Using tumbling after laser cutting to prepare the detail surfaces for applying decorative coatings
DOI:
https://doi.org/10.30977/VEIT.2226-9266.2019.16.0.78Abstract
A tumbling technique is proposed for mass and productive machining of parts in order to eliminate defects after performing laser cutting operations. Completed: analysis of the sequence of technological operations, evaluation of production and technological possibilities of vibrating machines and experience of their operation. The design of the equipment and its optimal modes of operation, the number of oscillating masses, the type and nature of movement of the working chamber, the shape and volume of the working chamber, the characteristics of elastic connections, the type of drive and its characteristics, the shape and granulation of tumbling bodies, washing solutions and the degree of filling of the working chamber were selected. Results are shown before and after the specified type of treatment. The figures show the main defects arising in the laser method of cutting blanks and the results of their elimination after using the proposed technique. The analysis and evaluation of the use of the proposed method of processing a specific series of parts in terms of technological and economic efficiency, quality of processing, level of mechanization, automation and productivity of labor has been carried out. The authors identified the possibilities and areas of use of tumbling equipment. The proposed method enables to: clean the parts from carbon deposits, scale, dirt, grease, abrasive, chips and dust; eliminate the melting of the end surfaces; blunt, round and polish the sharp edges; remove burr, eliminate undercutting of holes and sawtooth profile of the part butt; align and reduce roughness throughout the part; improve the efficiency, uniformity and quality of processing; increase the number of simultaneously processed parts; reduce the cost of the product; save on auxiliary materials and tools, improve manufacturability, level of mechanization and automation of processing; increase product availability to the consumer. In addition, the vibration and impact nature of the effect of a multitude of tumbling bodies on the workpieces makes possible to increase the microhardness, to form favorable compressive residual stresses in the surface layer, to increase the wear resistance and fatigue strength of the product.
Keywords: tumbling; micro shock; vibration. scale; rip-off; burr; corrosion; burrs; work hardening; washing; cleaning; soot; roughness; wear resistance; sheet material; laser cutting; edge blunting.References
Политов И. В., Кузнецов М. А. Вибрационная обработка деталей машин и приборов. Ленинград: Лениздат, 1965. 126 с.
Малкин Д. Д. Теория и конструирование объемных виброобрабатывающих устройств. В кн.: Вибрационная техника в машиностроении. Львов, 1967. 278 с.
Альбом типовых конструкций оборудования для виброабразивной обработки (виброгалтовки) деталей. Ростов н/Д, 1967. 23 с
Карташов И. Н., Шаинский М. Е., Власов В. А. и др. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах. Киев, 1975. 188 с.
Бабичев А. П., Мотренко П. Д, Костенков С. А., Рожненко О. А., Тамаркин М. А., Шумячер В. М. Инструментальное обеспечение процессов обработки деталей в гранулированных средах: монография: Донской государственный технический университет (Ростов-на-Дону), 2011. 266 с.
Лавендел Э. Э., Субач А. П. Определение параметров движения контейнера и загрузки с учетом их взаимодействия при объемной вибрационной обработке. В кн.: Вопросы динамики и прочности. Рига: Зинатис. Вып. 22. Рига, 1972. C. 5-18.
Бурштейн И. Е., Бабичев А. П., Картышев Б.Н. и др. Объемная вибрационная обработка. Москва: Машиностроение. 1970. 96 с.
Ящерицын П. И., Мартынов А. Н. Чистовая обработка деталей в машиностроении. Минск: Высшая школа, 1983. 192 с.
Муцянко В. И., Гаврилов П. А., ГлаговскийБ.А., Ивакин В. Д. Абразивные материалы и инструменты. Каталог-справочник. Москва: НИИ по машиностроению. 1981. 360 с.
Бранспиз Е. В. Повышение эффективности виброабразивной обработки путем рационального выбора ее основных параметров: дис. … кандидата тех. наук: 05.03.01. Нац. б-ка України ім. В. І. Вернадського. Київ, 2001.
Калмыков М. А. Повышение эффективности процесса вибрационной обработки крупногабаритных изделий: дис... кандидата тех. наук: 05.03.01. Нац. б-ка України ім. В. І. Вернадського. Київ, 2005.
Гончаревич И. Ф., Гончаревич И. Ф., ФроловК.В. Теория вибрационной техники и технологии. Москва: Наука. 1981. 320 с.
