Применение компьютерной обработки экспериментальных данных исследования зоны стружкообразования на оптических моделях
Аннотация
В экспериментах методом фотомеханики на оптических моделях непосредственно фиксируется только картина изохром, а изоклины (линии равных углов наклона главных напряжений) приходится вычерчивать вручную для каждого из фиксированных значений плоскостей поляризации. Дальнейшая обработка также производится вручную, изостаты (траектории главных напряжений) проводятся по картине изоклин, а по полученному полю изостат строится поле линий скольжения или максимальных касательных напряжений. Такой многоступенчатый путь (изоклины - изостаты - линии скольжения), содержащий ручную обработку на каждом этапе, приводит к накоплению ошибок. Настоящее исследование в значительной мере снимает указанные проблемы. С целью реализации нагружения, подобного действующему на передней поверхности режущего клина, были разработаны крупномасштабная поляризационно-оптическая модель и специальный экспериментальный стенд. Масштаб модели (10:1) был выбран максимально возможным из условия размещения ее в оптическом поле ППУ-7 (плоская поляризационная установка). Приводится схема стружкообразования, форма поляризационно-оптической модели и ее нагружения. Описывается схема стенда для нагружения зоны стружкообразования исследуемой модели. Задача уменьшения трудоемкости экспериментальной части и увеличения точности полученных результатов решалась путем применения цифровой фотокамеры и специально разработанной технологии компьютерной обработки фотограмм. Характер нагружения моделей в экспериментах описан эпюрой давления. Результаты экспериментов представлялись в виде серии цифровых фотографий, подвергавшихся дальнейшей компьютерной обработке, сделанных с целью получения сетки изоклин, построение поля изостат, а затем и поля линий скольжения. Анализ применения цифровой регистрации и компьютерной обработки фотограмм значительно уменьшает время выполнения экспериментальной части за счет отказа от традиционной методики рисования изоклин на кальке. Кроме этого, повышается точность полей изостат и линий скольжения благодаря тому, что в исходном для их построения поле изоклин исключаются ошибки, неизбежные при ручной фиксации.