Adaptation of the CNC system of the machine to the conditions of combined processing

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Increasing the efficiency of processing technologies for products made from modern high-strength, difficult-to-process materials with increased physical, mechanical and operational properties consists not only in improving the technology itself, the tools for its implementation, but also in modernizing technological equipment taking into account new achievements in the field of mechanical engineering. Modern computer numerical control (CNC) equipment is now quite advanced in terms of controlling basic cutting movements. Adaptive monitoring and control systems, as a rule, additionally installed on processing equipment, make it possible to further improve the quality of processing parameters. With the development of new hybrid and combined technologies that combine several types of influence on the product being processed, the issue of synchronizing the automatic control of the movements of parts of technological equipment with the control and management of accompanying processes of combined technologies has become acute. One example of such technologies is electrochemical diamond grinding with periodic dressing of the working surface of a diamond wheel using reverse polarity current. The polarity of the current and the duration of its pulses are controlled by special programmable devices. Current switching units are connected to it. It serves to supply alternating currents of direct and reverse polarity to the electrical circuit and is made on the basis of key elements. Installing such programmable devices on CNC machines leads to its’; equipping with an additional autonomous automatic control system. At the same time, it is difficult to coordinate the operation of the machine’;s CNC system, which controls the movements of its working parts, and the programmable device used to control the polarity and duration of current pulses during combined processing. The purpose of the work is to synchronize the CNC system of the machine with the control system for the process of periodically changing the polarity of the current. The study was carried out on an experimental stand. Methods. The research methodology involved conducting an experiment consisting of synchronizing the operation of the machine’;s CNC system with the operation of the control system for the process of periodically changing the polarity of the current. To evaluate the results, the time of movement of the diamond wheel as a result of the working stroke was compared with the duration of current pulses of different polarities specified in the control program of the developed software. Results and discussions. As a result of the research, it is established that the developed software and hardware complex makes it possible to synchronize in the CNC system of the machine tool the control of the movements of the working parts with automatic control of the periodic change of current polarity during electrochemical diamond grinding, which can significantly expand the technical capabilities of CNC machines.

About the authors

M. A. Borisov

Email: borisovmgou@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9084-1820
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, I.N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation, borisovmgou@mail.ru

D. V. Lobanov

Email: lobanovdv@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4273-5107
D.Sc. (Engineering), Associate Professor, I.N. Ulianov Chuvash State University, 15 Moskovsky Prospekt, Cheboksary, 428015, Russian Federation, lobanovdv@list.ru

A. S. Zvorygin

Email: zvor95@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3610-4648
Russian Federal Nuclear Center - All-Russian Research Institute of Experimental Physics, 37 Mira Ave., Sarov, 607188, Russian Federation, zvor95@yandex.ru

V. Yu. Skeeba

Email: skeeba_vadim@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8242-2295
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, 20 Prospekt K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation, skeeba_vadim@mail.ru

