Металлообработка № 2 (92)/2016

Скачать бесплатно

Обеспечение требуемого параметра шероховатости детали при работе сборными торцовыми фрезами на станках с ЧПУ

А. Л. Плотников, А. С. Сергеев, Ж. С. Тихонова

      На базе методики регрессионного анализа разработана и предложена математическая модель расчета параметра шероховатости Ra на основе сигнала термоЭДС E естественной термопары «инструмент — заготовка», отражающего механические и теплофизические свойства всего диапазона сочетаний инструментального и обрабатываемого материалов. Разработаны алгоритм функционирования модуля расчета параметра шероховатости Ra при фрезер­ной обработке и программное решение, которое может быть использовано для автоматизации расчета параметров шероховатости Ra на станках, оборудованных новым поколением систем ЧПУ класса PC-NC.

    Ключевые слова: математическая модель, термоЭДС, фрезерная обработка, параметр шероховатости, алгоритм, станок с ЧПУ, режущая кромка.

Применение эффекта Пельтье при лезвийном резании металлов

А. Г. Наумов, В. С. Еловский, В. А. Комельков, М. А. Колбашов

    Представлены результаты исследования влияния охлажденных, с использованием «Эффекта Пельтье», воздушных сред на характеристики процесса обработки резанием.

    Ключевые слова: лезвийное резание, смазочно-охлаждающие технологические средства, эффект Пельтье, шероховатость поверхности, усадка стружки.

К методике определения реологических свойств высокотемпературными испытаниями кручением

Б. А. Кривицкий, А. Ф. Фомичев

    Приведена методика и результаты экспериментального исследования теплового эффекта при высоко­температурных испытаниях кручением образцов из титановых и жаропрочных сплавов. Установлено, что при определенных режимах нагружения имеет место значительный разогрев, который необходимо учитывать при построении кривых упрочнения и формирования на их основе базы данных программ ма­тематического моделирования процессов ОМД. В противном случае в результаты расчета тепловых по­лей и энергосиловых параметров вносится существенная ошибка. На основании полученных данных при­водятся рекомендации по совершенствованию методики испытаний и построению кривых упрочнения.

   Ключевые слова: тепловой эффект, кривые упрочнения, кручение, обработка металлов давлением, математическое моделирование.

Расчетное определение температуры в поверхностном слое обрабатываемой детали при дорновании отверстий

В. Ф. Безъязычный

    Излагаются теоретические положения по расчетному определению температуры в поверхностном слое обрабатываемой детали при дорновании отверстий с учетом объемных источников теплоты. Анализируются источники теплоты, возникающие: в зоне основных пластических деформаций подми­наемого припуска; от опережающих пластических деформаций; в зоне контакта цилиндрической лен­точки дорна с обрабатываемой поверхностью.

Температура рассчитана с учетом свойств обрабатываемого и инструментального материалов, раз­меров и геометрии инструмента.

Приведены результаты расчета температуры в поверхностном слое детали для конкретных условий обработки.

   Ключевые слова: дорнование отверстий, поверхностный слой, температура, технологические условия обработки.

Повышение эффективности технологического процесса изготовления внутренних резьб в изделиях горных машин

В. В. Максаров, А. И. Кексин, С. А. Ткаченко

    Рассматривается вопрос повышения эффективности технологического процесса изготовления вну­тренних резьб в изделиях горных машин. Как показал анализ, исследователи выделяют метод нареза­ния резьбы метчиками как самый распространенный, наиболее эффективный и зачастую единственно возможный метод резания. Однако при нарезании внутренней резьбы метчиками зачастую приходится сталкиваться с размерной нестабильностью, которая, как правило, зависит от размерной стойкости резьбонарезного инструмента. В связи с этим для повышения размерной стойкости инструмента пред­лагается перед нарезанием резьбы обрабатывать метчик методом магнитно-абразивного полирования, который позволяет изменять состояние режущих кромок и рабочих поверхностей зубьев режущего ин­струмента, его микрогеометрические параметры, а также форму зубьев на ведущем участке метчика.

    Ключевые слова: технологический процесс, нарезание резьбы метчиками, размерная нестабильность, размерная стойкость инструмента, магнитно-абразивное полирование, микрогеометрические пара­метры.

