Металлообработка № 5 (137)/2023

Обработка материалов резанием

Немцев Б. А., Кижняев Ю. И., Петров В. М. Технология ремонта труб газодинамических мета­тельных установок

Рассмотрено содержание операций по удалению дефектного слоя на поверхности глубокого отверстия с исходным диаметром do = 13,7H7 (Ra = 0,2 мкм) в целях восстановления точно­сти и качества трубы при увеличенном диаметре отверстия. Приведены результаты обра­ботки отверстий в партии труб.

Ключевые слова: глубокое точное отверстие, удаление дефектного слоя, технология чистовой и отделочной обработки.

Мокрицкий Б. Я., Космынин А. В. Принципы и инновационные технологии повышения периода стойкости металлорежущего инструмента при обработке труднообрабатываемой коррозионно-стойкой стали 09Х17Н7Ю

Расходы на проектирование металлорежущего инструмента для изготовления деталей, вы­полненных из труднообрабатываемых материалов, неуклонно растут в связи с ростом вос­требованности в труднообрабатываемых материалах. Соответственно растут и расходы на инструмент. Необходимы меры по снижению этих расходов. Наиболее простая мера — раз­работка покрытий для твердосплавных инструментов. Предложены результаты разработ­ки новых рациональных покрытий. Цель исследования. Повысить период стойкости токарных резцов при наружном точении труднообрабатываемой коррозионно-стойкой стали 09Х17Н7Ю за счет применения новых покрытий, нанесенных методом конденсации с ионной бомбарди­ровкой (метод КИБ) на твердый сплав ВК8. Задача. Повышение периода стойкости типовых сменных твердосплавных пластин токарных резцов при наружном точении труднообрабаты­ваемой коррозионно-стойкой специализированной стали 09Х17Н7Ю. Методы исследования. Применяли имитационное моделирование покрытий в программной среде deform и проверяли полученные результаты экспериментально. Оценку спроектированных и изготовленных ин­струментов выполняли по периоду стойкости до износа 0,5 мм по задней границе режущих пластин. Для определения сил резания при применении вышеуказанных покрытий разработан стенд на базе токарно-винторезного станка 16К25 с заменой резцедержателя на динамометр модели STD 201-02. Запись составляющих сил резания при токарной обработке выполнялась на ПЭВМ. Новизна работы. Состоит в разработке основных принципов инновационной тех­нологии повышения периода стойкости металлорежущего инструмента при обработке труд­нообрабатываемой коррозионно-стойкой стали 09Х17Н7Ю. Результаты исследования. До­стигнуто повышение периода стойкости до 3 раз для токарных резцов ВК8 за счет нанесения разработанных наноструктурированных композиционных многослойных покрытий. Вывод. Выбраны наиболее рациональные варианты покрытий под заданные условия эксплуатации металлорежущего инструмента. Это позволяет сократить затраты на проектирование ин­струмента и обеспечивает возможность прогнозирования эксплуатационных свойств инстру­мента на этапе его проектирования за счет применения имитационного моделирования.

Ключевые слова: выбор рациональных покрытий, повышение периода стойкости резцов, то­чение труднообрабатываемой стали.

Новые материалы и технологии

Кексин А. И., Филипенко И. А., Сорокопуд Н. И., Лутов Д. А. Формирование качества плоских поверхностей из алюминиевого сплава АМц посредством магнитно-абразивной обработки

Решается актуальная научно-техническая задача по формированию качества плоских поверх­ностей из алюминиевого сплава АМц посредством магнитно-абразивной обработки. Исследо­вания проводились на базе экспериментального комплекса для магнитно-абразивной обра­ботки. На основе полученных экспериментальных данных были построены физико-статисти­ческая модель и графические зависимости влияния факторов магнитно-абразивной обработ­ки на качество (шероховатость по параметру Ra) плоских поверхностей из алюминиевого сплава АМц. Для практического использования метода магнитно-абразивной обработки в ка­честве окончательной финишной операции при изготовлении поверхностей деталей электро­технической продукции из алюминиевого сплава АМц определены наиболее рациональные и оптимальные условия магнитно-абразивной обработки.

