X международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодёжь и современные информационные технологии»



Скачать 62.56 Kb.
Pdf просмотр
Дата14.02.2017
Размер62.56 Kb.
Просмотров182
Скачиваний0

X Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Молодёжь и современные информационные технологии»
_________________________________________________________________________________________
485

нет необходимости в импорте графической информации;

используются функции геометрических построений системы KOMPAS;

использование полноценного языка программирования высокого уровня для реализации алгоритма;

привычная графическая среда для пользователя-технолога.
На рисунке
6 показан фрагмент сформированной УП для шнека и траектории движения инструмента (а), результат симуляции обработки (б) и результат отработки программы на станке Haas VF3 (в). Сделанные измерения детали показывают правильность сгенерированной УП. а) б)
Рис. 6.
При построении УП для шнеков различных типоразмеров была выявлена проблема возникновения зарезов на боковой стенке при малых значениях шага винта (рис. 7). Причиной является применимая технология, а именно, расположение инструмента в плоскости ZX. В дальнейшем планируется решение данной проблемы путём смещение плоскости расположения фрезы.
Рис. 7.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
СВАРКИ С УПРАВЛЯЕМЫМ ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛЛА
Павлов Н.В., Полищук В.А.
Руководитель: Крюков А.В.
Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета
652050, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Ленинградская, 26, тел. (38451) 5-09-06
E-mail: pavlin123@rambler.ru
В настоящее время важнейшим условием совершенствования и интенсификации сварочного производства является не только развитие теоретических основ сварки с использованием новейших достижений в различных областях фундаментальных и прикладных наук, но и создание компьютерных приложений позволяющих осуществлять моделирование сварочных процессов [1].
Применение данных приложений превратилось в мощный инструментарий исследований и познания процессов, происходящих в сложных технологических системах, позволяющих не только получить формализованное описание их основных закономерностей, но и эффективно управлять ими. Использование компьютерного приложение позволяет на стадии проектирования конструкции, оптимизировать условия протекания процесса образования сварного соединения, предотвратить появление недопустимых дефектов сварных швов, соединений, конструкций и одновременно повысить производительность сварочных операций.
Существующие в настоящий момент приложения в основном созданы для широко используемых и глубоко изученных способов сварки (ручная дуговая сварка, механизированная сварка и автоматизированная сварка под слоем флюса). Однако при производстве сварных металлоконструкций все более широкое применение находят способы сварки с

X Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Молодёжь и современные информационные технологии»
_________________________________________________________________________________________
486 управляемым каплепереносом электродного металла.
Данный способ реализуется за счет программирования перехода капли в сварочную ванну при помощи импульсной подачи электродной проволоки
(ИПЭП), что обеспечивает [2]:
- управление процессами плавления, переноса и кристаллизации металла независимо от пространственного положения сварочной ванны при значительно меньших средних значениях основных технологических параметров;
- управление скоростью кристаллизации сварочной ванны вследствие нестационарного энергетического воздействия источника нагрева на сварочную ванну;
- уменьшение степени деформационных процессов в сварных конструкциях
- достаточное содержание в шве легирующих элементов (хром) и стабилизаторов (титан, ниобий);
- отсутствие брызг на поверхности стали.
В связи с этим была поставлена цель: разработка специализированного компьютерного приложения для моделирования процессов сварки с управляемым переносом электродного металла в защитных газах.
Для решения поставленной задачи на первоначальном этапе, были определены параметры характеризующие получение качественного сварного соединения:
1) объем капли возможной перенести в сварочную ванну (V), оказывает значительное влияние на устойчивость сварочного процесса, разбрызгивание электродного металла и интенсивность металлургических процессов в дуге и сварочной ванне;
2) температура нагрева (T) и охлаждения поверхности свариваемого материала (ω (T)), определяют характер и уровень остаточных напряжений и деформаций в сварной конструкции;
3) геометрические параметры сварного соединения
(ширина шва
(е), глубина проплавления (h), усиление шва (g)).
На следующем этапе были проанализированы существующие алгоритмы для расчета указанных параметров. В основном они разработаны для условий сварки с постоянной подачей электродной проволоки и требуют внесения некоторых уточнений для рассматриваемого способа сварки.
Для сварки с ИПЭП в смеси газов алгоритмы расчета должны устанавливать зависимость искомых параметров от режима сварки (среднее значение тока I, напряжение на дуге U
д
, скорость сварки V
св
), а также параметра ИПЭП (частота переноса электродного металла f).
Параметры удельной теплоемкости, плотности и температуры плавления свариваемого металла, приведены к усредненному значению и приняты как постоянные.
На основе принятых условий и допущений были созданы алгоритмы расчета искомых параметров [3,4,5].
Данные алгоритмы были взяты за основу при создании компьютерного приложения
«Моделирование процессов управляемого каплепереноса электродного металла» [6].
Блок-схема работы приложения представлен на рис. 1.
Рис. 1. Блок-схема работы компьютерного приложения «Моделирование процессов управляемого каплепереноса электродного металла»
Работа в приложении начинается с создания нового проекта. Одновременно с добавлением элемента «проект» создается отдельная база данных (БД) с набором шаблонных таблиц.
Приложение разделено на несколько основных модулей отвечающих за входные данные, их расчет и отображение.
Входные значения вводятся пользователем, а при необходимости выбираются из стандартных данных. На следующем этапе осуществляется контроль полноты вводимой информации
«Системой оценки и проверки данных».
Первоначально для каждого из искомых значений происходит выбор необходимых параметров для расчета и построения модели.
Данное ограничение позволяет избежать внесения избыточной информации, не используемой при расчете.
На следующем этапе происходит обработка данных, расчет и при необходимости графического отображения полученных результатов, для определяемого параметра процесса через систему «Вывод значений».
Если полученный результат удовлетворяет пользователя и не противоречит ограничениям, предоставляется возможность печати полученных результатов.
Внешний вид полученного компьютерного приложения представлен на рис. 2.

X Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Молодёжь и современные информационные технологии»
_________________________________________________________________________________________
487
Рис. 2. Внешний вид компьютерного приложения
«Моделирование процессов управляемого каплепереноса электродного металла»
Вывод:
Разработано специализированное компьютерное приложение осуществляющее моделирование процессов сварки с управляемым переносом электродного металла в защитных газах.

Литература
1.
Березовский,
Б.М.
Математические модели дуговой сварки: в 7т. Том 1.
Математическое моделирование и информационные технологии, модели сварочной ванны и формирования шва / Б.М. Березовский//.
– Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – 85с.
2.
Солодский,
С.А.
Повышение эффективности сварки плавящимся электродом в защитных газах [Текст] / С.А. Солодский, Е.А.
Зернин,
Н.В.
Павлов
//
Материалы международного Китайско-Российского форума безопасного производства шахты и технологий оборудования, посвященного
60-летию
Ляонинского технического университета. –
Фусинь: Изд. ЛТУ, - 2009. – С. 44-47.
3.
Павлов, Н.В. Влияния концентрации газовой среды на объем капли при сварке с импульсной подачей электродной проволоки
[Текст] / Н.В. Павлов, А.В. Крюков, Е.А. Зернин //
Сварка и родственные технологии: Материалы VI научно-технической конференции молодых ученых и специалистов / Институт Электросварки им. Е.О.
Патона., ИЭС им. Е.О. Патона. –г.Киев –2011, –С. 57.
4.
Павлов,
Н.В.
Исследование температурных полей при сварке с импульсной подачей в смеси газов [Текст] / Н.В. Павлов, А.В.
Крюков, А.А. Зеленковский, М.А. Кузнецов //
Труды
Всероссийской научно-практической конференции
«Металлургия: технологии, управление, инновации, качество» / Сибирский государственный индустриальный университет. –
г.Новокузнецк –2009, –С. 295 – 297.
5.
Павлов,
Н.В.
Детерменированно- статистическая модель формы шва при сварке с импульсной подачей электродной проволоки в смеси газов [Текст] / Н.В. Павлов, А.В. Крюков,
Е.А. Зернин // Сварка и диагностика. –2011. –№6.
С. 31–35.
6.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2011616056 от
03.08.2012г.
Моделирование процессов управляемого каплепереноса электродного металла. Павлов Н.В., Крюков А.В., Домнина
Е.Г., Зернин Е.А.



Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал