Металлообработка № 5–6 (35–36)/2006

Размер: 48 стр.
Формат - 60x90 1/8
Тираж - 2500

Обработка материалов резанием

Носенко В. А. Обрабатываемость шлифованием d-переходных металлов
Рассмотрена обрабатываемость шлифованием химиче­ски чистых d-переходных металлов Ti, Zr, Hf, V, Ni, Ta, Cr, W, Mo, Fe, Co и Ni. Показана связь параметров обрабатываемости с электронным строением атомов d-переходных металлов. Экспериментально доказано, что параметры шлифования подчиняются фундаментальному физическому закону периодичности свойств. Разработана физическая модель контактного взаимодействия металла с абразивным материалом. Рассмотрено влияние наполнителей абразивного инструмента на эффективность шлифования. Показано, что с увеличением химической активности наполнителя снижается износ круга и шероховатость обработанной поверхности. Предложена методика выбора наполнителя.

Хусаинов А. Ш. Технологическое обеспечение качества лезвия плоских ножей
Разработаны новые схемы установки плоских ножей с прямолинейной режущей кромкой при их заточке, обеспечивающие малый радиус округления режущей кромки при отсутствии заусенца. За счет эффективного теплоотвода от лезвия во время шлифования обеспечивается качество его поверхностного слоя. Новая технология обеспечивает увеличение периода стойкости заточенных ножей и дву­кратное повышение производительности их заточки.

Максаров В. В., Ванчурин А. Н. Автоматизация и управление процессом стружкодробления на основе метода локального пластического воздействия на обрабатываемый материал
Исследованы кинематические характеристики процесса точения при локальном пластическом воздействии на обрабатываемый материал. Разработан способ и устрой­ство для осуществления процесса точения при локальном пластическом воздействии на обрабатываемый материал. Разработана динамическая модель технологической системы, с учетом реологических особенностей стружкообразования при локальном пластическом воздействии, для оценки стабильности и надежности сегментирования и дробления стружки в области неустойчивого процесса резания. Создан программный комплекс для управления процессом стружкодробления на основе метода локального пластического воздействия на обрабатываемый материал и алгоритмы для автоматизации выбора способа и параметров этого воздействия.

Латышев В. Н., Наумов А. Г., Комельков В. А. Влияние микродоз масла И-20А на эффективность ионизированной воздушной СОТС
Приведены результаты лабораторных экспериментов по точению стали Ст 45 резцами из быстрорежущей стали Р6М5 в присутствии положительно и отрицательно ионизированных воздушно-масляных сред. Исследованы шероховатости поверхностей и стойкость инструмента.

Солер Я. И., Казимиров Д. Ю., Прокопьева А. В. Оптимизация процесса шлифования быстроре- жущих пластин инструментом из CBN по критериям точности формы поверхности
Выполнена многооткликовая оптимизация процесса плоского шлифования пластин Р12Ф3К10М3 кругами из CBN на керамической связке с использованием полученных в работе моделей ДА I и программы Stat-Ease Design Expert 6.0.10. Она позволила обеспечить минимальные отклонения от плоскостности D = 3,7 мкм на режиме: s_пр = 6,5 м/мин; s_п = 0,25 мм/ход; t = 0,05 мм; z = 0,192 мм.

Электрофизические и электрохимические методы обработки

Сарилов М. Ю., Бреев С. В. Исследование технологического процесса и износа медного электрода-инструмента при электроэрозионной обработке титанового сплава ОТ-4
В данной статье описывается исследование технологи­ческих процессов электроэрозионной обработки титанового сплава ОТ-4 при единичном импульсе медным электродом. Проведен анализ экспериментальных данных и выявлены функциональные зависимости износа электрода-инструмента в зависимости от силы тока, зависимости износа электрода-инструмента и величины съема металла с заготовки от емкости батареи конденсаторов в различных рабочих средах. Сделан вывод о связи износа электрода-инструмента с шероховатостью обработанной поверхности из-за изменения геометрических параметров лунок. Исследованы геометрические параметры лунок, полученных при единичном импульсе. Проведен статистический анализ полученных данных о геометрических параметрах лунок. На основании вышеприведенных исследований была скорректирована программа по выбору оптимальных параметров электроэрозионной обработки.

Амирханова Н. А., Хамзина А. Р. Электрохимическое полирование жаропрочных никель- хромовых сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ
Исследовано электрохимическое полирование жаропрочных сплавов ХН45МВТЮБР и ХН50ВМТЮБ для финишной операции после электрохимической обработки. Проведены поляризационные исследования; изучено электрохимическое полирование на модельной установке. Выявлены режимы обработки и оптимальный состав электролита, обеспечивающий минимальный съем материала и снижение высот микронеровности, а также повышение качества поверхности.