Бабичев А. П. Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом. Ростов-на-Дону: ДГТУ. 2003. 191 с.
References
Politov I. V., Kuznetsov M. A. (1965). Vibratsionnaya obrabotka detaley mashin i priborov. [Vibration processing of machine parts and devices]. Leningrad: Lenizdat. [in Russian].
Malkin D. D. (1967) Teoriya i konstruirovaniye obyemnykh vibroobrabatyvayushchikh ustroystv. [Theory and design of volumetric vibration processing devices]. V kn.: Vibratsionnaya tekhnika v mashinostroye-nii. L'vov. 278. [in Russian].
(1967). Al'bom tipovykh konstruktsiy oborudovaniya dlya vibroabrazivnoy obrabotki (vibrogaltovki) detaley. [An album of typical constructions of equipment for vibroabrasive processing (vibrating) of parts]. Rostov n/D, 23 [in Russian].
Kartashov I. N., Shainskiy M. Ye., Vlasov V. A. i dr. (1975). Obrabotka detaley svobodnymi abrazivami v vibriruyushchikh rezervuarakh [Processing of parts with free abrasives in vibrating tanks]. Kiyev. 188 [in Russian].
Babichev A. P., Motrenko P. D, Kostenkov S. A., Rozhnenko O. A., Tamarkin M. A., Shumyacher V. M. (2011). Instrumental'noye obespecheniye protsessov obrabotki detaley v granulirovannykh sredakh [Tool support of part processing processes in granular environments]. monografiya: Donskoy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet (Rostov-na-Donu), 266 [in Russian].
Lavendel E. E., Subach A. P. (1972). Opredeleniye parametrov dvizheniya konteynera i zagruzki s uchetom ikh vzaimodeystviya pri ob"yemnoy vibratsionnoy obrabotke [Determination of the motion parameters of the container and the load, taking into account their interaction during volumetric vibration processing]. V kn.: Voprosy dinamiki i prochnosti. Riga: Zinatis. 22. Riga, 5-18 [in Russian].
Burshteyn I. Ye., Babichev A. P., Kartyshev B. N. i dr. (1970). Oyemnaya vibratsionnaya obrabotka [Volumetric vibratory processing]. Moskva: Mashinostroyeniye. [in Russian].
Yashcheritsyn P. I., Martynov A. N. (1983). Chistovaya obrabotka detaley v mashinostroyenii [Finishing parts in mechanical engineering]. Minsk: Vysshaya shkola [in Russian].
Mutsyanko V. I., Gavrilov P. A., Glagovskiy B. A., Ivakin V. D. (1981). Abrazivnyye materialy i instrumenty. Katalog-spravochnik [Abrasive materials and tools. Directory]. Moskva: NII po mashinostroyeniyu. [in Russian].
Brunspiz E.V. (2001) Povysheniye effektivnosti vibroabrazivnoy obrabotki putem ratsional'nogo vybora yeye osnovnykh parametrov [Improving the efficiency of vibroabrasive processing by rational selection of its main parameters]. dys. … kandydata tekh. nauk: 05.03.01 / Nats. b-ka Ukrayiny im. V. I. Vernadsʹkoho. Kyyiv, [in Russian].
Kalmykov M. A. (2005). Povysheniye effektivnosti protsessa vibratsionnoy obrabotki krupnogabaritnykh izdeliy [Improving the efficiency of the vibration processing of large products]. dys... kandydata tekh. nauk: 05.03.01. Nats. b-ka Ukrayiny im. V. I. Vernadsʹkoho. Kyyiv [in Russian].
Goncharevich I. F., Goncharevich I. F., FrolovK.V. (1981). Teoriya vibratsionnoy tekhniki i tekhnologii [Theory of vibration technique and technology]. Moskva: Nauka. [in Russian].
Babichev A. P. (2003). Otdelochno-uprochnyayushchaya obrabotka detaley mnogokontaktnym vibroudarnym instrumentom [Finishing and hardening of parts with multi-contact vibro-impact tools]. Rostov-na-Donu: DGTU. [in Russian].
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Дмитро Івановіч Богдан, Олександр Олексійович Коряк, Павло Анатолійович Єгоров, Андрій Сергійович Шарапата, Юлія Леонідівна Вельможна
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
