Control System for Waterjet Cutting Process with Swirling Working Fluid Jet

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In mechanical engineering, the procurement process is one of the most important in the life cycle stage of manufacturing products from metal materials. In this regard, there are disadvantages in the manufacture of parts: low productivity, complexity and high cost of cutting tools, and the impossibility of cutting. The work proposes an approach to increase the productivity of using the cutting properties of abrasive grains and expanding the contact area of a waterjet jet with the workpiece surface being processed by twisting the jet and adjusting the values of the jet oscillation frequency to the thickness of the workpiece. As a result of research verification, the approach showed good prediction accuracy.

About the authors

Viktor V. Ivanov

National Research Technological University “MISiS”

Author for correspondence.
Email: viktor_ivanov_61@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1264-313X

postgraduate student, Department of Infocommunication Technologies

Russian Federation, Moscow

Evgeniy A. Kalashnikov

National Research Technological University “MISiS”

Email: e.a.kalashnikov@mail.ru

Cand. Sci., associate professor, Department of Infocommunication Technologies

Russian Federation, Moscow

References

  1. Ivanov V.V., Ivanov S.V., Ivanov Vl.V. Simulation experimental studies of the amount of metal removal from waterjet processing modes using information technologies. Computational Nanotechnology. 2015. No. 4. Pp. 74–78. (In Rus.)
  2. Ivanov V.V., Kalashnikov E.A., Bakradze L.G. Control system for the waterjet cutting process. Path of Science. International Scientific Journal. 2023. No. 5 (111). Pp. 24–27. (In Rus.)
  3. Ivanov V.V., Ivanov S.V. A program for calculating and constructing an optimal technological process for waterjet cutting by swirling a jet of working fluid. Certificate of state registration of the computer program No. 2020617624, 07/08/2020.
  4. Ivanov V.V. Development of an automated software and hardware complex for intelligent support and optimal configuration of waterjet machines with numerical control. Computational Nanotechnology. 2015. No. 2. Pp. 55–61. (In Rus.)
  5. Ivanov V.V., Vasin A.N., Iznairov B.M. Method of waterjet processing with jet oscillation. Pat. 2688007 of Russian Federation No. 2017143280, 12/11/2017. Publ. 05/17/2019. Bull. No. 14.
  6. Korolev A.V. Study of the formation processes of tool and part surfaces during abrasive processing. Saratov: Publishing House of the Saratov University. 1975. 191 p.
  7. Shpilev V.V., Reshetnikov M.K. Modeling of a heterogeneous jet during waterjet cutting. Bulletin of the Saratov State Technical University. 2011. No. 3 (58). Pp. 154–158. (In Rus.)
  8. Shpilev V.V., Reshetnikov M.K., Bereda N.N. Modeling of a swirling waterjet jet during waterjet cutting. Bulletin of the Saratov State Technical University. 2011. No. 2 (56). P. 163–168. (In Rus.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The main form of software package GAR

Download (334KB)
3. Fig. 2. Flowchart of software product algorithm

Download (209KB)
4. Fig.3. Block diagram of the software product

Download (78KB)
5. Fig. 4. Simulation results in the software package

Download (545KB)
6. Fig. 5. Graph of the waterjet cutting process with additional movement of the working jet

Download (217KB)
7. Fig. 6. Dependence of the number of particles passing per minute through the nozzle on the concentration of abrasive particles

Download (116KB)
8. Fig. 7. Dependence of movement speed on the granularity of abrasive particles

Download (104KB)
9. Fig. 8. Dependence of the amount of abrasive particles passing in 1 second on the grain size

Download (102KB)
10. Fig. 9. Simplex method of mathematical process model

Download (128KB)
11. Fig. 10. Micro photo of a processed workpiece made of steel 20

Download (172KB)
12. Fig. 11. Profilometer readings of the sample under study

Download (499KB)
13. Fig. 12. Surface quality of steel sheets 20: a – before processing; b – after processing

Download (47KB)


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».