Факультет технічних систем і енергоефективних технологій (ТеСЕТ)
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/25
Browse
18 results
Search Results
Item Дослідження впливу режимів різання на температурне розширення свердла та точність отворів свердлінні пакетів "вуглепластик / титановий сплав"(Луцький національний технічний університет, 2022) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Божко, Андрій Володимирович; Божко, Андрей Владимирович; Bozhko, Andrii Volodymyrovych; Нешта, Анна Олександрівна; Нешта, Анна Александровна; Neshta, Anna Oleksandrivna; Малимоненко, Д.Г.У цій роботі представлені та проаналізовані результати експериментального дослідження по вивченню впливу технологічних параметрів (режимів різання) на геометричну точність отворів та температурне розширення свердла в процесі свердління. Планування експерименту здійснювалось за методикою Тагучі за варіювання швидкості різання, подачі та часу відтермінування на трьох рівнях. Контрольованими параметрами була точність отворів, що вимірювалась за координатним методом на координатно-вимірювальній машині. Крім того у процесі свердління контролювався температура свердління за допомогою бездротового пристрою WICUTEM, що поєднав метод штучної термопари та технологію Bluetooth. Перевірка гіпотези про вплив температурного розширення свердла та точність отворів в залежності від технологічних параметрів здійснювалась за допомогою методу скінчених елементів.Item Дослідження впливу режимів різання на шорсткість обробленої поверхні при свердлінні отворів у пакетах "вуглепластик / титановий сплав"(Луцький національний технічний університет, 2022) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Лисенко, Богдан Григорович; Лысенко, Богдан Григорьевич; Lysenko, Bohdan Hryhorovych; Нешта, Анна Олександрівна; Нешта, Анна Александровна; Neshta, Anna Oleksandrivna; Забара, М.О.В даний час свердління пакетів вуглепластик / титановий сплав все ще є одним із найбільш широко використовуваних методів механічної обробки для виготовлення отворів для кріплення вузлів у цивільних літаках. Низька оброблюваність матеріалів пакету обумовлена поєднанням анізотропної структури композиційного матеріалу, високої твердості та міцності титанового сплаву. Це створює виклики у механічній обробці подібних з’єднань, що пов’язано з труднощами вибору раціональних режимів різання як для шару вуглепластику та і для шару титанового сплаву. Одним з аспектів механічної обробки пакетів вуглепластик/ титановий сплав є необхідність забезпечення задовільних параметрів шорсткості поверхні отворів. У цій роботі досліджувалися вплив технологічних факторів на шорсткість обробленої поверхні отворів. У ході експериментальне дослідження контрольованими параметрами були температура свердління та шорсткість поверхні. Вимірювання температури свердління здійснювалося у режимі реального часу за допомогою спеціально розробленого пристрою WICUTEM, що апаратно поєднує метод штучної термопари та технологію Bluetooth для бездротової передачі даних. Контроль шорсткості здійснювався за допомогою профілографічного методу на профілографі SurfCOM 5000. Експериментальна установка була реалізована на базі 5 координатного фрезерного оброблювального центру DMU 85V. Планування експерименту здійснювалося за методикою Тагучі, на основі ортогонального масиву L8, шляхом варіювання факторів швидкості різання та подачі на трьох рівнях. Результати показують, що при обробці шару вуглепластику значення аналізованих параметрів шорсткості підпорядковується тренду до збільшення параметрів при збільшенні подачі, в той час як при свердлінні шару титанового сплаву навпаки до зниження, за винятком тих що стали локальними мінімумами.Item Mathematical estimation of roughness Rz of threaded surface obtained by machining method(MM Publishing, 2022) Некрасов, Сергій Сергійович; Некрасов, Сергей Сергеевич; Nekrasov, Serhii Serhiiovych; Peterka, J.; Жигилій, Дмитро Олексійович; Жигилий, Дмитрий Алексеевич; Zhyhylii, Dmytro Oleksiiovych; Довгополов, Андрій Юрійович; Довгополов, Андрей Юрьевич; Dovhopolov, Andrii Yuriiovych; Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii OleksandrovychThe paper presents a mathematical model of the helical surface roughness Rz, obtained by the form-generating method with a to-size tool with a standard profile of cutting tool inserts. This machining method has maximum productivity with large pitches of the helix. The surface roughness of the auger flight is an important parameter since it works in a friction pair with an elastic element. The resulting dependence makes it possible to predict surface roughness in any of its sections, considering the helix curvature, depending on the feed and the cutting tool tip radius. The obtained dependence allows comparing the numerical solution with the linearized one obtained by finding the minimum distance from the intersection points of the tool edge circles at helical surface adjacent cutting points to the straight line connecting these adjacent points.Item Application of ANN for Analysis of Hole Accuracy and Drilling Temperature When Drilling CFRP/Ti Alloy Stacks(MDPI, 2022) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Peterka, J.; Alekseev, O.; Нешта, Анна