Металлообработка № 2 (140)/2024

Обработка материалов резанием

Пономарев Б. Б., Нгуен Ван Дык. Повышение работоспособности инструмента при формо

образовании поверхности концевыми радиусными фрезами

Представлены результаты работы, направленной на повышение эффективности использования концевых радиусных фрез при чистовой обработке поверхностей деталей сложной формы. Предлагаемое решение базируется на прогнозировании образования критического износа участка режущей кромки инструмента, развивающегося в процессе резания, и обоснованном использовании возможностей пятикоординатных станков, механика и системы управления которых позволяют в ходе обработки изменять угол наклонения инструмента по отношению к нормали образуемой поверхности детали. Это дает возможность своевременно вывести из процесса резания изношенный участок режущей кромки инструмента и продолжить обработку частью зуба, не имеющей признаков износа, с сохранением прежних параметров качества. Прогнозирование значения критического износа участка режущей кромки инструмента выполняется с помощью регрессионной функции, полученной на основе экспериментальных данных. Угол наклонения инструмента определяется размерами зоны изношенного участка и режущей части зуба инструмента. Практическая значимость работы подтверждена многочисленными экспериментами. За счет увеличения предельной длины перемещения инструмента при применении разработанной методики период работоспособности инструмента значительно повышается.

Ключевые слова: концевые радиусные фрезы, критический износ, предельная длина перемещения, прогнозирование, регрессионный анализ, эпюра распределения

Кижняев Ю. И., Немцев Б. А. Рекомендации по проектированию и применению кольцевых сверл для глубокого сверления отверстий диаметром 30–60 мм с дроблением стружки

Рассмотрены конструктивные исполнения стружкоотводного канала в кольцевых сверлах

диаметром 30–60 мм с ограниченными диаметрами высверливаемого стержня. Приведена методика расчета размеров канала, скоростей и расходов СОЖ с учетом размеров элементов стружки и их концентрации в канале сверла. Даны рекомендации по выбору режимов резания и параметров стружколомающих канавок, обеспечивающих получение стружек, допустимых по размерам для удаления из зоны резания через окно в сверле и по каналу в стебле.

Ключевые слова: кольцевое глубокое сверление, оптимальная ширина реза, дробление стружки, режимы резания, форма канала в сверле, скорости потока, расход СОЖ, отвод стружки

Электрофизические и электрохимические методы обработки

Квятковская А. С., Хамзина А. Р., Назаров А. Ю., Рамазанов К. Н. Электрохимическое полирование быстрорежущей стали Р18

Исследовано анодное поведение быстрорежущей стали марки Р18 в электролитах на основе гидроксида натрия и фосфорной кислоты с различными добавками путем снятия потенциодинамических поляризационных кривых на установке Р-45Х. В электролитах на основе фосфорной кислоты с добавлением хромового ангидрида выявлено наличие петли Жаке, присущей для электрохимического полирования. Выявлено влияние режимов и составов электролита для электрохимического полирования на качество поверхности. Выявлено, что введение в двухкомпонентные электролиты 60–65 % фосфорной кислоты и 15% серной кислоты хромового ангидрида по сравнению с другими электролитами способствует увеличению скорости сглаживания и повышением на 1–2 класса чистоты поверхности.

Ключевые слова: поляризационная кривая, плотность тока, растрав, скорость сглаживания, скорость развертки, электрохимическое полирование, электролит

Обработка металлов давлением

Рябичева Л. А., Коструб О. М. Влияние противодавления на качество порошковой пористой заготовки при прямом выдавливании

Представлены результаты исследования влияния противодавления при прямом выдавлива-

нии порошковой пористой заготовки на относительную прочность и эволюцию очага уплотнения путем компьютерного моделирования. Установлено, что противодавление влияет на относительную прочность и эволюцию очага уплотнения порошковой заготовки. Наиболее качественная деталь имеет равномерную плотность материала и распределение гидростатического сжатия при противодавлении, равном 115 МПа. Изменение объема пористой заготовки ввиду наличия фазы пор для этой схемы деформирования сопряжено с гидростатическим сжатием. По результатам выполненных исследований разработана технология изготовления детали «заглушка», которая включает следующие операции: прессование заготовки

пористостью 15 %, спекание, прямое выдавливание, отжиг при температуре 500–550 °С.

Ключевые слова: прямое выдавливание, порошковая пористая заготовка, компьютерное моделирование, противодавление, относительная плотность, гидростатическое сжатие, очаг уплотнения, качество детали

Новые материалы и технологии

Максаров В. В., Ефимова М. В., Трушников В. Е. Двухконтурная магнитно-абразивная обработка кромок сопрягаемых изделий

Описан разработанный способ магнитно-абразивной обработки кромок изделий, позволяющий осуществлять двухстадийную обработку воздействием на кромку со всех сторон за один проход. Представлены результаты моделирования распределения магнитной индукции с применением численных методов в программной среде Ansys. Приведены выводы выполненной работы.

Ключевые слова: магнитно-абразивная обработка, финишная обработка алюминиевых сплавов, шероховатость поверхности, магнитная индукция, компьютерное моделирование

Мокрицкий Б. Я., Космынин А. В., Марьин С. Б., Киричек А. В. Результаты проектирования покрытий для металлорежущего инструмента при точении торцов заготовок деталей

Расходы на проектирование металлорежущего инструмента для изготовления деталей, выполненных из труднообрабатываемых материалов, неуклонно растут. Соответственно растут и расходы на инструмент. Необходимы меры по снижению этих расходов. Наиболее простая мера — разработка покрытий для твердосплавных инструментов. Приведены результаты разработки новых рациональных покрытий на твердом сплаве ВК8 при точении торцов заготовок, выполненных из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т. Цель исследования. Повысить период стойкости токарных резцов при торцовой обработке стали 12Х18Н10Т. Задача, решению которой посвящена статья. Повышение периода стойкости типовых сменных твердосплавных пластин токарных резцов при торцовом точении труднообрабатываемой коррозионно-стойкой специализированной стали 12Х18Н10Т. 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 значения износа 0,5 мм по задней границе режущих пластин. Новизна работы. Разработка рациональных покрытий на твердом сплаве ВК8 для случаев торцового точения стали 12Х18Н10Т. 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, что 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, торцовое точение труднообрабатываемой стали

Контроль качества, приборы и технические измерения

Румянцев М. И., Завалищин А. Н., Огарков Н. Н., Звягина Е. Ю. Повышение точности контроля шероховатости холоднокатаной листовой стали.

В случае оценки качества листового проката по шероховатости обнаруживается проблема, суть которой в том, что площадь участка измерения единичного значения существенно меньше площади оцениваемой поверхности. В таком случае для обеспечения достоверной оценки микрогеометрии поверхности в целом необходимо выполнять измерения на нескольких участках, распределенных по контролируемой поверхности. На примере анализа шероховатости полосы черной жести обоснованы число и положения участков измерения, обеспечивающие оценивание параметра Ra единичного листа не хуже 11,3 % и погрешность оценивания параметра Ra полосы в целом не хуже 12,9 %.

Ключевые слова: холоднокатаный листовой прокат, шероховатость поверхности, параметр шероховатости, распределение параметра шероховатости по поверхности, погрешность оценивания шероховатости поверхности.