ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 138 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ и др. [8] использовали анализ размерностей для исследования влияния параметров процесса при ультразвуковом фрезеровании, подчеркивая возможности его применения для оптимизации процессов обработки. Анализ размерностей – это надежный метод изучения процесса UVAHT и определения важных характеристик, влияющих на его успех. Этот метод предполагает выявление и формулирование безразмерных групп, связывающих важные переменные процесса, без необходимости проведения экспериментального исследования. Размерный анализ дает важную информацию о взаимодействии между многочисленными технологическими факторами и их влиянии на производительность обработки резанием за счет сведения сложных взаимосвязей к безразмерным параметрам. Авторы в работе [9] исследовали метод UVAT для обработки титанового сплава с использованием анализа размерностей для изучения влияния параметров ультразвуковых колебаний и обычных параметров точения на шероховатость поверхности и силы резания; были созданы безразмерные группы. Метод анализа размерностей оказался полезен для оптимизации параметров UVAT при обработке титановых сплавов. Ученые в работе [10] представили анализ размерностей, который использовался для исследования целостности поверхности во время UVAT. В ходе исследования было изучено, как параметры ультразвуковых колебаний и обычные параметры токарной обработки влияют на шероховатость поверхности, остаточное напряжение и микротвердость. Метод анализа размерностей помог определить важные параметры, влияющие на целостность поверхности, и позволил дать рекомендации по улучшению качества поверхности с помощью UVAT. Ученые в работе [11] предложили анализ размерностей, используемый для исследования целостности поверхности при UVAT закаленной стали AISI 4340. Безразмерные группы были сформированы для исследования влияния ультразвуковых колебаний и параметров резания на шероховатость поверхности, твердость и остаточные напряжения. Исследование выявило рациональность использования UVAT для улучшения целостности поверхности, а также полезность анализа размерностей при изучении процесса. Ученые в работе [12] провели эксперимент, который объяснил анализ размерностей ультразвукового микрорезания кремния. Безразмерные группы были созданы для исследования влияния параметров ультразвуковых колебаний и параметров резания на силы резания и качество поверхности. Метод анализа размерностей дал представление об оптимизации процесса микрорезания кремния. Целью данной исследовательской работы является сравнительная оценка традиционного твердого точения и твердого точения с применением ультразвуковых колебаний, а также разработка теоретической модели износа инструмента и потребляемой электрической мощности с использованием метода анализа размерностей. Модель должна быть разработана с использованием π-теоремы Бекингема, рассматривающей в качестве входных параметров скорость резания, плотность и твердость заготовки, амплитуду и частоту колебаний. Результаты этого исследования помогут оптимизировать UVAHT стали AISI 52100 и позволят сделать важные рекомендации по улучшению производительности механической обработки. Кроме того, результаты исследования станут полезным руководством для практиков отрасли, стремящихся повысить эффективность и качество операций твердого точения стали AISI 52100 с использованием ультразвуковых колебаний. UVAHT может найти широкое применение в секторах точного производства, в которых используются твердые и труднообрабатываемые материалы, путем расширения понимания этого нового процесса обработки. Методика исследования Конфигурация оборудования для UVAHT Система ультразвуковых колебаний совмещена с обычным токарным станком в экспериментальной установке для токарной обработки с применением ультразвуковых колебаний (UVAHT). Прецизионный токарный станок имеет моторизованный шпиндель и модифицированный держатель инструмента, специально предназначенный для установки ультразвукового инструмента (УЗИ), который представляет собой сборку из преобразователя, концентратора и утолщения, выступающего в качестве держа-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1