ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты
ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. ШахтыВЕРСИЯ ДЛЯ СЛАБОВИДЯЩИХ
Размер шрифта: + Увеличить — Уменьшить Сбросить
Цвет сайта А А А
|
|||||||||||||||||||||||||||
Шевченко, 147, г. Шахты, Ростовская обл., 346500. Тел. +7 (8636) 22-20-37, 8 (800) 100-91-61. Факс 22-54-91. Адрес эл. почты: mail@sssu.ruБаза электронных учебно-методических материалов ИСО и П (ф) ДГТУ
|
База электронных учебно-методических материалов научно-педагогических работников ИСО и П (ф) ДГТУ в г.  Шахты
|
| Поиск УМКД | Расширенный поиск | ||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
Многочисленные проблемы обработки материалов ISO P
Система классификации материалов ISO для металлообработки делится на шесть категорий: P, M, K, N, S, H (рис.
1)
Свойства в основном определяют, как материал реагирует на механическую обработку и как, в свою очередь, механическая обработка влияет на резку. Металлы группы К характеризуются абразивностью, что ускоряет износ инструмента. Жаропрочные суперсплавы группы S обычно имеют плохую теплопроводность, что приводит к концентрации тепла в зоне резания, что может привести к деформации режущего инструмента. Твердость металлов группы Н оказывает сильное давление на инструменты, а также выделяет тепло. Группа М отличается деформационным упрочнением, при котором материал заготовки становится более твердым по мере его деформации в процессе резания. Повышенное давление резания и тепловыделение могут привести к образованию насечек и другим проблемам. Металлы категории N имеют тенденцию прилипать к режущему инструменту, что приводит к образованию наростов на кромках, ухудшению качества поверхности и поломке режущего инструмента. Поскольку каждая из пяти групп ISO, названных выше, имеет более или менее доминирующее отличительное физическое свойство, режущие инструменты могут быть спроектированы так, чтобы противодействовать негативному влиянию этого свойства на режущий инструмент.
Например, инструменты для резки материалов группы H ориентированы на прочность, в то время как инструменты, разработанные для резки металлов категории N, являются острыми и предназначены для облегчения отвода стружки, что сводит к минимуму возникновение налипания.
Однако детали из группы ISO P представляют более сложные задачи. Стали в целом и различные стальные сплавы в частности могут проявлять более одного или даже все свойства, влияющие на режущие инструменты, хотя обычно не в крайней степени. Это создает загадку для разработки инструментов; во многих случаях, например, инструмент с острым краем, спроектированный для противодействия склонности к слипанию низколегированной стали, может не выдержать абразивных характеристик стали другого состава. Кроме того, разработка специализированных стальных сплавов не ослабевает, поскольку производители ищут материалы, соответствующие конкретным требованиям к характеристикам деталей их клиентов.
Понимание обработки металлов резанием
При обработке стальных сплавов поиск продуктивного баланса между рабочими свойствами инструмента подобен танцу на тонкой веревке. Нахождение этого баланса требует понимания природы металлообработки и взаимодействия между материалом заготовки и режущим инструментом. Резка металла не является процессом раскалывания, сравнимым с тем, как режет нож. Вместо этого процесс металлообработки оказывает давление на материал заготовки до тех пор, пока он не деформируется и не срезается в виде стружки. Многие побочные эффекты сопровождают действие сдвига. Механические силы, необходимые для достаточной деформации материала, создают большое давление, а также тепло, что приводит к температуре порядка 800-9.00°.
Прерывистое резание или обработка деталей с твердыми включениями подвергают режущий инструмент ударным нагрузкам. Помимо механических соображений, высокие уровни тепла и давления могут катализировать химические реакции между режущим материалом и материалом заготовки, вызывая химический износ в форме диффузии или образования кратеров.
И последнее, но не менее важное: резка металлов сопряжена с высоким уровнем трения. Когда стружка образуется и трется об инструмент, возникает трение и так называемые трибологические эффекты; трибология — это наука, изучающая поверхности, соприкасающиеся друг с другом при определенных температурах и давлениях, и определяющая степень, в которой поверхности будут изменять друг друга. Все эти силы и взаимодействия дают разные результаты; возможно, самый важный из них заключается в том, что инструмент изнашивается.
