Методичний комплекс для визначення сили різання під час виконання токарних операцій
Ключові слова:
токарно-гвинторізний верстат, сила різання, середовище LabVIEW, методичний комплекс вимірювання, прикладне програмне забезпеченняАнотація
У праці запропоновано методичний комплекс для визначення сили різання під час виконання токарних операцій, оскільки зменшення споживання енергії під час механічної обробки металів є важливим технологічним елементом для оптимального виробництва. Споживання енергії може бути визначене за допомогою прямого або непрямого вимірювання. Щоб мінімізувати витрати часу на вимірювання сили різання, під час механічної обробки, а також інших технологічних параметрів можна застосувати методи комп’ютерного вимірювання і моделювання. Таке вимірювання і визначення необхідних технологічних параметрів механічної обробки металів можна реалізувати використанням віртуальних засобів у програмному середовищі LabVIEW виробництва National Instruments. Це програмне забезпечення має декілька переваг, зокрема: використовується візуальна мова програмування; зручний та інформативний інтерфейс для користувача; можливість використання зовнішніх пристроїв введення/виведення даних у реальному часі; має потужні засоби візуалізації даних, що дозволяє відображати дані у вигляді графіків, діаграм, таблиць; підтримує різні операційні системи, такі як Windows, macOS, Linux, що дозволяє використовувати його на різних пристроях тощо. Тому для визначення технологічних параметрів токарної механічної обробки пропонується застосовувати це програмне середовище. Вимірювання основної складової сили різання можна здійснити за допомогою безперервного потоку вхідних даних з використанням динамометра кручення ДК1, оснащеного програмно-апаратним комплексом для отримання цифрового сигналу вимірювальних величин, а інші складові визначити аналітичним методом за допомогою програмного середовища LabVIEW. Цей метод вимірювання дає змогу проводити дослідження в широкому діапазоні вимірюваних технологічних параметрів механічної обробки металів на токарно-гвинторізних верстатах у режимі реального часу, візуалізувати та аналізувати вимірювані параметри на ПК.
Посилання
Arduino. Retrieved from https://docs.arduino.cc/hardware/mega-2560/.
Boiarchuk, V., Syrotiuk, S., Syrotiuk, V., Korobka, S., Ptashnyk, V., Baranovych, S., & Sheremeta, R. (2023). Modeliuvannia fotoelektrychnoi paneli v seredovyshchi LabVIEW. Visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu pryrodokorystuvannia. Seriia “Ahroinzhenerni doslidzhennia”, 26, 71–76. doi: 10.31734/agroengineering2022.26.071.
Chen, W. (2000). Cutting forces and surface finish when machining medium hardness steel using CBN tools. Int. J. Mach. Tools Manuf., 40, 455-466.
Chouder, A., Silvestre, S., Taghezouit, B., & Karatepe, E. (2013). Monitoring, modelling and simulation of PV systems using LabVIEW. Solar Energy, 91, 337-349.
Kring, J., & Travis, J. (2006). LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun. 3rd edition. Prentice Hall.
Kushnir, E., Portman, V. T., Aguilar, A., & Clark, W. (2023). Cutting force excursion in turning. Procedia CIRP, 118, 495-500. doi: 10.1016/j.procir.2023.06.085.
Lalwani, D. I., Mehta, N. K., & Jain, P. K. (2008). Experimental investigations of cutting parameters influence on cutting forces and surface roughness in finish hard turning of MDN250 steel. Journal of materials processing technology, 206, 167-179.
Larsen R. W. (2011). LabVIEW for Engineers. Pentice Hall.
Maidaniuk, S. V., & Plivak, O. A. (2016). Modul vymiriuvannia syl rizannia. Visnyk NTUU “KPI”. Seriia mashynobuduvannia, 2 (77), 15-22.
Niruban Projoth, T., De Poures, Melvin V., & Nanthakumar, P. (2021). Analysis and prediction of cutting force through lathe tool dynamometer in CNC turning process. Materials Today: Proceedings, 46(9), 4174-4179. doi: 10.1016/j.matpr.2021.02.681.
Nur, R., Yusof, N. M., Sudin, I., Nor, F. M., & Kurniawan, D. (2021). Determination of Energy Consumption during Turning of Hardened Stainless Steel Using Resultant Cutting Force. Metals, 11(4). doi: 10.3390/met11040565.
Sadílek, M., Dubsk´y, J., Sadílková, Z., & Poruba, Z. (2016). Cutting forces during turning with variable depth of cut. Perspectives in Science, 7, 357-363.
Syrotiuk, S., Syrotiuk, V., & Halchak, V. (2015). Fuzzy-Logic kontroller upravlinnia rezhymamy roboty vitro-elektrychnoi ustanovky. Motrol. Commission of motorization and energetics in agriculture. An international journal on operation of farm and agri-food industry machinery, 17(4), 39-46.
Syrotyuk, S., Boyarchuk, V., Korobka, S., Ptashnyk, V., Baranovych, S., Sheremeta, R. … Sokołowski, P. (2024). Design And Research Of Computer Model Of Wind Turbine Using Labview. Przeglad Elektrotechniczny, 4, 281-285. doi: 10.15199/48.2024.04.58.
Tsyfrovyi indykator MIKROTEKh YChTs-13. Retrieved from https://microtech-ua.com/index.php?id_product=11763&controller=product&id_lang=2.
Yadav, Y., Roshan, R., Umashankar, S., Vijayakumar, D., & Kothari, D. P. (2013). Real time simulation of solar photovoltaic module using labview data acquisition card. International Conference on Energy Efficient Technologies for Sustainability, 512-523.