Олександрівна; Нешта, Анна Александровна; Neshta, Anna Oleksandrivna; Xu, J.; Лисенко, Богдан Григорович; Лысенко, Богдан Григорьевич; Lysenko, Bohdan Hryhorovych; Sahul, M.; Martinovic, J.; Hrbal, J.Drilling of Carbon Fiber-Reinforced Plastic/Titanium alloy (CFRP/Ti) stacks represents one of the most widely used machining methods for making holes to fasten assemblies in civil aircraft. However, poor machinability of CFRP/Ti stacks in combination with the inhomogeneous behavior of CFRP and Ti alloy face manufacturing and scientific community with a problem of defining significant factors and conditions for ensuring hole quality in the CFRP/Ti alloy stacks. Herein, we investigate the effects of drilling parameters on drilling temperature and hole quality in CFRP/Ti alloy stacks by applying an artificial neuron network (ANN). We varied cutting speed, feed rate, and time delay factors according to the factorial design L9 Taguchi orthogonal array and measured the drilling temperature, hole diameter, and out of roundness by using a thermocouple and coordinate measuring machine methods for ANN analysis. The results show that the drilling temperature was sensitive to the effect of stack material layer, cutting speed, and time delay factors. The hole diameter was mainly affected by feed, stack material layer, and time delay, while out of roundness was influenced by the time delay, stack material layer, and cutting speed. Overall, ANN can be used for the identification of the drilling parameters–hole quality relationship.Item Experimental Study of Drilling Temperature, Geometrical Errors and Thermal Expansion of Drill on Hole Accuracy When Drilling CFRP/Ti Alloy Stacks(MDPI, 2020) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Peterka, J.; Kuruc, M.; Simna, V.; Moravcíkova, J.; Vopat, T.; Лісовенко, Дмитро Володимирович; Лисовенко, Дмитрий Владимирович; Lisovenko, Dmytro VolodymyrovychThe drilling of holes in CFRP/Ti (Carbon Fiber-Reinforced Plastic/Titanium alloy) alloy stacks is one of the frequently used mechanical operations during the manufacturing of fastening assemblies in temporary civil aircraft. A combination of inhomogeneous behavior and poor machinability of CFRP/Ti alloy stacks in one short drilling brought challenges to the manufacturing community. The impact of the drilling temperature and time delay factor under various cutting conditions on hole accuracy when machining CFRP/Ti alloy stacks is poorly studied. In this paper, the drilling temperature, the phenomenon of thermal expansion of the drill tool, and hole accuracy are investigated. An experimental study was carried out using thermocouples, the coordinate measuring machine method, and finite element analysis. The results showed that the time delay factor varied from 5 (s) to 120 (s), influences the thermal-dependent properties of CFRP, and leads to an increase in hole roundness. Additionally, the thermal expansion of the drill significantly contributes to the deviation of the hole diameter in Ti alloy.Item Development of integrated technology of FRP gear manufacturing(J.E.Purkyne University in Usti n.Labem, 2016) Осадчий, Ігор Олегович; Осадчий, Игорь Олегович; Osadchyi, Ihor Olehovych; Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Mital, Dusan; Hatala, Michal; Duplak, JanЗубчаті колеса є невід'ємною частиною механізмів і машин. Поява нових композиційних матеріалів створює можливість для збільшення питомої ваги і несучої здатності зубчастих коліс. Використання волокнистих полімерних композиційних матеріалів може задовольнити нагальну потребу збільшення несучої здатності зубчатих коліс за рахунок високої питомої міцності цієї групи матеріалів у 5 разів вище в порівнянні із заготованими сталями. Однак, механічні властивості зубчатих коліс з полімерних композиційних матеріалів в значній мірі залежать від технологічної спадковості технологічного процесу їх виготовлення. Саме тому вплив технологічних етапів повинні бути прийняті до уваги при виготовленні коліс з полімерних композиційних матеріалів. Метою даного дослідження є розробка методики комплексного виробництва коліс з полімерних композиційних матеріалів. Отже, в описаних експериментальних дослідженнях було представлено порівняння несучої здатності неметалевих і металевих коліс. Використання комп’ютерного моделювання для програмування властивостей готового зубчатого колеса з волокнистого полімерного композиційного дозволило виконати оптимізацію положення волокна у виробі, що дозволило забезпечити їх високу несучу здатність.Item The Effect of Cutting Temperature on Carbide Drilling Life in the Process of CFRP/Steel Stacks Drilling(J.E.Purkyne University in Usti n.Labem, 2015) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Hatala, Michal; Hutyrova, Zuzana; Duplak, Jan; Alowa, Mohammed; Mital, DusanВолокнисті полімерні композиційні матеріали (вуглепластик) широко використовуються в пакетах з металевими матеріалами. Шари пакету з’єднуються, як правило, болтами з’єднаннями. Таким чином свердління отворів є найбільш поширеною операцією при виготовленні пакетів вуглепластик / метал і метал / вуглепластик, що дозволяє отримати компоненти, які поєднують