ВПЛИВ РОБОЧИХ ПАРАМЕТРІВ ГІДРОАБРАЗИВНОГО РІЗАННЯ РІЗНОМАНІТНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ТОЧНІСТЬ ДОТРИМАННЯ ШИРИНИ РІЗУ
DOI:
https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2023.280719Ключові слова:
гідроабразивне різання, ширина різу, регресійна модель, зношування абразивного сопла, керованість процесу, точність обробкиАнотація
У статті розглянуто питання побудови регресійних моделей для визначення впливу робочих параметрів гідроабразивного різання різноманітних матеріалів на точність дотримання ширини різу. Вхідні параметри включають кількість подачі абразиву, величину тиску ріжучої рідини (води) та в’язкість оброблюваного матеріалу, а вихідний параметр – ширина різу. За допомогою програмного забезпечення Neuro Solutions був проведений попередній аналіз можливих архітектур нейромереж для побудови регресійних моделей. За результатами аналізу була вибрана нейромережа MLPR-2-B-L з методом навчання Levenberg-Marquardt. Застосування цієї моделі дозволило отримати вагові коефіцієнти, які були використані для передбачення вихідного значення ширини різу на вході ріжучого струменя в оброблюваний матеріал та на виході ріжучого струменя з оброблюваного матеріалу на основі вхідних параметрів. Проведена оцінка похибок, адекватності та інформативності регресійних моделей. Застосування гістограм залишків дозволило проаналізувати отримані результати. Крім того, була розроблена програма в середовищі MathCAD, яка дозволяє аналізувати отримані результати і здійснювати передбачення ширини різу за створеною регресійною моделлю як на вході ріжучого струменя в оброблюваний матеріал, так і на виході з матеріалу. Отримані результати визначають важливість вхідних параметрів гідроабразивного різання і демонструють можливість їх використання для передбачення ширини різу. Ця робота має практичне значення для промислових підприємств, що застосовують гідроабразивне різання, оскільки точні передбачення ширини різу дозволяють оптимізувати процес різання, чим забезпечують високу якість та ефективність і точність роботи.
Посилання
R. Vijayakumar, N. Srirangarajalu, M. Santhanakumar, N. E. Edwin Paul, and M. Rajesh, "Investigation of abrasive aqua jet hole making (AAJHM) parameters using desirability analysis on Inconel-625 space alloy", Journal of Manufacturing Processes, vol. 92, pp. 311-328, 2023. ISSN 1526-6125. doi: 10.1016/j.jmapro.2023.03.008.
R. K. Thakur, and K. K. Singh, "Evaluation of hole quality to explore the influence of graphene nanoplatelets embedded in epoxy/carbon composite during abrasive water jet drilling", Journal of Manufacturing Processes, vol. 85, pp. 569-583, 2023. ISSN 1526-6125. doi: 10.1016/j.jmapro.2022.11.054.
J. Chen, Y. Yuan, H. Gao, T. Zhou, and Z. Wu, "Predictive modeling approach for the jet lag in multi-pass cutting of thick materials using abrasive waterjet", Journal of Manufacturing Processes, vol. 83, pp. 143-156, 2022. ISSN 1526-6125. doi: 10.1016/j.jmapro.2022.08.059.
Zh. Liao, D. Xu, D. Axinte, J. Diboine, and A. Wretland, "Surface formation mechanism in waterjet guided laser cutting of a Ni-based superalloy", CIRP Annals, vol. 70, iss. 1, pp. 155-158, 2021. ISSN 0007-8506. doi: 10.1016/j.cirp.2021.03.007.
X. Liu, Z. Liang, G. Wen et al., "Waterjet machining and research developments: a review". The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 102, pp. 1257-1335, 2019. doi: 10.1007/s00170-018-3094-3.
"Про технологію гідроабразивного різання матеріалів" [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.roden.ua/waterjet-cutting-technology.html#. Дата звернення: Квіт. 1, 2023.
J. J. R. Jegaraj, and N. R. Babu, "A strategy for efficient and quality cutting of materials with abrasive waterjets considering the variation in orifice and focusing nozzle diameter", The International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 45, iss. 12-13, pp. 1443-1450, 2005. ISSN 0890-6955. doi: 10.1016/j.ijmachtools.2005.01.020.
M. Monno, and C. Ravasio, "The effect of cutting head vibrations on the surfaces generated by waterjet cutting", The International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 45, iss. 3, pp. 355-363, 2005. ISSN 0890-6955. doi: 10.1016/j.ijmachtools.2004.07.010.
D. A. Axinte, D. S. Srinivasu, M. C. Kong, and P. W. Butler-Smith, "Abrasive waterjet cutting of polycrystalline diamond: A preliminary investigation", The International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 49, iss. 10, pp. 797-803, 2009. ISSN 0890-6955. doi: 10.1016/j.ijmachtools.2009.04.003.
M. K. Kulekci, "Processes and apparatus developments in industrial waterjet applications", The International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 42, iss. 12, pp. 1297-1306, 2002. ISSN 0890-6955. doi: 10.1016/S0890-6955(02)00069-X.
J. Billingham, C. B. Miron, D. A. Axinte, and M. C. Kong, "Mathematical modelling of abrasive waterjet footprints for arbitrarily moving jets: Part II – Overlapped single and multiple straight paths", The International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 68, pp. 30-39, 2013. ISSN 0890-6955. doi: 10.1016/j.ijmachtools.2013.01.003.
С. О. Субботін, Нейронні мережі: теорія та практика. Житомир, Україна: Вид. О. О. Євенок, 2020.
А. О. Олійник, С. О. Субботін, та О. О. Олійник, Інтелектуальний аналіз даних. Запоріжжя, Україна: ЗНТУ, 2012. ISBN 978-617-529-052-1.
В. Я. Гальченко, Р. В. Трембовецька, та В. В. Тичков, "Застосування нейрокомп’ютинга на етапі побудови метамоделей в процесі оптимального сурогатного синтезу антен", Вісник НТУУ «КПІ». Серія: Радіотехніка. Радіоапаратобудування, № 74, с. 60-72, 2018. doi: 10.20535/RADAP.2018.74.60-72.
В. О. Гороховатський, та І. С. Творошенко, Методи інтелектуального аналізу та оброблення даних. Харків, Україна: ХНУРЕ, 2021. doi: 10.30837/978-966-659-298-2.
П. М. Павленко, С. Ф. Філоненко, О. М. Чередніков, та В. В. Трейтяк, Математичне моделювання систем і процесів. Київ, Україна: НАУ, 2017.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
URN
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Віталій Хлівний, Костянтин Базіло
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають збірнику право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи в тому вигляді, в якому її опубліковано цим збірником (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Політика збірника наукових праць дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
