Металлообработка № 6 (150)/2025

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ

Б. Я. Мокрицкий, А. В. Космынин, А. А. Скрипилёв, О. Е. Сысоев «Обработка высокотвердых слоев заготовок деталей фрезами СКИФ-М. Часть 3»

Растущие требования к материалам деталей, используемых в оборонной, космической и авиационной отраслях, привели к необходимости создания материалов с градиентом твердости, а именно высокотвердых слоев (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 фрезой торцово-цилиндрической. Цель исследования — выявить область рационального применения фрезы торцово-цилиндрической. Задача, решению которой посвящена статья, — 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 торцово-цилиндрической фрезой и выявлении рациональных параметров режима резания. Результаты исследования: выявлены области рационального применения торцово-цилиндрической фрезы, реализующей прогрессивную схему резания. Вывод: для исследуемой концевой торцово-цилиндрической фрезы D80 MT 190L-080SK50 R055D12-150 рациональной областью применения с позиций периода стойкости режущих пластин будет фрезерование указанных выше высокотвердых слоев заготовок деталей для любого взаимного положения фрезы и заготовки детали при скорости резания 50 м/мин, глубине резания 1 мм и продольной подаче 600 мм/мин; наиболее рационально фрезерование при крайнем взаимном расположение фрезы и заготовки детали.

Ключевые слова: фрезерование высокотвердых слоев заготовок деталей, параметры режима резания, период стойкости концевой торцово-цилиндрической фрезы

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

М. М. Радкевич, Л. Б Аксенов, А. М. Золотов, В. А. Лобов, В. С. Мамутов «Программная механико-термическая обработка сталей в условиях штамповки в открытых штампах»

Представлены результаты исследования технологического процесса изготовления упрочненных поковок из сталей аустенитного класса. Выявлены закономерности механизма протекания рекристаллизации в условиях штамповки поковок с применением программной механико-термической обработки. Приведены результаты исследования структурных превращений изготовленных поковок из аустенитной стали.

Ключевые слова: термомеханическая обработка, штамповка, открытый штамп, просвечивающая электронная микроскопия, тонкая структура, рекристаллизация

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

А. А. Жулдыбин, А. А. Владимиров, А. И. Шаповалов «Оптимизация энергетических параметров при механизированной электроискровой обработке»

Представлен краткий обзор литературных источников по теме электроискрового легирования в различных межэлектродных средах с определением значимых факторов и особенностей процесса. На основе экспериментальных данных построены графики зависимости микротвердости и толщины покрытия при механизированном способе формирования и определены уравнения регрессии. Проведен анализ полученных уравнений регрессии и зависимостей для аргоновой и воздушной межэлектродных сред. Представлены выводы и направления дальнейших исследований механизированной электроискровой обработки.

Ключевые слова: электроискровое легирование, межэлектродная среда, микротвердость, толщина покрытия, суммарная энергия, аргон, поток воздуха, уравнение регрессии

Б. Я. Мокрицкий «О превосходстве российского металлорежущего инструмента MRT над аналогичным инструментом немецкой фирмы Walter»

Растущие требования к материалам деталей машин, к производительности их обработки и снижению доли инструментальных затрат в себестоимости продукции привели к необходимости создания высокоэффективных инструментальных материалов. Принято считать, что такие инструментальные материалы способны создавать всего лишь несколько зарубежных ведущих инструментальных фирм, в том числе немецкой фирмой Walter. Изложены результаты сравнительных испытаний металлорежущего инструмента российской фирмы «ООО «НПФ Промрессурс» и немецкой фирмы Walter в равных условиях эксплуатации при обработке заготовок деталей, выполненных из труднообрабатываемой коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т и твердого сплава ВТ 20. В отдельных случаях дополнительно рассмотрена обработка заготовок деталей, выполненных из стали ВНС 16 (аналог 06Х15Н6МВФБ). Цель исследования — сопоставить работоспособность металлорежущего инструмента российской фирмы «ООО «НПФ Промрессурс» и немецкой фирмы Walter по периоду их стойкости или износу. Задача, решению которой посвящена статья — сопоставить работоспособность инструментов указанных выше фирм на следующих примерах эксплуатации: а) концевой монолитной твердосплавной четырехзубой фрезы диаметром 10 мм; б) сборной фрезы диаметром 25 мм; в) резьбового резца при обработке заготовок деталей, выполненных из стали ВНС 16 (аналог 06Х15Н6МВФБ). Метод исследования — экспериментальное исследование периода

стойкости инструмента при разных условиях эксплуатации. Установлено превосходство отечественного металлорежущего инструмента фирмы «ООО «НПФ Промрессурс» над инструментом немецкой фирмы Walter. Вывод: наиболее благоприятные результаты по периоду стойкости инструмента достигаются при разных условиях эксплуатации инструмента фирмы «ООО «НПФ Промрессурс» в сравнении с инструментом немецкой фирмы Walter.

