Металлообработка № 3 (147)/2025

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ

Обработка высокотвердых слоев заготовок деталей

фрезами СКИФ-М. Часть 1

Б. Я. Мокрицкий, А. В. Космынин, А. А. Скрипилёв, О. Е. Сысоев

Реферат. Растущие требования к материалам деталей, используемых в оборонной, космической и авиационной отраслях, привели к необходимости создания материалов с градиентом твердости, а именно к высокотвердым слоям (65 HRC и более), на материале, обладающем нормальной (40 HRC) твердостью. Это повышает ресурс деталей, но возникают сложности в обработке высокотвердых слоев. Изложены результаты применения для обработки высокотвердых слоев сборными фрезами отечественной инструментальной фирмы СКИФ-М (Белгород). Цель исследования — выявить области рационального применения для каждой из сборных фрез при обработке высокотвердых слоев. Задача исследования — обеспечение обработки высокотвердых слоев заготовок деталей. Метод исследования — экспериментальное исследование периода стойкости инструмента при разных условиях эксплуатации. Новизна работы состоит в обосновании возможности обработки высокотвердых слоев сборными торцовыми фрезами и выявлении рациональных параметров режима резания. Результаты исследования — выявлены области рационального применения фрез конструкции СКИФ-М и рациональные параметры режима резания. Вывод: наиболее рациональные области исследуемых фрез — от 1,0 до 2,0 мм глубины резания при скорости резания 50 м/мин и подаче на зуб фрезы 0,05 мм. При большей глубине резания наиболее рационально применение многозубых фрез.

Ключевые слова: фрезерование высокотвердых слоев заготовок деталей, параметры режима резания, период стойкости инструмента.

Влияние свойств поверхностных покрытий твердосплавных фрез на характеристики

контактных процессов

С. А. Плотников, А. С. Клуонис, Д. Г. Сергеев

Реферат. Определены химические составы поверхностных покрытий и физико-механические свойства двух концевых фрез, а также проведены трибологические испытания для установления сил, возникающих на каждом этапе износа. Установлено, что повышенное содержание Al2O3 в составе поверхностного покрытия TiAlN (без существенного изменения микротвердости) повышает устойчивость концевых фрез при высокотемпературной обработке, способствуя стабильному протеканию изнашивания.

Ключевые слова: концевые твердосплавные фрезы, поверхностное покрытие, металлографические исследования, физико-механические свойства, трибологические испытания.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Технологическое обеспечение качества деталей с маложесткими элементами на основе технологии раздельной двусторонней бездеформационной обработки по критериям неизменяемости формы

А. В. Никитин, А. Ю. Скрябнев, Д. В. Васильков

Реферат. Решена задача технологического обеспечения качества деталей с маложесткими элементами на основе технологии раздельной двусторонней бездеформационной обработки по критериям неизменяемости формы, которые разделяются на две группы: бездеформационные и уровневые. При стремлении к нулю функционала деформирующей способности технологических остаточных напряжений остаточные деформации также стремятся к нулю. Уровневые критерии ограничивают поверхностный и подповерхностный максимумы технологических остаточных напряжений. По результатам моделирования предложена технология последовательной раздельной двусторонней бездеформационной обработки.

Ключевые слова: технологическое обеспечение качества, детали с маложесткими элементами, моделирование, механическая обработка, критерии неизменяемости формы, бездеформационный критерий, уровневые критерии.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Опыт проектирования и производства малогабаритного инструмента для разделительных операций листовой штамповки

Д. Р. Кравцов, К. С. Арсентьева, В. С. Мамутов, А. А. Степанов

Реферат. Приводится опыт предприятия АО «Морион» по производству малогабаритных пуансонов для получения отверстий шириной 0,13 мм в детали «держатель». Рассмотрены некоторые варианты проектирования малогабаритных пуансонов, их достоинства и недостатки. Приведены несколько вариантов инструментов, попытка изготовления которых была предпринята на производстве, а также возникшие при этом трудности. Предложена итоговая конструкция пуансона, которая прошла апробацию и показала свою работоспособность.

Ключевые слова: листовая штамповка, штамповая оснастка, разделительные операции, малогабаритный инструмент.

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

Моделирование процесса адгезии и влияние плотности контакта твердых частиц

на композиционные материалы

Д. А. Шнайдер, А. Р. Янюшкин, П. В. Татанов, А. С. Янюшкин

Реферат. Проблема адгезии обрабатываемого материала к различным инструментам — одна из наиболее критичных при механической обработке, штамповке и литье металлов и сплавов. Адгезионное взаимодействие вызывает значительный износ инструмента и появление дефектов на готовых изделиях, например задиров. Основной целью настоящего исследования стал анализ влияния включений карбидов и нитридов на адгезионные процессы в инструментальной стали и композитах. Применение метода конечно-элементного моделирования в программном комплексе ABAQUS позволило выявить, каким образом размер и плотность твердых частиц (карбонитридов и нитридов) влияют на снижение адгезии в процессе трения. Практическая значимость работы заключается в разработке новых композитных материалов, способных повысить срок службы инструмента за счет уменьшения адгезионного износа.

Ключевые слова: адгезия, схватывание, композиционные материалы, карбиды, нитриды, инструментальные стали.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Электроемкостный метод контроля нанопокрытий

И. А. Новиков, Г. Э. Маилян

Реферат. Описано развитие двухэлектродного электроемкостного метода с жидкометаллическим контактом для контроля диэлектрических нанопокрытий. Представлены электрофизическая модель измерений, аппаратный состав измерительного стенда, конструкции измерительных ячеек. Разработаны методики применения стенда и обработки измерений и учета инструментальной погрешности. Предложен простой алгоритм расчета толщин диэлектрических нанопокрытий, удовлетворяющий производственным условиям. Рассчитаны размеры для сквозных микродефектов нанопокрытий. Метод был успешно подтвержден на реальных фторорганических нанопокрытиях.

Ключевые слова: электроемкостный метод, жидкометаллический электрод, измерительная ячейка, толщина диэлектрика, контроль нанопокрытия, графический метод, сквозной микродефект, фторорганическое нанопокрытие.

Формирование и установка параметров инструментальных сборок применительно

к программному модулю «Система разработки управляющих программ ЧПУ»

Д. С. Бажанов, В. А. Голубев, А. Н. Кукушкин, К. О. Махов, Р. В. Нечайкин, В. Н. Халдеев

Реферат. Объект работы — программный модуль «Система разработки управляющих программ ЧПУ» — составная часть комплекса программ в защищенном исполнении «Система полного жизненного цикла изделий «Цифровое предприятие». Программный модуль предназначен для автоматизации процесса разработки управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением. Описан процесс разработки программного механизма, предназначенный для формирования и установки параметров инструментальных сборок применительно к отраслевым документам. Основная задача — улучшение взаимодействия пользователя с программным модулем CAM при создании нового программного объекта типа «Фрезерный инструмент». Описаны требования к функциональным возможностям и приведены примеры практического использования.

Ключевые слова: жизненный цикл изделия (ЖЦИ), компьютеризированное производство, управляющая программа (УП), цифровое предприятие, числовое программное управление (ЧПУ), оборонно-промышленный комплекс (ОПК).