Разные стали, разные инструменты
Воздействие механической обработки на стальные заготовки зависит от состава стального сплава и процесса его изготовления. Нелегированные стали с содержанием углерода менее 0,25 процента; например, были разработаны для таких применений, как автомобильные оси, где требуется прочность и устойчивость к ударам и разрушениям. Эти прокатанные или кованые сплавы производят стружку, которую трудно сломать, которая трет поверхность режущего инструмента и вызывает лункообразный износ и даже проблемы с адгезией.
Для этих композиций режущие инструменты имеют острые кромки, чтобы более эффективно срезать материал заготовки, а также используют покрытия, устойчивые к химическому износу и обеспечивающие смазывание режущей поверхности. С другой стороны, высоколегированные стали с содержанием сплава более 5 процентов, включая такие элементы, как марганец, могут быть закалены для использования в компонентах, требующих износостойкости и жесткости, таких как гидравлические компоненты и детали станков. Образующаяся стружка, как правило, легко формуется и ломается, заготовка была изготовлена литьем или ковкой, шероховатая поверхность и возможные включения из формы требуют режущих инструментов, обладающих как ударной вязкостью, так и устойчивостью к абразивному износу.
Экономические соображения
Традиционная цель операций механической обработки состоит в том, чтобы производить больше деталей быстрее, и поэтому требует применения максимально агрессивных параметров резания.
Однако другие проблемы изменяют эту простую цель. Экономические соображения могут играть большую роль при выборе параметров резания. Такие детали, как аэрокосмические компоненты, изготавливаемые из экзотических сплавов, чаще всего производятся в относительно небольших объемах. Производители обрабатывают детали в темпе, направленном на максимальную надежность процесса и сохранение дорогостоящих материалов заготовки и уже затраченного дорогостоящего производственного времени. В результате, скорости и подачи, используемые с усовершенствованными материалами заготовки, обычно являются производительными, но консервативными.
Подход к обработке стальных деталей часто отличается. Многие стальные детали производятся в больших объемах и как можно быстрее, чтобы максимизировать экономическую отдачу от относительно простых деталей, изготовленных из менее дорогого материала заготовки. Более высокие скорости резания, типичный путь к более высокой производительности, требуют основы режущего инструмента, способной сохранять прочность при высоких температурах резания.
В свете растущего выбора стальных сплавов производителям или механическим мастерским может понадобиться проконсультироваться с производителями режущего инструмента, чтобы найти марку инструмента и геометрию, наиболее подходящие для конкретного применения. Текущая разработка инструментов направлена на создание инструментов, которые могут справиться с многочисленными проблемами, связанными со стальными сплавами. Производители ищут инструменты, которые острее, но прочнее, с покрытиями и геометрией, предназначенными для преодоления теплового, давления, химического и адгезионного механизмов износа.
Экологичность
Относительно новое соображение также влияет на выбор параметров обработки стальных материалов. Многие производители в настоящее время реализуют экологически безопасные или «зеленые» инициативы в области механической обработки. К ним относятся снижение энергопотребления и минимизация отходов, образующихся в процессе обработки. Несмотря на то, что технологические проблемы обработки по-прежнему вызывают первостепенное внимание при обработке экзотических металлов, экологические проблемы…
Подробнее.
Нажмите здесь, пожалуйста.
Как использовать программный режим для установки ISO
Сообщение от: Steve Gandy
Когда я провожу занятия по фотографии, мы со студентами часто по шею обсуждаем треугольник экспозиции; скорость затвора, размер диафрагмы и чувствительность сенсора (ISO). Вы можете найти отличные обсуждения и объяснения треугольника здесь, на dPS. Я хотел бы проанализировать проблему ISO и дать вам простую технику, которую вы можете использовать, чтобы установить ISO на лучшее значение для ситуации. Понимание ISO — это одно, а правильная настройка на лету — совсем другое.
Равносторонний треугольник соответствует хорошо экспонированному изображению. Если какой-либо угол слишком длинный (например, более длинная выдержка), изображение будет ярче. Если угол короткий, изображение будет темнее.
