Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A new approach of virtual finite element experimentation as a means for modeling advanced machining processes

Hassan A.I., Kosmol J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 15

143-148

EN

Despite the large number of models of advanced machining processes, such as abrasive waterjet machining (AWJM), which have been developed so far, there still has been confusion about the nature by which workpiece surfaces are eroded. The finite element method (FEM) could provide both qualitative and quantitative means in order to explain the AWJ erosion process. This paper presents an attempt to model the AWJM process using the powerful tool of the finite element method. The main objective is to develop an FE model which would enable to predict the depth of cut without any cutting experiments. In the new model, interaction of the abrasive particle with the workpiece material is traced at small time increments. The model accurately predicts the depth of cut as a result of AWJ impact and the FE results are in good agreement with experimental results.

PL

Nowe podejście do nieliniowego modelowania obróbki strumieniem wodnościernym (AWJM) metodą elementów skończonych jest przedmiotem referatu. To podejście uwzględnia ruch cząstki ścierniwa od momentu opuszczenia dyszy mieszającej aż do odbicia się od powierzchni przedmiotu obrabianego po wykonaniu pracy skrawania z bardzo małym krokiem czasowym rzędu 0,01 μs. Badania symulacyjne pozwoliły na śledzenie zagłębiania się cząstki ścierniwa w materiale przedmiotu. Wykazały że wzrost ciśnienia cieczy zwiększa głębokość penetracji cząstki ścierniwa a tym samym i głębokość cięcia strumieniem cieczy. Bardzo istotny jest także wniosek o niezwykle krótkim czasie procesu odkształcania się warstwy wierzchniej pod działaniem cząstki ścierniwa, który nie przekracza 0,5 μs. Można więc sądzić, że opracowany model elementów skończonych dokładniej symuluje wzajemne oddziaływania warstwy wierzchniej przedmiotu obrabianego i cząstki ścierniwa.

2

Finite element analysis of abrasive waterjet machining

Hassan A.I.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2001

|

nr 1

6-118

3

Investigation of the length of segment in orthogonal turn-milling (OTM)

Hassan A.I., Kosmol J.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2000

|

nr 1

231-242

EN

A relatively new process for machining of rotationally symmetrical workpieces could be achieved, if the rotation of the workpiece is combined with the motion of a rotating milling cutter, i.e. orthogonal turn-milling (OTM) process. In this paper, a theoretical study of the process kinematics was carried out. The effect of the working conditions; e.g. feed, speed ratio, depth of cut and relative position between the cutter and the workpiece axes, on the length of segment on the workpiece cross sectional contour was investigated in detail. The experimental results revealed that the speed ratio, plays an important role in affecting the length of segment while the depth of cut has no significant influence.

PL

Stosunkowo nowy proces skrawania przedmiotów obrotowo-symetrycznych można uzyskać łącząc obrót przedmiotu z ruchem obrotowym freza. Nazywany jest procesem ortogonalnym toczenia - frezowania. W artykule przedstawiono teoretyczne aspekty procesu z punktu widzenia kinematyki. Szczegółowo przedstawiono wpływ posuwu, stosunku prędkości, głębokości skrawania, położenia ostrza względem osi przedmiotu na długości segmentu skrawanego. Badania eksperymentalne pokazują, że stosunek prędkości posiada bardzo duży wpływ na długość segmentu, podczas gdy głębokość skrawania niezbyt duży.

4

Finite element modeling of abrasive waterjet machining (AWJM)

Hassan A.I., Kosmol J.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2000

|

nr 1

83-98

EN

Despite the large number of abrasive waterjet machining (AWJM) models developed so far, there still has been confusion about the nature by which workpiece surfaces are eroded. The finite element method (FEM) could provide both qualitative and quantitative means in order to explain the AWJ erosion process. This paper presents an attempt to model the AWJM process using the powerful tool of the finite element method. The main objective is to develop an FE model which would enable to predict the depth of cut without any cutting experiments. The new model takes into account the precise representation of the constitutive behaviour of the workpiece material under AWJ dynamic loading conditions. Interaction of the abrasive particle with the workpiece material is traced at small time increments. The model accurately predicts the depth of cut as a result of AWJ impact and the results are in good agreement with experimental results.

