Металлообработка № 1 (102)/2018

Скачать бесплатно

Влияние активированных полимерсодержащих СОТС на характеристики процессов лезвийного резания металлов

А. Г. Наумов, Д. С. Репин, В. Н. Латышев, В. С. Раднюк

Представлены результаты экспериментов по точению титанового сплава ВТ6 резцами из твердого сплава ВК-6ОМ с использованием активированных коронным разрядом СОТС с кислородсодержащими поли­мерными присадками. Получены математические зависимости периода стойкости режущего инструмента от скорости резания и подачи.

Ключевые слова: точение, смазочно-охлаждающие технологические средства, коронный разряд, кислородсодержащие полимерные присадки.

Режимы термомеханического упрочнения малоуглеродистых сталей в производстве деталей, изготавливаемых вытяжкой с утонением

Г. А. Данилин, М. Ю. Силаев, Е. В. Затеруха, Е. Ю. Ремшев, Ю. В. Генкин

Изложены результаты исследования режимов, упрочнения малоуглеродистых сталей, рассмотрено вли­яние на формирование их микроструктуры и механических свойств различных схем термомеханической обработки. Приведены экспериментальные данные, показывающие, что применение обработки, пред­ставляющей собой комбинацию выполняемых в определенной последовательности операций пласти­ческой деформации, закалки и низкого отпуска, обеспечивает повышение прочности более чем в 2 раза по сравнению с исходным значением при достаточном уровне пластичности.

Ключевые слова: термомеханическая обработка, термическая обработка, микроструктура,

механические свойства.

Изменение структуры спеченной алюминиевой бронзы в процессе одноосного сжатия при разных температурах деформирования

А. В. Гурских

Исследовалось поведение спеченных порошковых материалов системы Cu—Al в условиях одноосного сжатия при различных температурах. Дан анализ изменения пористости и структуры материала в зависимости от состава порошкового сплава и условий нагружения, приведены значения микротвердости и предельные значения прочности и деформации спеченной бронзы.

Ключевые слова: горячее прессование, интенсивная пластическая деформация (ИПД), алюминиевая бронза, спеченные порошковые сплавы.

Методика определения электрических параметров режима электроэрозионной обработки

В. Н. Халдеев

Оптимальные параметры режима любой, в том числе и электроэрозионной, обработки обеспечивают наибольшую эффективность процесса. Рабочим инструментом электроэрозионной обработки является электрическая искра, поэтому основными параметрами этого вида обработки будут энергия и длитель­ность электрического импульса. Предложена методика аналитического определения энергии и длитель­ности импульса. Эти параметры рассчитаны для некоторых металлов и проведено экспериментальное исследование.

Ключевые слова: электроэрозионная обработка, режим обработки, электрический импульс, энергия импульса, длительность импульса.

Моделирование динамических процессов механической обработки в среде NI LabVIEW для совершенствования технологии изготовления деталей горных машин

В. В. Максаров, А. Е. Ефимов, Д. А. Осминко

Рассмотрены вопросы, связанные с обеспечением шероховатости поверхностного слоя изделия детали «шток» в технологическом процессе за счет управления и прогнозирования на этапах механической об­работки динамической стабильности технологической системы по средствам математического моде­лирования с учетом переходного процесса.

Роль переходного процесса выполняет метод предварительного локального термического воздействия на поверхностный слой заготовки в предполагаемой области снимаемого припуска, который за счет пере­ключателя вводит в математическую модель модернизированную структуру, отличную от основного металла по механическим свойствам. Для анализа влияния предварительно измененной структуры в об­рабатываемом материале на динамические свойства технологической системы принята двухконтурная математическая модель, описывающая запаздывания в изменении сил резания. По результатам математического моделирования в программной среде NI LabVIEW 2013 установлено, что на этапе механической обработки происходит устойчивое подавление возникающих колебаний при прохождении зоны с модернизированной структурой. Положительный эффект по подавлению колебаний подтвержден экспериментальными исследованиями. Подавление автоколебательного процесса, в свою очередь, обеспечивает заданные показатели шерохова- тости поверхности и дает возможность сократить в действующем технологическом процессе шлифоваль­ную операцию, повышая производительность и расширяя режимные параметры механической обработки.