Повышение точности и качества изготовления в технологическом процессе прецизионных поверхностей гидроцилиндров шахтных крепей на основе локального термического воздействия

В. В. Максаров, Д. Ю. Тимофеев, А. Е. Ефимов

     Рассмотрены вопросы повышения качества и точности обработки в технологическом процессе изго­товления гидроцилиндров горного оборудования за счет создания локальной термической метаста­бильности. Создание локальной неоднородной структуры осуществляется благодаря нагреву поверх­ности стальной заготовки электроконтактными щетками выше точек фазового перехода. При пере­сечении плоскости резания с зоной локального термического воздействия изменяются квазиупругие и диссипативные свойства процесса стружкообразования, что ведет к подавлению возникающего ав­токолебательного процесса в технологической системе. За счет этого достигаются заданные в тех­нологическом процессе качество шероховатости и точность формы прецизионных поверхностей.

    Ключевые слова: технологический процесс, локальное термическое воздействие, метастабильность, технологическая система, механическая обработка, автоколебательный процесс, шероховатость, точность изготовления.

Повышение точности изготовления прецизионных поверхностей силовых гидроцилиндров механизированных крепей на основе виброустойчивой инструментальной системы

П. В. Леонидов, В. В. Максаров, Д. А. Осминко

    Основными отказами механизированных крепей являются нарушение герметичности и наличие проте­чек в системе силовых гидроцилиндров. Причины возникновения протечек в процессе эксплуатации на­прямую связаны с точностью обработки внутренних поверхностей гидроцилиндра и грундбуксы, а так­же наружных поверхностей штока и поршня. От их состояния зависит ресурс и межсервисный интер­вал обслуживания механизированных крепей, входящих в состав горно-шахтного оборудования. Устой­чивость парциальной технологической подсистемы «инструмент» при чистовой обработке штока силового гидроцилиндра существенно влияет на характер процессов, протекающих в течение эксплу­атации на прецизионных поверхностях силовых гидроцилиндров: трение и износ, контактные дефор­мации, концентрацию напряжений, усталостную и ударную прочности, коррозионную стойкость, герме­тичность манжет, прочность и качество покрытий и т. д. Одним из эффективных способов обеспечения устойчивости парциальной технологической подсистемы «инструмент» и повышения точности изго­товления прецизионных поверхностей силовых гидроцилиндров механизированных крепей является ис­пользование виброустойчивой инструментальной системы, состоящей из так называемых демпфирую­щих элементов. Преимущества гашения колебаний с помощью таких элементов: простота (отпадает надобность в специальных, порою довольно сложных виброгасящих устройствах), практическая незави­симость эффекта демпфирования от частоты и, как правило, широкая область рабочих температур.

    Ключевые слова: точность изготовления, прецизионные поверхности, силовые гидроцилиндры, вибро­устойчивый инструмент, инструментальная система, гашение колебаний, анизотропия, вибропере­мещение.

Нарезание винтовых канавок с переменным шагом на фрезерном станке типа 6Р13Ф30

Ю. А. Ведерников, Р. М. Хисамутдинов

    В статье описывается способ модернизации универсального зубофрезерного станка, дающий возмож­ность повысить производительность изготовления детали типа долбяк. Благодаря такой концепции модернизации станка можно произвести быструю переналадку за счет смены копира, причем сохраня­ются все настройки для обработки цилиндрических и косозубых колес. Для этого достаточно устано­вить копир с прямым профилем. Авторами способа получен патент Российской федерации на изобре­тение № 2508969, МПК B23F5/20.

   Ключевые слова: зубофрезерный станок, модернизация, долбяк.

Прогнозирование динамического качества шпиндельных гидростатических подшипников при учете энергетических процессов

М. С. Бундур, В. А. Прокопенко, Н. А. Пелевин

    Большое влияние на процесс резания и динамику станка оказывают его важнейшие узлы, такие как главный привод и шпиндельный узел. В работе рассматривается аппарат комплексных исследований влияния энергетических процессов на динамические характеристики шпиндельных гидростатических подшипников с использованием программного пакета высокого уровня Matlab&Simulink. Описана библи­отека на основе разработанных моделей и программ, позволяющая выполнять моделирование процес­сов, происходящих в опоре подшипника, получать энергетические характеристики при различных ча­стотах вращения шпинделя и оценивать их по соответствующим критериям. Предложен вариант по­вышения динамического качества системы управления и особенности выбора параметров коррекции в области высокого динамического качества.

    Ключевые слова: моделирование, гидростатический подшипник, энергетические характеристики, алго­ритм, коррекция, динамическое качество.