Первое определение ISO:
ISO — это аббревиатура Международной организации по стандартизации. Это группа, которая устанавливает всевозможные стандарты для науки и промышленности, но значение ISO для фотографов с цифровыми камерами заключается в том, что они придают числовое значение чувствительности компонента изображения камеры, сенсора.
ISO часто рассматривается как число от 100 до 6400 и выше. Наименьшее число, которое показывает ваша камера, является самой низкой настройкой чувствительности; наибольшее число является наиболее чувствительным. Таким образом, вы можете использовать настройки ISO, чтобы снимать в различных ситуациях; яркий и темный. Часто вас учат повышать ISO, когда становится темно, но в зависимости от ваших намерений может быть и обратное.
Вам также говорят, что высокие настройки ISO ухудшают качество изображения в виде цифрового шума. Шум — это визуальное искажение световых пятен. Некоторые цветные, а некоторые просто выглядят зернистыми. Это похоже на зернистость, которую мы видим на пленочных негативах с более высоким значением ASA. Шум хуже в тенях и появляется больше при более высоких значениях ISO. Это правда, но ухудшение качества изображения происходит постепенно, и иногда вы можете использовать довольно высокие числа ISO и получать отличные, пригодные для использования изображения.
Выберите чувствительность ISO в меню, на информационном экране или иногда с помощью специальной кнопки.
Вероятно, вы пришли к пониманию концепции ISO как части треугольника экспозиции, а затем сразу же спросили: «Какое значение ISO мне следует установить?» Хм, чего-то не хватает в объяснении!
Вот несколько советов по установке ISO:
Во-первых, для съемки со штатива установите самое низкое значение ISO (то есть самое высокое качество). Не будет никакого сотрясения камеры, если вы будете практиковать хорошую технику, и ваши изображения будут иметь самое высокое качество. Это справедливо, если вам не нужна более короткая выдержка по другим причинам. Если это правда, продолжайте читать и используйте портативную технику.
При съемке с рук вам необходимо сбалансировать качество, которое вы получаете с настройкой ISO, по сравнению с выдержкой, которую вы можете использовать для получения резкого снимка без движения камеры. Например, если у вас значение ISO равно 100, и вам требуется 1/10 секунды для правильной экспозиции снимка, у вас будет некоторое движение камеры, и ваше изображение не будет резким.
Выполните следующие действия:
- Убедитесь, что ваша камера не настроена на Auto ISO.
- Установите режим экспозиции камеры на Программный (не Автоматический). Даже если вам нужен приоритет выдержки или диафрагмы, сначала установите для него значение «Программа».
- Далее обратите внимание на текущую настройку ISO.
- Теперь наполовину нажмите кнопку спуска затвора, чтобы вывести его из спящего режима, и наведите его на место съемки. Попробуйте несколько разных направлений. Может быть, вы в ресторане; наведите его на столы, на группу людей, в бар и т. д.
- Все это время следите за информационным дисплеем камеры. Вы можете просмотреть информацию в видоискателе или включить отображение INFO на заднем ЖК-дисплее. Поскольку измеритель камеры оценивает все различные снимки, он регулирует скорость затвора. Программа пытается сохранить настройки диафрагмы и затвора в нормальный диапазон . Обратите внимание на эти выдержки.
Здесь скорость затвора показывает 1/3 секунды. Это слишком медленно для съемки с рук.
1/2 секунды времени затвора, если смотреть через видоискатель.
- Ваша камера перейдет в спящий режим через несколько секунд, если вы время от времени не будете будить ее полунажатием кнопки спуска затвора. Позвольте ему сфокусироваться, так как это даст вам более точное чтение.
- Если вы видите выдержку длиннее 1/60 или 1/80 секунды, то необходимо увеличить значение ISO. Большинство людей не могут держать камеру в руках и получать четкие фотографии с выдержкой более 1/60 секунды. Вам нужна хорошая твердая техника, чтобы выполнять хват руками на таких скоростях. ПРИМЕЧАНИЕ. 1/60 используется здесь как типичная ситуация, включающая объектив с зумом до 55 мм. Если вы собираетесь увеличивать масштаб дальше, см. примечание ниже о фокусных расстояниях.