Ключевые слова: технологический процесс, математическое моделирование, технологическая система, параметры шероховатости, автоколебательный процесс, локальное термическое воздействие.

Моделирование как средство оптимизации геометрии металлорежущего инструмента

Б. Я. Мокрицкий, В. Ю. Верещагин, А. С. Верещагина

Показаны возможности моделирования процесса резания с помощью программных сред ANSYS (стан­дартный модуль Workbench Explicit Dynamics), Solid Works (модуль Simulation), Solid 164 для исследования полей напряжений, температур и деформаций элементов системы резания при обработке заготовок, выполненных из алюминиевого и титанового сплавов и конструкционной стали.

Использование моделирования позволило спроектировать топографию передней поверхности режуще­го инструмента, применяемого для восстановительной токарной обработки колес железнодорожных вагонов. Это обеспечило эффективное стужкообразование с исключением образования травмоопасной сливной стружки без снижения производительности и качества обработки.

Ключевые слова: моделирование, точение, железнодорожные колеса, стружкодробление.

Повышение эффективности работы абразивного инструмента путем оптимизации параметров его структуры

А. Б. Переладов

Приведены результаты анализа отрицательного влияния связки, содержащейся в абразивном инструмен- те, на производительность и качество обработки, предложены пути совершенствования его структуры. Описаны исследования дисперсных систем, состоящих из смеси абразивных зерен различных зернистостей и обладающих более плотной структурой. Были разработаны компьютерная и математическая модели, позволяющие проектировать инструмент с заданной твердостью, но с меньшей объемной долей связки в объеме инструмента. Описана методика создания абразивного инструмента со сложным зерновым составом, которая позволяет решать задачи оптимизации объемов компонентов абразивной массы, определять коэффициент заполнения объема дисперсными элементами и другие требуемые показатели. Приведены примеры практического использования разработанной методики при создании абразивного инструмента структур с пониженным содержанием связки.

Ключевые слова: дисперсная система, связка, абразивный инструмент, структура, полифракционный состав, компьютерная модель.

Использование трибологических нанопокрытий на основе соединений кремния

для повышения ресурса и надежности поршневых колец

А. О. Горленко, П. А. Тополянский, А. П. Тополянский, С. А. Ермаков

Рассмотрены условия работы и виды износа поршневых колец и канавок под них в поршне, технологии их изготовления и упрочнения. Приведены характеристики многослойного покрытия SilcoKlean^TM 1000 от корпораций Restek и SilcoTek (США) из аморфного гидрогенизированного кремния с верхним слоем из оксикарбонитрида кремния, используемого против углеродистых отложений от сгораемого топлива на поршневых кольцах и поршнях двигателей. Предложена концепция выбора технологии и материалов по­крытий для упрочнения поршневых колец, на основании которой в целях уменьшения расхода топлива и масла, снижения выброса токсичных веществ с выхлопными газами, уменьшения шума, достижения максимально возможной мощности и долговечности двигателя предложено использовать технологию финишного плазменного упрочнения (ФПУ) с нанесением многослойного нанопокрытия на основе соединений кремния SilcoPateks (a-Si:H-SiOCN). Для оценки свойств поверхностей до и после ФПУ и нанесения покрытия SilcoPateks приведены результаты исследований трибологических свойств нормализованным методом при трении скольжения, а также испытаний на микроабразивный износ в соответствии с международным стандартом EN 1071-6:2007. Результаты исследований подтвердили эффективность технологии ФПУ и покрытия SilcoPateks по трибологическим характеристикам и износостойкости в условиях микроабра­зивного изнашивания.

Ключевые слова: поршневые кольца, финишное плазменное упрочнение, кремниевое покрытие, углеро­дистые отложения, трибологические испытания, микроабразивный износ.

Современное состояние и перспективы развития технологии сферодоводки прецизионных узлов

С. Н. Федорович

Проведен анализ методов и средств обеспечения доводки и полировки роторов электростатических гироскопов. Предложены основные направления исследований по улучшению формы роторов.

Ключевые слова: сферический ротор, шаровый ротор, электростатический гироскоп, прецизионная сфера, прецизионный шар.