Гайлит Ю. Т., Митрюшин Е. А., Саушкин Б. П., Атанасянц А. Г. Расширение технологических возможностей отрезных станков для комбинированных способов резки
В ряде случаев к качеству поверхностного слоя предъявляются такие требования, которые не обеспечиваются при работе станка в штатном режиме. В работе рассмотрены технологические возможности ленточно-отрезного анодно-механического станка модели 4840 при решении специальных технологических задач.

Грицюк В. Г. , Бондарь А. В., Смоленцев В. П. Технология обработки биметаллических изделий с наложением электрического поля
Электрические методы обработки успешно используются при изготовлении биметаллических изделий. Однако вопросы проектирования технологических процессов для таких операций практически не исследованы. В статье приведены материалы по расчету режимов, проектированию процессов формообразования изделий и материалов, содержащих смежные элементы с различной обрабатываемостью.    Рассмотрены биметаллические сопряжения, образовавшиеся в местах, напряженных посадок деталей из однородных и различных по составу материалов, при сварке, пайке высокотемпературными припоями, в случае обработки порошковых материалов.    Показаны пути повышения качества микро и макроповерхности, точности, эксплуатационных свойств изделий.

Рыбалко А. В., Симинел А. В., Сахин О., Коркмаз К. О возможности увеличения эрозии анода при электроискровом легировании импульсами неизменных электрических параметров
Разработан способ увеличения выхода эрозионной массы анода в условиях электроискрового легирования без изменения электрических параметров самих импульсов. В его основе – использование для легирования последовательности групп импульсов, каждой из которых, путем подбора параметров импульсов, их числа, паузы между ними придают необходимую технологическую направленность. В данном случае – повышение эрозии анода. Приведены результаты экспериментальных исследований некоторых показателей процесса электроискрового легирования при варьировании параметрами импульсов в группе, амплитудой тока (200 ± 500) А и длительностью импульсов (100 ± 400) мкс, а также паузой между ними в диапазоне (0 ± 1800) мкс. При этом, по результатам нанесения только одного слоя средняя толщина покрытия из ВК8 составила 41 ± 27 мкм. Библиогр.10, илл. 9.

Новые материалы и технологии производства

Красавина М. А., Попов Н. М., Рытов Е. Ю., Пугачев С. И., Рыбин Ю. И., Цеменко В. Н., Алек- сандров А. Э. Разработка модели уплотнения оксидноцинковой керамики при прессовании
Исследования, проведенные на основе моделирования процесса уплотнения металлических порошковых материалов, распространены на неметаллические (керамические) порошковые материалы. Представлены результаты оценки предельного состояния и адекватности математической модели оксидноцинковой керамики различной плотности. Проведено расчетное и экспериментальное исследование процесса прессования образцов без и с воздействием ультразвуковых колебаний.

Безменов Ф. В., Зимин Н. В. Математические аналоги экспериментальных зависимостей резуль- татов термической обработки сталей от исходного состояния структуры, размеров аустенитного зерна и параметров нагрева и охлаждения
Приведены расчетные формулы, полученные в результате анализа и обработки данных ранее выполненных во ВНИИТВЧ экспериментальных исследований зависимости результатов термической обработки углеродистых сталей общего назначения от исходного состояния структуры материала, параметров нагрева и охлаждения. Предлагаемые математические соотношения позволяют прогнозировать результаты термической обработки (максимально достижимую твердость закаленного слоя) при произвольных, наперед заданных значениях исходных параметров и, следовательно, могут использоваться при разработке технологических регламентов процессов.

Паршин А. М., Звягин В. Б. Принудительная рекомбинация как мера подавления радиационного распухания аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов
В работе показано, что определяющее влияние на повышение способности твердых тел к рекомбинации разноименных точечных радиационных дефектов оказывают не концентрационное и размерное несоответствия, создающиеся в объемах исходных твердых растворов при определенном их легировании (твердорастворное упрочнение), а несоответствия, возникающие при распаде пересыщенных (метастабильных) твердых растворов, а также интенсивность распада твердых растворов.    Разработаны принципы легирования аустенитных хромоникелевых радиационно стойких сталей и сплавов

Иванов С. А., Рыбников А. И., Кузнецов В. Г. Влияние длительной эксплуатации на усталостную прочность лопаток газовых турбин
Рассмотрены основные закономерности и причины снижения предела выносливости лопаток и их взаимосвязь с изменением состояния структуры и основных механических свойств металла. Показано, что главной механической характеристикой, определяющей снижение усталостной прочности лопаток после наработки, являются пластические свойства металла, повышение которых путем проведения ВТО позволяет увеличить выносливость лопаток после наработки и продлить их ресурс.

