DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).1.37-47

Обґрунтування параметрів регулярних мікрорельєфів сформованих на плоских поверхнях

В.О. Дзюра, П.О. Марущак, В.О. Семеген, В.В. Головко, В.Я. Федів

Об авторах

В.О. Дзюра, професор, доктор технічних наук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: ds@tu.edu.te.ua, ORCID ID: 0000-0002-1801-2419

П.О. Марущак, професор, доктор технічних наук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, ORCID ID: 0000-0002-3001-0512

В.О. Семеген, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна

В.В. Головко, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна

В.Я. Федів, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна

Анотація

Розглянуто технологічні особливості формування регулярного мікрорельєфу І виду на плоских поверхнях методом вібраційного обкочування вібраційною головкою із кульковими обкатниками. Отримано аналітичну залежність для визначення шляху, що пройде віброобкатник за чверть оберту шпинделя при заданих режимах формування мікрорельєфу. Отримано аналітичні залежності для визначення відносної площі віброобкоченої поверхні для рельєфу з паралельними канавками, сформованого на плоских поверхнях. Встановлено умови формування мікрорельєфу в залежності від геометричних параметрів мікрорельєфу та технологічних режимів його формування. Побудовано графіки залежності відносної площі віброобкочування Fв від повздовжньої подачі інструменту, Sпз та від частоти nдв.х. осциляцій обкатників, а також графіки відносної площі віброобкочування Fв від кроку канавки tk.

Ключові слова

плоскі поверхні, регулярний мікрорельєф, геометричні параметри, вібраційне обкочування, аналітичні залежності, умови формування

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Tomanik, E., El Mansori, M., Souza, R. & Profito, F. (2018). Effect of waviness and roughness on cylinder liner friction. Tribology International, 120, pp. 547-555 [in English].

2. Grützmacher, P.G., Profito, F.J. & Rosenkranz, A. (2019). Multi-Scale Surface Texturing in Tribology —Current Knowledge and Future Perspectives. 7(11), 95. https://doi.org/10.3390/lubricants7110095 [in English].

3. Surfaces with Regular Microshape. Classification, Parameters and Characteristics (1988). GOST 24773-81. Moscow: Izdatelstvo Standartov [in English].

4. Mezghani, S., Demirci, I., Zahouani, H. & El Mansori, M. (2012). The effect of groove texture patterns on piston-ring pack friction. Precis. Eng. 36, 210–217 [in English].

5. Pawlus, P., Reizer, R. & Wieczorowski, M. (2019). Reverse Problem in Surface Texture Analysis—One-Process Profile Modeling on the Basis of Measured Two-Process Profile after Machining or Wear. Materials, 12(24), 4169; https://doi.org/10.3390/ma12244169 [in English].

6. Nanbu, T., Ren, N., Yasuda, Y. et al. (2008). Micro-Textures in Concentrated Conformal-Contact Lubrication: Effects of Texture Bottom Shape and Surface Relative Motion. Tribol Lett 29, 241–252 https://doi.org/10.1007/s11249-008-9302-9 [in English].

7. Schneider, Y.G. (1982). Service Properties of Parts with Regular Microrelief, 2nd ed. (revised and augmented, in Russian) 253 . Leningrad: Mashinostroenie [in English].

8. Pawlus, P., Reizer, R. & Wieczorowski, M. (2019). Reverse problem in surface texture analysis—one-process profile modeling on the basis of measured two-process profile after machining or wear. Materials, 12(24), 4169doi:10.3390/ma12244169 [in English].

9. T. Nanbu, N. Ren, Y. Yasuda, et al., (2008). Micro-textures in concentrated conformal-contact lubrication: effects of texture bottom shape and surface relative motion. Tribol. Lett. 29, 241-252, doi:10.1007/s11249-008-9302-9 [in English].

10. Aftanaziv, I.S., Kyrychok P.O. & Melnychuk, P.P. (2001). Improving the reliability of machine parts by surface plastic deformation. Zhytomyr, ZhTI Publishing, 516 p. [in Ukrainian].

11. Nagit, G., Slatineanu, L., Dodun, O., Ripanu, M. & Mihalache, A. (2019). Surface layer microhardness and roughness after applying a vibroburnishing process. Journal of Materials Research and Technology. 8. 10.1016/j.jmrt.2019.07.044 [in English].

12. Dzyura, V., Maruschak, P., Kozbur, H., Kryvyi, P., & Prentkovskis, O., (2021). Determining optimal parameters of grooves of partially regular microrelief formed on end faces of rotary bodies. Smart and Sustainable Manufacturing Systems, Vol. 5(1), P. 18-29, DOI:10.1520/SSMS20200057 [in English].

13. Dzyura, V., Maruschak, P., Kuchvara I. & Tkachenko I. (2021). Ensuring a stable relative area of burnishing of partially regular microrelief formed on end surfaces of rotary bodies. Strojnícky časopis-Journal of Mechanical Engineering, Vol. 71, No 1, 41 – 50 [in English].