PL

Pomimo dużej liczby prac i modeli obróbki strumieniem wodno-ściernym, w dalszym ciągu nie jest wyjściowy mechanizm erozji materiału z przedmiotu obrabianego. Metoda elementów skończonych (MES) może umożliwić jakościową i ilościową ocenę procesu erozji. Referat przedstawia próbę opracowania modelu metodą elementów skończonych. Celem badań było przewidywanie głębokości cięcia drogą symulacji. Model uwzględnia dokładniejszą reprezentację właściwości materiałowych przedmiotu poddanego dynamicznemu działaniu strugi cieczy. Wzajemne oddziaływanie pomiędzy cząstką ścierniwa i przedmiotem są śledzone w bardzo małych odstępach czasu, rzędu mikrosekund. Badania symulacyjne potwierdziły, że głębokość cięcia jako efekt zderzenia cząstki ścierniwa z przedmiotem jest bardzo zbliżone do wartości uzyskanych z badań eksperymentalnych.

5

An experimental investigation of the effect of machining parameters on productivity in AWJM

Hassan A.I., Kosmol J., Rybarz M.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

2000

|

nr 1

171-178

EN

Increasing the productivity in abrasive waterjet machining (AWJM) is one of the major interests of most recent research work. This paper presents the results of an extensive program of experimentation carried out recently at the Department of Machine Technology in this field. The program concentrated on the effect of the working conditions on the productivity. The main objective is to optimize the process in order to get the maximum productivity within the specified accuracy.

PL

Głównym celem większości bada dotyczących obróbki strumieniem wodno-ściernym jest zwiększenie wydajności tego procesu. Poniższy artykuł prezentuje wyniki rozległego programu badań eksperymentalnych prowadzonych na tym polu przez Katedrę Budowy Maszyn. Program ten jest głównie skoncentrowany na wpływie warunków pracy na wydajność. Głównym celem programu jest taka optymalizacja procesu obróbki, aby otrzymać maksymalną wydajność przy zachowaniu określonej dokładności.

6

A finite element model for abrasive waterjet machining

Hassan A. I., Kosmol J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2000

|

Vol. 38 nr 4

957-968

EN

This paper presents a first attempt to model abrasive waterjet (AWJM) machining process using the powerful tool of the finite element method (FEM) in order to explain the abrasive particle-workpiece interaction. The new model takes into account precise representation of the constitutive behaviour of the workpiece material under AWJ dynamic loading conditions which was ignored in previous AWJM models. In the present model, forces acting on the abrasive particle need not be initially determined, as in previous AWJM studies, as they are automatically calculated at each time step. The results show that the finite element method is a useful tool in predicting abrasive-material interaction and AWJ depth of cut.

PL

Modelowanie obróbki strumieniem wodnościernym metodą elementów skończonych. W artykule przedstawiono pierwsze podejście do modelowania obróbki strumieniem wodnościernym metodą elementów skończonych. Celem badań jest próba wyjaśnienia zjawisk występujących na styku ścierniwa i przedmiotu obrabianego. Ten nowy model w sposób precyzyjniejszy uwzględnia właściwości materiału poddanego dynamicznym obciążeniom, co we wcześniejszych modelach nie było uwzględniane. W modelu tym nie trzeba definiować początkowej siły działającej na ścierniwo (jak to miało miejsce w poprzednich modelach), ponieważ jest ona automatycznie obliczana w każdym kroku czasowym. Wyniki symulacji pokazują, że MES jest bardzo dobrym narzędziem do przewidywania reakcji pomiędzy ścierniwem i przedmiotem obrabianym oraz głębokości skrawania.

7

Recent advances in machining of polymeric composite materials by AWJM

Hassan A. I., Kosmol J., Bursa J.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn. Seria Konferencje / Politechnika Śląska

|

1998

|

nr 1, t. 2

23-44

EN

Conventional machining of polymeric composite materials is often both technically and economically less effective because the structural characteristics inherent in fibre reinforcement promote excessive tool wear. In recent years, abrasive waterjet machining (AWJM) has been proving to be successful in the machining of such materials. This paper presents a state of the art review of research in AWJM of polymeric composite materials. Among the main topics discussed are mechanisms of material removal, productivity and surface quality.