Обработка металлов давлением

Востров В. Н. , Сухих И. В., Молодкин Ю. В. Устройства для моделирования процессов нака- тывания зубьев
Представлены устройства, моделирующие процессы накатывания зубчатых профилей, позволяющие использовать современные физические методы исследования кинематики напряженного и деформированного состояний заготовки и инструмента при формообразовании зубьев. Приведены примеры исследований.

Новое в металлургии

Рудской А. И., Щеголев А. Г., Лунев В. А. , Копытова Н. В., Водовозова Г. С., Силуянова Н. Н. Исследование свойств катанки диаметром 6,5 мм из стали марки 70–75КК по ТУ 14-1-5317–95, разлитой в изложницы типа КС-8,0 с тепловкладышами
Работа посвящена исследованию возможности использования при производсте канатов проволоки, произведенной из известных канатных марок стали 70–75КК по традиционной технологии из слитка типа КС-8,0 взамен принятого на заводе слитка типа СС-8,7. Взаимозаменяемость проволоки, произведенной из разных слитков, обеспечила бы большую гибкость в организации производства.    Исследования свойств катанки, проволоки и канатов по широкому набору показателей произведены после каждого передела на металлургическом и сталепрокатном заводах. Результаты показывают, что из обоих слитков получается проволока, по всем свойствам удовлетворяющая требованиям ТУ и НТД (нормативно-технической документации). Свитые из них канаты полностью удовлетворяют требования ГОСТов на канатную продукцию. Однако по ряду показателей свойства проволоки, полученной из слитка КС-8,0, ниже, чем из слитка СС-8,7, поэтому рекомендовано при свивке канатов использовать не менее 50 % проволоки из традиционного слитка. Работа внедрена в производство.

Краткие сообщения

Пименов Д. Ю. Определение оптимального варианта многопереходной обработки торцовым фрезерованием
Предложен новый подход к определению оптимального варианта построения многопереходной операции минимальной себестоимости торцового фрезерования с учетом влияния износа инструмента.

Овчаренко В. В., Гюнтер В. Э., Прозорова Г. В. Метод получения и физико-механические свойства композиционного наноструктурного никелида титана
Проведены исследования по разработке композиционных наноструктурных материалов на основе никелида титана с заданным комплексом физико-механических свойств и параметрами формоизменения. Определены температурные и механические режимы деформации в условиях волочения, при которых формируются материалы с различной по величине зерна структурой. Получение наноструктурного состояния достигается комплексным воздействием температуры и деформации, что позволяет получить уникально высокие физико-механические свойства сплавов на основе никелида титана.

Заметки изобретателя-рационализатора

Караник Ю. А. Поршни двигателя внутреннего сгорания из сплавов на основе железа
Предложено изготавливать поршни двигателя внутреннего сгорания из сплавов на основе железа с сохранением их веса и наружных размеров за счет уменьшения толщины стенки. Затраты на материалы на изготовление таких поршней снижаются в несколько раз, а качество поршней, надежность при эксплуатации и долговечность — повышаются    Приведена технология изготовления поршней, в том числе с использованием поточной линии производительностью 1800 поршней в час.    Чистая прибыль при выпуске на поточной линии 1 млн поршней в год составит не менее 10 млн евро, при затратах на создание специализированного оборудования и освоения новой технологии не более 1 млн евро.

Abstract

Nosenko V. А. Of processing by grinding of d-transitive metals
Is considered of processing by grinding of chemically pure (clean) d-transitive metals Ti, Zr, Hf, V, Ni, Ta, Cr, W, Mo, Fe, Co and Ni. The communication of parameters of processing with an electronic structure of atoms of d-transitive metals is shown. It is experimentally proved, that the parameters of grinding submit to the fundamental physical law of periodicity of properties. The physical model of contact interaction of metal with an abrasive material is developed. The influence наполнителей an abrasive tool on efficiency of grinding is considered. It is shown, that with increase of chemical activity наполнителя is reduced of deterioration of a circle and roughness of the processed surface. The technique of a choice fillers is offered.