Ключевые слова: алюминиевый сплав АМц, шероховатость поверхности, магнитно-абразивная обработка, абразивная обработка в магнитном поле, обработка плоских поверхностей.

Кильметова Л. Р., Хадиуллин С. Х., Астанин В. В., Дубин А. И. Способы определения поверх­ностных остаточных напряжений в деталях из жаропрочных материалов

В процессе производства изделий машиностроения важно обеспечить не только требуемую форму и размеры, но и оптимальное состояние материала. Для достижения высокого каче­ства машиностроительных изделий необходимо иметь полное представление о процессе воз­никновения и распределения остаточных напряжений при точении. Это требует разработки эффективных методов и подходов для их определения и контроля. В статье численным мо­делированием и экспериментально исследовано формирование поверхностных остаточных напряжений, возникающих в результате механической обработки жаропрочного сплава на ни­келевой основе. Также проанализированы методы измерения и неразрушающего контроля остаточных напряжений. Результаты исследований могут быть полезны для повышения ре­сурса работы деталей из жаропрочных сплавов.

Ключевые слова: остаточные напряжения, измерение, контроль, режущий инструмент, меха­нообработка.

Дудкина Н. Г., Захаров И. Н., Харламов В. О., Баринов В. В. Исследование микроструктуры и свойств поверхностного слоя среднеуглеродистых сталей, подвергнутых комбинированной об­работке ЭМО + ППД

Представлены результаты исследований структуры и микротвердости поверхностного слоя среднеуглеродистых сталей 40Х, 55, 60С2А, подвергнутых комбинированному упрочнению элек­тромеханической обработкой с последующим поверхностным пластическим деформировани­ем (ЭМО + ППД). Изучено влияние химического состава исследуемых сталей на структурно- фазовое состояние упрочненного поверхностного слоя (белого слоя) методами световой и электронной микроскопии. Рассматриваются характерные особенности распределения ми­кротвердости в поверхностно-упрочненных слоях сталей разного химического состава. Ре­зультаты исследований могут быть использованы для дальнейшего развития представлений о природе белых слоев и расширения теоретических представлений в области комбинирован­ной технологии поверхностного упрочнения ЭМО + ППД.

Ключевые слова: сталь, комбинированное упрочнение, электромеханическая обработка, по­верхностное пластическое деформирование, структура, белый слой, микротвердость.

Головкин П. А. Дворецкий Р. М. О методике обнаружения критичного для изготовления электро­вакуумных приборов содержания примесей серы в прутках из бескислородной меди

С учетом возможностей и особенностей различных методов анализа химического состава ме­таллических материалов рассматриваются сложности в определении действительного мест­ного содержания примесей серы в прутках из бескислородной меди МОб. Показано, в частности, что предписанная ГОСТ 10988 методика количественного определения серы с отбором проб по ГОСТ 24231 не обеспечивает точности, необходимой для безопасного применения материала в деталях рабочей зоны электровакуумных приборов. На основе сопоставления возможностей и особенностей современных и классических методов проверки химического состава металличе­ских материалов на количественное содержание различных примесей также показано, что ни одна из действующих стандартных методик не обеспечивает гарантированного выявления примесей серы в прутках из бескислородной меди. По результатам проведенного исследования предлагается составная методика определения в материале местного содержания серы для ис­ключения потери вакуумной плотности и сублимации примесей серы в рабочую зону электро­вакуумных приборов.

Ключевые слова: бескислородная медь, прутки, детали, электровакуумные приборы, рабочая зона, глубина вакуума, температура, примеси, сера, химический анализ, особенности методов, распределенное и местное содержание примесей.

Проектирование технологических систем

Маслеников И. А., Соколов Ю. А., Соколов В. Ю. Моделирование процесса стружкообразования

Рассматривается моделирование процесса стружкообразования при резании металлов лез­вийным инструментом. Определяются зависимости типа стружки от параметров процесса резания. Для реализации математических моделей используются основные положения теории резания металлов, методы теории подобия и численные методы.

Ключевые слова: резание материалов, технологии, моделирование, стружкообразование.