<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/1992-5980-2017-17-2-116-130</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-156</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Cut face roughness analysis under waterjet cutting</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Исследование шероховатости поверхности реза при гидроабразивной резке</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Верченко</surname><given-names>Алексей Викторович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Verchenko</surname><given-names>Alexey V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">Alex290292@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тамаркин</surname><given-names>Михаил Аркадьевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tamarkin</surname><given-names>Mikhail A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">tehn_rostov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кишко</surname><given-names>Александр Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kishko</surname><given-names>Alexander A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">Aleksandr_Kishko@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>07</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>2</issue><fpage>116</fpage><lpage>130</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Verchenko A.V., Tamarkin M.A., Kishko A.A., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Верченко А.В., Тамаркин М.А., Кишко А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Verchenko A.V., Tamarkin M.A., Kishko A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/156">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/156</self-uri><abstract><p>Introduction. The feeding effect on the cut face surface under waterjet cutting is considered. Cutting is done by water and abradant mixture emitted from the nozzle at high speed and high pressure. Under the cutting jet action, the erosion damage of the material occurs, the abrasive particles remove the microchipping layer, and water evacuates them from the cutting zone. Waterjet cutting can process almost any material.The cutting process is "cold", there is no thermal effect on the metal. It is possible to cut both 3D and 5D complex geometries, for example, to preprocess bladed integrated disks of the gas-turbine engines. Materials and Methods. The research was carried out on the basis of the JSC "Rostvertol" enterprise on the waterjet cutting plant of the Flow company. The materials most frequently used in the aircraft industry were chosen: steel 30 KhGSA, aluminum alloy D16Т, and composite material (fiberglass-titanium). The recommendations that allow reducing the number of defects under the waterjet cutting are given. Research Results. The effect of the waterjet-cutting nozzle feeding on the cut face roughness is theoretically investigated. The dependences of the surface roughness determination for the distinguished segment of the cut face are obtained. The experimental studies confirming the adequacy of the theoretical models obtained are performed. Discussions and Conclusions. As a result of the studies, it is found that the roughness of the treated surface deteriorates with increase in feeding. Furthermore, the deterioration is nonuniformly distributed along the cross- section of the cut. To reduce the width of the corrugated cut, the feedrate should be reduced.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Введение. В статье показано, каким образом подача при гидроабразивной резке влияет на шероховатость поверхности реза. Резание выполняется смесью воды и абразива, испускаемых из сопла с высокой скоростью и под высоким давлением. Под действием режущей струи происходит эрозионное разрушение материала, частицы абразива снимают слой микростружки, а вода эвакуирует их из зоны резания. Методом гидроабразивной резки можно обрабатывать практически любые материалы. Процесс резки - «холодный», отсутствует термическое воздействие на металл. Возможна резка сложной геометрии - как 3D, так и 5D, например предварительная обработка моноколес газотурбинных двигателей. Материалы и методы. Исследования проводились на базе РВПК ПАО «Роствертол» на установке гидроабразивной резки фирмы Flow. Обрабатывались материалы, наиболее часто применяемые в авиастроении: сталь 30ХГСА, алюминиевый сплав Д16Т, композит (стеклопластик-титан). Результаты исследования. Проведены теоретические исследования влияния подачи сопла гидроабразивной резки на шероховатость поверхности реза. Получены зависимости определения шероховатости поверхности для характерного участка поверхности реза. Приведены рекомендации, позволяющие снизить число дефектов, возникающих при гидроабразивной резке. Выполнены экспериментальные исследования, подтверждающие адекватность полученных теоретических моделей. Обсуждения и заключения. В результате исследований установлено, что шероховатость обработанной поверхности ухудшается с увеличением подачи. При этом ухудшение неравномерно распределено вдоль сечения реза. Для уменьшения ширины волнистого реза необходимо уменьшать значение подачи.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Гидроабразивная резка</kwd><kwd>подача режущей головки</kwd><kwd>шероховатость поверхности реза</kwd><kwd>эрозионное разрушение металла</kwd><kwd>waterjet cutting</kwd><kwd>cutterblock feed</kwd><kwd>cut surface roughness</kwd><kwd>erosion damage of metal</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чигринец, Е. Г. Оптимизация процесса сверления армированного титаном стеклопластикового лонжерона лопасти несущего винта вертолета / Е. Г. Чигринец // Вестник Московского авиационного института. - 2016. - Т. 23, № 1. - С. 177-188.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chigrinets, E.G. Optimizatsiya protsessa sverleniya armirovannogo titanom stekloplastikovogo lonzherona lopasti nesushchego vinta vertoleta. [Titanium- reinforced glass fiber plastic main rotor blade beam drilling process optimization.] Vestnik Moskovskogo aviatsionnogo instituta, 2016, vol. 23, no. 1, pp. 177–188 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барсуков, Г. В. Повышение эффективности гидроабразивного резания на основе дискретного регулирования технологической системы : дис. … д-ра техн. наук / Г. В. Барсуков. - Орел, 2006. - 411 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barsukov, G.V. Povyshenie effektivnosti gidroabrazivnogo rezaniya na osnove diskretnogo regulirovaniya tekhnologicheskoy sistemy : dis. … d-ra tekhn. nauk.  [Improving hydroabrasive cutting efficiency on the basis of discrete adjustment of the technological system: Dr.Sci. (Eng.) diss.] Orel, 2006, 411 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zeng, J. Intelligent Automation of AWJ Cutting for Efficient Prodaction /J. Zeng, J.-P. Munoz // Proc. of the 12th Int. Symp on jet Cutting Technology. - Rouen : BHRA, 1994. - P. 401-408.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zeng, J., Munoz, J.-P. Intelligent Automation of AWJ Cutting for Efficient Production. Proc. of the 12th Int. Symp on Jet Cutting Technology. Rouen : BHRA, 1994, pp. 401–408.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пантелеев, А. В. Методы оптимизации в примерах и задачах / А. В. Пантелеев, Т. А. Летова. - 2-е изд., испр. - Москва : Высшая школа, 2005. - 544 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Panteleev, A.V., Letova, T.A. Metody optimizatsii v primerakh i zadachakh. [Optimization methods in examples and problems.] 2nd rev. ed. Moscow: Vysshaya shkola, 2005, 544 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гидрорезание судостроительных материалов / Р. А. Тихомиров [и др.]. - Ленинград : Судостроение, 1987. - 164 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tikhomirov, R.A., et al. Gidrorezanie sudostroitel'nykh materialov. [Hydro-cutting of shipbuilding materials.] Leningrad : Sudostroenie, 1987, 164 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Билик, Ш. М. Абразивно-жидкостная обработка металлов / Ш. М. Билик. - Москва : Машгиз, 1960. - 198 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bilik, S.M. Abrazivno-zhidkostnaya obrabotka metallov. [Abrasive water processing of metals.] Moscow: Mashgiz, 1960, 198 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тихонов, А. А. Повышение эффективности процесса гидроабразивной обработки : дис.. канд. техн. наук / А. А. Тихонов. - Ростов-на-Дону, 2011. -157 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tikhonov, A.A. Povyshenie effektivnosti protsessa gidroabrazivnoy obrabotki : dis. ... kand. tekhn. nauk. [Improving the efficiency of the hydroabrasive  treatment: Cand.Sci. (Eng.) diss.] Rostov-on-Don, 2011, 157 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Королев, А. В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке / А. В. Королев. - Саратов : Изд-во Саратов. ун-та, 1975. - 191 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korolev, A.V. Issledovanie protsessov obrazovaniya poverkhnostey instrumenta i detali pri abrazivnoy obrabotke. [Study on surface generation of tool and part under  abrasive processing.] Saratov : Izd-vo Saratov. un-ta, 1975, 191 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тамаркин, М. А. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами : автореф. дис.. д-ра техн. наук / М. А. Тамаркин. - Ростов-на-Дону, 1995. - 32 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tamarkin, M.A. Tekhnologicheskie osnovy optimizatsii protsessov obrabotki detaley svobodnymi abrazivami : avtoref. dis. ... d-ra tekhn. nauk. [Optimization techniques  of workpart treatment by loose abrasives: Dr.Sci. (Eng.) diss., author's abstract.] Rostov-on-Don, 1995, 32 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бабичев, А. П. Основы вибрационной технологии / А. П. Бабичев. - Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 1994. - 187 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babichev, A.P. Osnovy vibratsionnoy tekhnologii. [Vibration technology fundaentals.] Rostov-on-Don: DSTU Publ. Centre, 1994, 187 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Королев, А. В. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки / А. В. Королев, Ю. К. Новоселов. - Саратов : Изд-во Саратов. ун-та, 1989. - 320 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korolev, A.V., Novoselov, Y.K. Teoretiko-veroyatnostnye osnovy abrazivnoy obrabotki. [Probability-theoretic fundamentals of abrasive treatment.] Saratov : Izd-vo Saratov. un-ta, 1989, 320 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тамаркин, М. А. Теоретические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами : дис. … д-ра. техн. наук / М. А. Тамаркин. - Ростов-на-Дону, 1995. - 153 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tamarkin, M.A. Teoreticheskie osnovy optimizatsii protsessov obrabotki detaley svobodnymi abrazivami : dis. … d-ra. tekhn. nauk. [Theoretical basiсs of optimization techniques of workpart treatment by loose abrasives: Dr.Sci. (Eng.) diss. ] Rostov-on-Don, 1995, 153 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tamarkin, M. A. The optimization of theological processes of details processing by free abrasives / M. A. Tamarkin // Key Engineering Materials. - 2005. - Vol. 291/292. - P. 319-322.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tamarkin, M.A. The optimization of technological processes of details processing by free abrasives. Key Engineering Materials, 2005, vol. 291/292, pp. 319–322.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tamarkin, M. A. Surface-layer quality in shot treatment / M. A. Tamarkin, E. E. Tishchenko, V. G. Lebedenko // Russian Engineering Research. - 2010. - Vol. 30, № 2. - P. 144-148.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tamarkin, M.A., Tishchenko, E.E., Lebedenko, V.G. Surface-layer quality in shot treatment. Russian Engineering Research, 2010, vol. 30, no. 2, pp. 144–148.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tamarkin, M. A. Metal removal in hydroabrasive machining / M. A. Tamarkin, A. A. Tikhonov, E. E. Tishchenko // Russian Engineering Research. - 2014. - Vol. 34, № 3. - P. 175-177.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tamarkin, M.A., Tikhonov, A.A., Tishchenko E.E. Metal removal in hydroabrasive machining. Russian Engineering Research, 2014, vol. 34, no. 3, pp. 175–177.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
