструмента при АЭО контакт между ними может быть упругим, пластическим и упруго-пластическим. Для каждого вида контакта существуют свои зависимости производительности обработки и шероховатости обработанной поверхности.

Библиографический список

1. Сысоев, С. К. Обеспечение точности расхода компонентов топлива через каналы деталей, обработанных экструзионным хонингованием / С. К. Сысоев, А. С. Сысоев, В. А. Левко, и др. // Технология машиностроения. 2007. № 6. С. 48-52.

2. Левко, В. А. Влияние состава рабочей среды на технологические режимы абразивно-экстру-зионной обработки сложнопрофильных деталей / В. А. Левко, Е. Б. Пшенко // Вестник СибГАУ. Вып. 11. 2006. С. 64-68.

3. Левко, В. А. Особенности реологии рабочей среды при абразивно-экструзионной обработке /

B. А. Левко // Вестник СибГАУ. Вып. 7. 2005.

C.96-100.

V. A. Levko, I. A. Larkina, S. U. Shashkov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

PARTICULARITIES OF THE TOOL MOVING IN ABRASIVE EXTRUSION-TYPE MACHINING PROCESS

Description of the flow of the ambience as abrasive tool is given. The considered characteristics define the type of the contact of the abrasive tool with processed by surface.

© HeBKO B. A., HapKHHa H. A., fflamKOB C. to., 2009

УДК. 621.924.079

В. А. Левко, Е. О. Нуждова, Д. О. Харин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВ, ФОРМИРУЮЩИХ ХАРАКТЕР ПОТОКА РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ

Дана классификация устройств, создающих требуемые режимы потока рабочей среды. Применение таких устройств расширяет технологические возможности абразивно-экструзионной обработки.

Для выравнивания условий обработки предназначены устройства, которые формируют характер потока среды при абразивно-экструзионной обработке (АЭО). Конструкции этих устройств отличаются большим разнообразием и определяются способом закрепления, количеством обрабатываемых деталей, а также функциональным назначением.

По функциональному назначению можно выделить приспособления: для создания поверхности, образующей с наружной (открытой) поверхностью детали канал для потока рабочей среды; придания направленного движения среды на выступы внутренних поверхностей; передачи вибрации от привода к обрабатываемой детали; обеспечения плавного перехода от сечения рабочей камеры к сечению обрабатываемой детали; закрепления детали при обработке; выравнивания переменного сечения канала.

Закреплять приспособления с деталями в установках предлагается при помощи траверс гидропресса, прижимной пружиной [1], чашеобразными частями приспособления [2] или упругими планками [3]. Приспособление может крепиться к корпусу в спиральных канавках с возможностью периодического поворота и выполняться в виде распределителя с радиальными оппозитно смещенными по оси гнездами, соединенными с горизонтальным каналом [4]. Держатель детали может иметь параллельно расположенные каналы рабочего и холостого перемещения среды, причем рабочий канал имеет базовую прорезь для установки приспособления с обрабатываемой деталью [5].

Дозагрузку среды проводят через патрубок автоматически [2] или из специального цилиндра 1 (рис. 1) по подводному трубопроводу 2 [6]. Такое исполнение может быть экономически оправдано для крупносерийного и массового производства.

Рис. 1. Схема подвода дополнительной абразивной массы при обработке

Установки могут быть снабжены поворотным устройством 1, позволяющим осуществлять обработку нескольких деталей на одной паре цилиндров 2 [7]. При таком решении одна деталь 3 находится в зоне обработки, а вторая деталь 4 находится вне зоны и доступна для вспомогательных операций (рис. 2).

Как правило, приспособления разрабатываются для каждого типоразмера деталей. Применение специальных приспособлений позволяет создать такое направление потока рабочей среды, которое обеспечивает необходимые условия контакта аб-