Khusainov A. Sh. Technological quality assurance of an edge of straight knives
New grinding technology for an edge of straight knives was developed. Deburring was realized. The new technology provides increasing life knife between sharpenings  and double boosting of sharpening productivity

Maksarov V. V., Vanchurin A. N. Automation of chip control process based on the method of local plastic action on work material
The kinematic characteristics of the turning process in the local plastic action on work material have been studied; a method and a device have been developed for the turning process implementation. A dynamic process system model has been developed with the account of rheologic peculiarities of chip generation in local plastic action has been elaborated for evaluating the stability of reliability of chip segmentation and crushing in the area of unstable cutting process. A software package has been developed for the chip control process based on the method of local plastic action on work material and algorithms for automation of the selection of a method and parameters of this action have been derived.

Latyshev V. N., Naumov A. G., Komelkov V. A. Influence of i-20a oil microdoses on the effectiveness of ionised air lcpf (lubrication cooling process fluids).
The results are given for laboratory experiments on turning steel by 45 cutting tools from W6Mo5 rapid tool steel in the presence of positively and negatively ionised air-oil fluids. The surface roughness and durability of tools have been studied.

Soler Y. I., Kazimirov D. U., Prokopeva A. V. The optimization of the grinding process of the quick-cutting steel using CBN-wheels with the purpose of increasing accuracy of the surface shape.
We realized the multiresponse optimization of the flat grinding process of the steel of the brad Р12Ф3К10М3 using CBN-wheels with the ceramic bond. This optimization was obtained based on the ANOVA models estimated using the soft “Stat-Ease Design Expert 6.0.10”. The positive result is the minimum of a variation in the plane on application of the optimum conditions.

Sarilov M. Yu., Breyev S. V. Studying of the production process and wear of copper electrode tools in electrical impulse treatment of ОТ-4 titanium alloy
The analysis of experimental data has been conducted and functional behaviour has been derived for the wear of electrode tools depending upon the current strength, amount of metal removal from the blank, capacity of a capacitor battery in various working media. A conclusion has been made on the relation between treated surface wear and roughness due to the change of geometrical parameters of cups. The geometrical parameters have been studies and a static analysis of cups obtained under a single impulse has been conducted. On the basis of investigations performed, the program for selecting electrical impulse treatment parameters has been corrected.

Amirhanova N. A., Khamzina A. R. Electrochemical polishing of ХН45МВТЮБР and ХН50ВМТЮБ heat-proof nickel-chromium alloys
The electrochemical polishing of ХН45МВТЮБР and ХН50ВМТЮБ heat-proof alloys are researched to provide finishing operation after electrochemical machining. Polarization researches are carried out; electrochemical polishing is studied on the model unit. In order to provide minimum material removal, to reduce micro cusp height and also to increase surface condition the operating modes and optimal electrolyte proportions are detected.

Gailit Yu. T., Mitryushin E. A., Saushkin B. P., Atanasyants A. G. Expansion of engineering capabilities of cutting machines for combined cutting methods
In a number of cases, certain requirements are made for the surface layer quality, which are not provided during machine operation in the regular conditions. The report contains the analysis of engineering capabilities of the band saw anode mechanical machine of 4840 model in solving special production process problems.

Gritsyuk V. G., Bondar’ A. V., Smolentsev V. P. Technology of treatment of bimetallic products with the application of electrical field.
Materials have been given for the analysis of conditions, designing of the moulding process of product and materials containing adjacent elements with different treatment ability. Bimetallic couplings generated at places of stressed fit of parts from materials being homogenous and different by composition have been considered in welding, soldering with high-temperature soldering alloys, in case of powder material treatment.
Ways of improvement the quality of micro and macro surfaces and operational product properties have been demonstrated.

Ribalko A. V., Siminel A. V., Sahin O., Korkmaz K. On the possibilty to increase erosion of anode in process of electrospark coating by invariable electrical parameters of pulses.
A method to increase the erosion of treating electrode (anode) as a requirement of Electro Spark Alloying (ESA) without changing of electrical pulse parameters was prepared. It based on alloying by application of pulse groups and the sequence of individual pulses in a group. The order of individual pulses, their number, energy and duration between them could be chosen such that by the action of a unit pulse group, ESA processing could be controlled and eventually a coating with some desired properties could be obtained.
The experimental results and analysis of some processing parameters of ESA by the employment of various electrical pulse parameters in group, amplitude of current (200-500)A and duration of pulses (100-400)µs, and duration between pulses in groups for the range of (0-1800)µs were given.