Ключевые слова: экспериментальное испытание инструмента разных производителей; превосходство стойкости инструмента фирмы «ООО «НПФ Промрессурс» в сравнении с инструментом немецкой фирмы Walter

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Л. Б. Аксенов, К. С. Арсентьева, А. М. Золотов, Д. Р. Кравцов, В. С. Мамутов, В. А. Лобов «Особенности компьютерных расчетов холодной объемной штамповки»

На основе анализа ряда широко применяемых в нашей стране конечно-элементных комплексов показана эффективность программы Simufact.Forming применительно к компьютерному моделированию процессов холодной объемной штамповки. Предложена методика оценки параметров критерия разрушения Леметра, параметры которого могут быть получены на основе обработки виртуальной диаграммы растяжения стандартного образца, рассчитанной в этом же комплексе. Определение параметров критерия Леметра выполнено для стали 10, он использован при расчете конкретного процесса холодной объемной высадки.

Ключевые слова: холодная объемная штамповка, конечно-элементный комплекс Simufact. Forming, критерий разрушения Леметра, виртуальная диаграмма растяжения образца, расчет процесса холодной объемной высадки

Д. В. Васильков, А. С. Александров, В. В. Голикова, Т. Б. Кочина «Кусочно-линейная аппроксимация нелинейной динамической системы при лезвийной механической обработке на основе реологического подхода»

Рассмотрены адгезионно-деформационные контактные взаимодействия режущего инструмента и заготовки в форме последовательности адгезионной и деформационной фаз, которые положены в основу самоорганизации динамических автоколебательных режимов движения. Динамическая характеристика резания со стороны передней и задней поверхностей инструмента для фаз скольжения и схватывания построена в форме апериодических звеньев первого порядка на основе реологических моделей Фойгта, Гука, Ньютона, Сен-Венана с постоянными времени, отображающими адгезионно-деформационные процессы в трибосопряжениях. Нелинейная динамическая модель технологической системы построена с учетом адгезионно-деформационных контактных взаимодействий, заложенных в динамическую характеристику резания. В ней реализован механизм переключения адгезионной и деформационной фаз, формируемый самой динамической системой. Получено решение на основе кусочно-линейной аппроксимации, которое позволило исследовать динамическую систему в окрестности предельных циклов. В результате численного моделирования сложных динамических режимов удалось получить амплитуды и частоты колебаний при широком варьировании параметров технологической системы, что позволило получить выход на количественную оценку показателей качества при механической обработке, таких как шероховатость поверхности, начальные напряжения в поверхностном слое и др.

Ключевые слова: технологическая система, механическая обработка, адгезионная фаза, деформационная фаза, реологическая модель, динамическая характеристика резания, нелинейная динамическая модель, кусочно-линейная аппроксимация

М. Т. Коротких, П. И. Романов, В. А. Лобов «Принципы создания системы автоматического проектирования станочных приспособлений»

Рассматриваются проблемы, которые следует решить при создании систем автоматического проектирования станочных приспособлений. Показано, что при решении задачи классификации типов приспособлений следует опираться на классификацию схем базирования и закрепления, а для решения задачи выбора конструкции на основе многокритериального анализа предложены возможные критерии относительного сравнения.

Ключевые слова: технологическая оснастка, приспособления, машинное обучение, оптимизация, автоматизация проектирования

В. И. Юршев, А. С. Кириленко, И. В. Юршев, С. Ю. Решетов «Микроструктурные исследования при оптимизации процесса роботизированного газопламенного напыления покрытия на основе карбида вольфрама»

Роботизация в настоящее время интенсивно развивается и позволяет в процессе напыления покрытий повысить производительность и качество выполняемых работ, а также оптимизировать параметры напыления. Износ зубьев ковша экскаватора — неизбежный процесс, обусловленный абразивным воздействием разрабатываемой горной массы. Со временем зубья теряют свою первоначальную форму, затупляются и уменьшаются в размерах. Это приводит к снижению эффективности экскавации, увеличению энергопотребления и повышению нагрузки на другие элементы ковша и экскаватора в целом. В работе исследована возможность повышения износостойкости зубьев ковша экскаватора из стали 110Г13Л путем нанесения покрытия системы WC—10Co—4Cr методом роботизированного газопламенного напыления. Проведены металлографические исследования, оценены твердость и пористость. В результате исследований изучена микроструктура покрытия, установлено, что полученное покрытие имеет твердость 946 HV10, пористость 4,7 %. Приведен сравнительный анализ микроструктуры спеченного твердого сплава и напаянного твердого сплава на стальную подложку. Рассмотрено применение робототехники и автоматизации для газопламенного покрытия карбидом вольфрама зубьев ковша экскаватора с использованием робота ABBIRB4600-40.

Ключевые слова: твердый сплав, газопламенное напыление, карбид вольфрама, твердость, пористость, микроструктура, покрытие