- Если у вас очень короткая выдержка (1/1000 или 1/2000), то вы можете безопасно понизить значение ISO до более высокого качества (более низкое число ISO).
- Продолжайте повторять описанные выше шаги, пока не увидите удобную для вас выдержку затвора для изображения, которое вы собираетесь сделать. Теперь у вас правильно настроено значение ISO для съемки с рук в вашем текущем местоположении, условиях освещения и фокусном расстоянии.
Пример дрожания камеры. Обратите внимание на информацию об экспозиции. Это было сделано с объективом, увеличенным до 62 мм (эквивалент 93 мм для кропнутой матрицы). 1/160 секунды было бы лучше, чего я мог бы добиться с ISO 400, а не 200.
Фокусное расстояние имеет значение
Фокусное расстояние вашего объектива также имеет значение. В приведенных выше указаниях предполагается, что вы используете объектив, типичный для цифровых зеркальных камер начального уровня. Например, типичный китовый объектив — это зум 18–55 мм. Если вы используете более длинный зум, скажем, 200 мм, то самая длинная выдержка, которую вы можете удерживать вручную, будет намного короче.
Общепринятое правило гласит: одна сверх фокусного расстояния (то есть 1/200 секунды в вышеупомянутой ситуации) — это самая длинная выдержка, которую вы можете удерживать, чтобы получить резкое изображение без дрожания.
Однако это старое правило, основанное на 35-мм пленке (и оно применяется к полнокадровым камерам с цифровым сенсором). Многие цифровые камеры имеют кроп-фактор или эффект множителя для фокусного расстояния, потому что их датчик меньше. У вас может быть 1,5-кратное, 1,6-кратное или даже 2,0-кратное увеличение — проверьте руководство вашей камеры, чтобы убедиться в этом. Предполагая 1,5-кратный множитель для 200-миллиметрового зума, вам потребуется 1,5 x 200 = 300, поэтому 1/300 секунды — это самая длинная выдержка для изображения, на котором нет размытия от дрожания камеры.
Как насчет приоритета выдержки и диафрагмы?
В этот момент вы можете подумать, что вам действительно нужен приоритет выдержки или диафрагмы — это нормально.
Но теперь вы знаете диапазон ISO, который будет работать. Возможно, вы остановились на значении ISO 400, а измеритель говорил вам, что подойдет выдержка 1/200. Теперь вы можете переключиться в нужный режим. Допустим, вам нужен приоритет выдержки, чтобы остановить движение объекта. Установите для камеры приоритет выдержки, скажем, выдержку 1/400 секунды, и повторите процесс наведения на несколько возможных композиций. Если ваша камера начнет мигать диафрагмой, вы будете знать, что ваша настройка находится вне допустимого диапазона. Он говорит вам, что диафрагму нельзя открыть шире, поэтому вы будете знать, что вам нужно увеличить ISO, чтобы использовать эту скорость затвора.
Для приоритета диафрагмы установите диафрагму, необходимую для желаемой глубины резкости, и используйте измеритель камеры для оценки сцен, как описано выше. Если начальная скорость затвора будет ниже максимальной для объектива, вы будете знать, что ваши настройки вышли за допустимые пределы. Затем вам нужно будет поднять ISO.
Что насчет подавления вибраций?
Эта технология, которую иногда называют стабилизацией изображения, может быть встроена в ваш объектив или камеру. Это может позволить вам снимать на более высоких скоростях, чем обычно рекомендуется, поскольку это противодействует движению, которое вы вводите в камеру. С недоверием отнеситесь к маркетинговой информации о том, на сколько стопов дольше вы можете снимать. Проведите свои собственные тесты с вашим оборудованием, с вашей лучшей устойчивой техникой. Я считаю, что большинство людей могут научиться получать две дополнительные ступени широты выдержки. Итак, в наших сценариях выше вы могли снимать с выдержками 1/15 и 1/50 секунды соответственно.
Переключатель подавления вибраций на объективе Nikon.
Попробуйте этот процесс некоторое время в программном режиме, чтобы освоиться, затем вы сможете использовать все режимы экспозиции, чтобы быстро и правильно установить ISO. По мере роста вашего опыта вы будете быстро устанавливать значение ISO с помощью интеллектуальных оценок.