Pugachev S. I., Krasavina M. A., Ribin Y. I., Tsemenko V. N., Alexandrov A. E. Development of compacting model of oxide-zinc ceramic during pressing
Investigations of metal powder materials compaction based on modeling of this process extend to non-metal (ceramic) powder materials. The results of limiting state are estimated and adequacy of mathematical model of oxide-zinc ceramic at different density is presented. Calculated and experimental research of samples pressing process without and with ultrasonic vibration is described.

Bezmenov F. V., Zimin N. V. Mathematical analogs of experimental relationship between results of steels heat treatment and conditions of heating and cooling
The paper represents computational formulas obtained by analyze and treatment of results of experimental research which have been carried out at VNIITVCH in the past. Suggested mathematical relations provide a possibility to predict results of heat treatment at given initial state of material and parameters of heating and cooling.

Parshin A. M., Zvyagin V. B. Forced recombination as a measure for suppression of radiation swelling of austenite chrome-nickel steels and alloys
The report demonstrates that the determining influence on the enhancement of solids ability for recombination of unlike point-wise radiation effects is exerted not by the concentration and dimensional non-conformances being generated in the volumes of initial solid solutions under their certain alloying (solid solution hardening) but the non-conformances arising during the decomposition of supersaturated (metastable) solid solutions as well as the intensity of solid solution decomposition. The principles of alloying austenite chrome-nickel radiation resistant steel and alloys have been elaborated.

Ivanov S. A., Rybnikov A. I., Kuznetsov V. G. Influence of long operation on the fatigue strength of gas turbine blades
Main regularities and causes of reduction of the fatigue endurance strength of blades and their interrelation with the change of the state of structure and main mechanical properties of the metal have been considered. It has been demonstrated that the main mechanical characteristics determining the reduction of fatigue strength of blades after operating time are plastic properties of the metal, which enhancement by means of conduction of RTT (reduction thermal treatment) allows to improve the blade endurance after operating time and extend their lifetime.

Vostrov V. N., Suchich I. V., Molodkin U. V. Devices for modeling processes rotational plastic deformation of gear wreaths.
Devices simulating are submitted processes made by rotational plastic deformation the gear structures are submitted, allowing to use modern physical methods of research of kinematics of the intense and deformed conditions of preparation and the tool processes rotational plastic deformation of gear wreaths. Examples of researches are given.

Rudskoy A. I., Shegolev E. G., Lunev V. A., Kopytova N. V., Vodovozova G. S., Siluyanova N. N. The work is dedicated to possibility of use for ropes manufacture the wire produced from known rope steel grades 70–75 КК under conventional technology from ingot КС-8,0 instead of applied ingot СС-8,7. Interchangeability of wire manufactured from different ingots would ensure greater flexibility to production.
Investigations of properties of wire rods, wire and ropes for wide range of indices were carried out after each production stage of steel works and metalware plant. Findings represent that the wire produced from both ingots matches by all properties requirements of TU (Technical Specifications) and NTD (Normative-Technical Documentation). Ropes laid from it match requirements of GOSTs for ropes. But by some indices properties of wire produced from ingot КС-8,0 are lower than from ingot СС-8,7 , thus it is recommended to use for ropes laying at least 50 % of wire from conventional ingot. The work has been introduced to production.

Pimenov D. Y. The determination of the optimum variant of operation of face miling
The article offers a new way of determination of the optimum variant of designing of the minimum cost’s multi-stroke operation of face milling with the influence of the tool’s wear.

Ovcharenko V. V., Gyunter V. E., Prozorova G. V. Method of production and physico-mechanical properties of composition nano-structured nickelide
Investigations have been carried out, into the development of nano-structured composition materials on the basis of titanium nickelide, with a predetermined complex of physico-mechanical properties and forming parameters. Thermal and mechanical modes of deformation have been determined under the conditions of drawing, under which the materials have been formed, having different structure in terms of grain size. Generation of nano-structured condition has been obtained by means of complex effect of temperature and deformation, which allowed obtaining uniquely high physico-mechanical properties of alloys on the basis of titanium nickelide.

Karanik Yu. A. Internal combustion engine pistons from iron-based alloys
It is proposed to manufacture internal combustion engine pistons from iron-based alloys instead of aluminium-based alloys, with preservation of their weight and outer dimensions (due to reduction of the wall thickness). Material costs for the manufacture of such pistons are reduced by several times. At the same time,  the quality of pistons, their operating reliability and durability are enhanced. The piston manufacture technology is given including that with the use of a production line with the capacity of 1800 pistons per hour.