References

  1. Козлов A.M. Определение параметров рабочей поверхности абразивного инструмента на основе моделирования // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2005. – № 1. – С. 51–55.
  2. Козлов А.М., Болгов Д.В. Моделирование совмещенной абразивной обработки // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2010. – № 2 (280). – С. 50–53.
  3. High-speed grinding of ZhS6-K high-temperature nickel alloy / A.Y. Popov, D.S. Rechenko, K.V. Averkov, V.A. Sergeev // Russian Engineering Research. – 2012. – Vol. 32 (5–6). – P. 511–512. – doi: 10.3103/S1068798X12050176.
  4. Ultra-high-speed sharpening and hardening the coating of carbide metal-cutting tools for finishing aircraft parts made of titanium alloys / D.S. Rechenko, A.Y. Popov, Y.V. Titov, D.G. Balova, B.P. Gritsenko // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1260 (6). – P. 062020. – doi: 10.1088/1742-6596/1260/6/062020.
  5. Popov V., Rychkov D., Arkhipov P. Defects in diamonds as the basic adhesion grinding // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol. 129. – P. 01003. – doi: 10.1051/matecconf/201712901003.
  6. Soler Ya.I., Kazimirov D.Yu., Prokop'eva A.V. Optimizing the grinding of high-speed steel by wheels of cubic boron nitride // Russian Engineering Research. – 2007. – Vol. 27 (12). – P. 916–919.
  7. Roshchupkin S., Kharchenko A. Method of building dynamic relations, estimating product and grinding circle shape deviations // MATEC Web of Conferences. – 2018. – Vol. 224. – P. 01001. – doi: 10.1051/matecconf/201822401001.
  8. Bratan S., Roshchupkin S., Chasovitina A. The correlation of movements in the technological system during grinding precise holes // Materials Science Forum. – 2021. – Vol. 1037. – P. 384–389. – doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.1037.384' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.1037.384.
  9. Developing a machining strategy for hard-alloy polyhedral inserts on CNC grinding and sharpening machines / E.V. Vasil'ev, A.Y. Popov, A.A. Lyashkov, P.V. Nazarov // Russian Engineering Research. – 2018. – Vol. 38 (8). – P. 642–644. – doi: 10.3103/S1068798X18080166.
  10. Vasil’;ev E.V., Popov A.Y. Renovation of hard-alloy end mills on numerically controlled grinding machines // Russian Engineering Research. – 2014. – Vol. 34. – P. 466–468. – doi: 10.3103/S1068798X14070144.
  11. Исследование процесса автоматического управления сменой полярности тока в условиях гибридной технологии электрохимической обработки коррозионно-стойких сталей / М.А. Борисов, Д.В. Лобанов, А.С. Янюшкин, В.Ю. Скиба // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2020. – Т. 22, № 1. – С. 6–15. – doi: 10.17212/1994-6309-2020-22.1-6-15.
  12. Bratan S., Bogutsky B., Roshchupkin S. Development of mathematical model of material removal calculation for combined grinding process // Proceedings of the 4th International conference on industrial engineering ICIE 2018. – Cham: Springer, 2019. – P. 1759–1769. – (Lecture notes in mechanical engineering). – doi: 10.1007/978-3-319-95630-5_189.
  13. Nosenko S.V., Nosenko V.A., Kremenetskii L.L. The condition of machined surface of titanium alloy in dry grinding // Procedia Engineering. – 2017. – Vol. 206. – P. 115–120. – doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.446.
  14. Probabilities of abrasive tool grain wearing during grinding / V.A. Nosenko, E.V. Fedotov, S.V. Nosenko, M.V. Danilenko // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2009. – Vol. 38 (3). – P. 270–276. – doi: 10.3103/S1052618809030108.
  15. Nosenko S.V., Nosenko V.A., Koryazhkin A.A. The effect of the operating speed and wheel characteristics on the surface quality at creep-feed grinding titanium alloys // Solid State Phenomena. – 2018. – Vol. 284. – P. 369–374. – doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/SSP.284.369' target='_blank'>www.scientific.net/SSP.284.369.
  16. Influence of the duration of current pulses on the roughness in the combined processing of corrosion steel 12H18N10T / D. Lobanov, M. Borisov, A. Yanyushkin, V. Skeeba // Key Engineering Materials. – 2022. – Vol. 910. – P. 397–402. – doi: 10.4028/p-gu270a.
  17. Ways to implement hybrid finishing technology with a hand-held rotary tool / D. Lobanov, M. Borisov, A. Yanyushkin, V. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 709 (4). – P. 044075. – doi: 10.1088/1757-899X/709/4/044075.
  18. Research of influence electric conditions combined electrodiamond processing by on specific consumption of wheel / D.V. Lobanov, P.V. Arkhipov, A.S. Yanyushkin, V.Yu. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 142 (1). – P. 012081. – doi: 10.1088/1757-899X/142/1/012081.
  19. Рационализация режимов поверхностной закалки ВЭН ТВЧ рабочих поверхностей пуансона в условиях гибридной обработки / В.Ю. Скиба, Н.В. Вахрушев, К.А. Титова, А.Д. Черников // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 63–86. – doi: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-63-86.
  20. Analysis of magnetic forces in the working clearance with magnetic-abrasive treatment of inductors on standing magnets / A.M. Ikonnikov, S.L. Leonov, D.E. Solomin, A.A. Kulakov // Materials Research Proceedings. – 2022. – Vol. 21. – P. 176–182. – doi: 10.21741/9781644901755-31.
  21. Янюшкин А.С., Попов В.Ю. Шероховатость поверхности после шлифования по методу двойного травления // Объединенный научный журнал. – 2002. – № 21. – С. 65–67.
  22. Янюшкин А.С., Аpхипов П.В., Торопов В.А. Механизм пpоцесса засаливания шлифовальных кpугов // Вестник машиностроения. – 2009. – № 3. – С. 62–69.
  23. Popov V.Yu., Arkhipov P.V., Rychkov D.A. Adhesive wear mechanism under combined electric diamond grinding // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol. 129. – P. 01002. – doi: 10.1051/matecconf/201712901002.
  24. Шероховатость поверхности, обработанной электроалмазными методами / П.В. Архипов, А.С. Янюшкин, Е.Д. Лосев, Н.П. Петров, Г. Алтангэрэл // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2014. – Т. 1. – С. 158–163.
  25. Борисов М.А., Лобанов Д.В. Программируемое устройство для управления электрическими параметрами комбинированной обработки высокопрочных материалов // Актуальные проблемы в машиностроении. – 2021. – Т. 8, № 1–2. – С. 14–21.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».