14. Slavov, S., Dimitrov, D. & Iliev, I. (2020). Variability of regular relief cells formed on complex functional surfaces by simultaneous five-axis ball burnishing. UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering, 82(3), pp. 195-206 [in English].

15. Slavov, S. & Iliev, I. (2016). Design and FEM static analysis of an instrument for surface plastic deformation of non-planar functional surfaces of machine parts, Fiability & Durability, ISSN 1844 – 640X, , Nov 1(2) [in English].

17. Dzyura, V., Maruschak, P., Slavov, S., Dimitrov, D. & Vasileva, D. (2021). Experimental research of partial regular microreliefs formed on rotary body face surfaces. Aviation, 25(4), 268-277. https://doi.org/10.3846/aviation.2021.15889 [in English].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  1. Tomanik E., El Mansori M., Souza R., Profito F. Effect of waviness and roughness on cylinder liner friction. Tribology International, 2018. 120. pp. 547-555.
  2. Grützmacher, P.G.; Profito, F.J.; Rosenkranz, A. Multi-Scale Surface Texturing in Tribology—Current Knowledge and Future Perspectives. Lubricants Lubricants. 2019. 7(11), 95; https://doi.org/10.3390/lubricants7110095.
  3. Surfaces with Regular Microshape. Classification, Parameters and Characteristics, GOST 24773-81 (Moscow: Izdatelstvo Standartov, 1988).
  4. Mezghani, S.; Demirci, I.; Zahouani, H.; El Mansori, M. The effect of groove texture patterns on piston-ring pack friction. Precis. Eng. 2012, 36, 210–217.
  5. Pawlus, P.; Reizer, R.; Wieczorowski, M. Reverse Problem in Surface Texture Analysis—One-Process Profile Modeling on the Basis of Measured Two-Process Profile after Machining or Wear. Materials. 2019. 12(24), 4169; https://doi.org/10.3390/ma12244169.
  6. Nanbu, T., Ren, N., Yasuda, Y. et al. Micro-Textures in Concentrated Conformal-Contact Lubrication: Effects of Texture Bottom Shape and Surface Relative Motion. Tribol Lett 29, 241–252 (2008). https://doi.org/10.1007/s11249-008-9302-9
  7. Y. G. Schneider, Service Properties of Parts with Regular Microrelief, 2nd ed. (revised and augmented, in Russian) 253 (Leningrad: Mashinostroenie, 1982).
  8. P. Pawlus, R. Reizer, M. Wieczorowski, “Reverse problem in surface texture analysis—one-process profile modeling on the basis of measured two-process profile after machining or wear,” Materials 12(24), 4169 (2019); doi:10.3390/ma12244169.
  9. T. Nanbu, N. Ren, Y. Yasuda, et al., “Micro-textures in concentrated conformal-contact lubrication: effects of texture bottom shape and surface relative motion,” Tribol. Lett. 29, (2008): 241-252, doi:10.1007/s11249-008-9302-9.
  10. Aftanaziv, I.S.; Kyrychok P.O.; Melnychuk, P.P. Improving the reliability of machine parts by surface plastic deformation. Zhytomyr: ZhTI Publishing, 2001, 516 p.
  11. Nagit G., Slatineanu L., Dodun O., Ripanu M., Mihalache A. (2019). Surface layer microhardness and roughness after applying a vibroburnishing process. Journal of Materials Research and Technology. 8. 10.1016/j.jmrt.2019.07.044.
  12. Dzyura V., Maruschak P., Kozbur H., Kryvyi P., and Prentkovskis O., Determining optimal parameters of grooves of partially regular microrelief formed on end faces of rotary bodies. Smart and Sustainable Manufacturing Systems, 2021, Vol. 5(1), P. 18-29, DOI:10.1520/SSMS20200057.
  13. Dzyura, V., Maruschak, P., Kuchvara I., Tkachenko I. Ensuring a stable relative area of burnishing of partially regular microrelief formed on end surfaces of rotary bodies. Strojnícky časopis-Journal of Mechanical Engineering, 2021. VOL 71 (2021), NO 1, 41 – 50.
  14. S. Slavov , D. Dimitrov, I. Iliev. “Variability of regular relief cells formed on complex functional surfaces by simultaneous five-axis ball burnishing,” UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering, 2020, 82(3), pp. 195-206.
  15. S. Slavov, I. Iliev, Design and FEM static analysis of an instrument for surface plastic deformation of non-planar functional surfaces of machine parts, Fiability & Durability, ISSN 1844 – 640X, 2016, Nov 1(2).
  16. Dzyura, V., Maruschak, P., Slavov, S., Dimitrov, D., Vasileva, D. Experimental research of partial regular microreliefs formed on rotary body face surfaces. Aviation, 2021, 25(4), 268-277. https://doi.org/10.3846/aviation.2021.15889.

Copyright (c) 2023 В.О. Дзюра, П.О. Марущак, В.О. Семеген, В.В. Головко, В.Я. Федів