в собі високу міцність і малу вагу. У даній статті представлені експериментальні дослідження зношення інструменту, при свердлінні пакета вуглепластик / стали. Найбільш поширені проблеми обробки пакета вуглепластик / метал для вуглепластика є розшарування, витягування волокна, термічна деструкція і інтенсивне зношення інструменту. В останнє десятиліття найбільш досліджуваними параметри процесу свердління пакета вуглепластик / метал є осьова сили і крутний момент. Однак, вплив температури різання в процесі свердління пакета вуглепластик / метал на знос свердла досі залишається мало дослідженими. Метою даного дослідження є вивчення впливу температури різання на стійкість твердосплавного свердла. Вимірювання температури різання на задній поверхні свердла здійснювалося термопарою K – типу. Осьова сила була виміряна динамометром. Дані вимірювання температури різання та осьової сили була оцифровані аналого - цифровим перетворювачем (АЦП) і візуалізовані на персональному комп'ютері (ПК). Зношення свердла оцінювалось по критерію фаски зношення на задній поверхні на інструментальному оптичному мікроскопі. Експериментально було встановлено впливу температури різання на знос одно карбідного твердосплавного свердла. Було встановлено, що найбільш несприятливим поєднанням шарів матеріалів в пакеті при свердлінні є вуглепластик / метал.Item Исследование влияния режимов обработки на температуру резания при сверлении цилиндрических отверстий в пакетах углепластик / титановый сплав(Сумский государственный университет, 2016) Богатенко, Н.В.; Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Євтухов, Артем Віталійович; Евтухов, Артем Витальевич; Yevtukhov, Artem VitaliiovychВ ходе экспериментальных исследований было выполнено сверление цилиндрических отверстий диаметром 10 мм в пакете углепластик / титановый сплав (высота пакета – 10 мм) с использованием режимов обработки, отличающихся значениями скорости резания V (15 – 65 м/мин) и подачи S (0,02 – 0,08 мм/об). Обработка каждого из ряда отверстий выполнялась с использованием новых значений режимов резания и нового сверла (материал режущей части – однокарбидный твердый сплав VHM с износостойким покрытием), что позволило исключить влияние износа инструмента на измеряемые параметры. Измерение температуры резания выполнялось на вращающемся сверле методом искусственной термопары K-типа.Item О влиянии ориентации волокон на механизм разрушения волокнистых полимерных композиционных материалов(Донбаська державна машинобудівна академія, 2012) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Мужецький, Андрій Іванович; Мужецький, Андрей Иванович; Mujetskiy, Andrij IvanonichРозроблена мікромеханічна модель різання однонаправлених волокнистих полімерних композиційних матеріалів (ВПКМ) з різними кутами направленості волокон. В пакеті LS-DYNA виконані модельні експерименти з визначення силі різання і величини поверхневих ушкоджень обробленої поверхні. Встановлений взаємозв’язок між кутами направленості волокон, середньою величиною різання, амплітудою її коливання, глибиною дії леза на зрізуваний шар у напрямку головного руху різання і глибиною пошкоджень поверхні різання.З’ясовано, що найменша дія у напрямку головного руху різання виникає при куті направленості волокон 135°, а найменша глибина пошкоджень обробленої поверхні – при куті направленості волокон 45°. З’ясовано, що створення ВПКМ з кутом направленості волокон 135° на виході інструменту з поверхневого шару ВПКМ може підвищити якість виробу.Item The Effect of Tool Wear on Cutting Temperature When Drilling CFRP/Steel Stacks(Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», 2015) Колесник, Віталій Олександрович; Колесник, Виталий Александрович; Kolesnyk, Vitalii Oleksandrovych; Криворучко, Дмитро Володимирович; Криворучко, Дмитрий Владимирович; Kryvoruchko, Dmytro Volodymyrovych; Хатала, М.; Hatala, M.; Митал, Д.; Mital, D.У статті представлені дослідження зносу інструменту, в процесі свердління пакетів вуглепластик / сталь. Найбільш поширені проблеми механічної обробки пакетів вуглепластик / метал є розшаровування, витягування волокно, термічної деструкції та інтенсивного зношування інструменту. В останнє десятиліття у фокусі досліджень при свердлінні пакетів перебували такі параметри процесу різання як осьова сила і крутний момент. Разом з тим, температура різання в процесі свердління пакетів та її вплив на зношування свердла досліджені в недостатній мірі. Метою даного дослідження було вивчення впливу температури різання на стійкість твердосплавного інструменту. Температура вимірювалася методом штучної термопари K типу, яка розміщувалася по задній поверхні свердла. У ході експерименту осьова сила вимірювалася за допомогою динамометра. Дані про температури різання і осьової силі була оцифровані аналого - цифровим перетворювачем (АЦП) LTR212, LTR 11 і візуалізували на персональному комп'ютері (ПК).Зношування інструменту оцінювався за критерієм фаски зносу по задній поверхні на оптичному мікроскопі МБС-9. Було встановлено вплив температури різання на зношування твердосплавного свердла при свердлінні пакету вуглепластик /сталь. Найбільш несприятливою комбінацією матеріалів пакета є поєднання вуглепластик / сталь.