Металлообработка №5/2014

Обработка материалов резанием

А. Б. Переладов, И. П. Камкин, А. В. Анохин. Определение статистических показателей геометрических параметров микрорезания при шлифовании

Описана методика и представлены результаты компьютерного моделирования процесса массового микрорезания абразивными зернами материала заготовки. Полученные данные позволили определить наиболее важные показатели микрорезания материала заготовки — длины активных режущих кромок абразивных зерен, непосредственно контактирующих с поверхностью резания. В результате проведенного регрессионного анализа получена корреляционная зависимость вышеуказанного показателя от площади сечений срезаемых стружек. Предложены способы корректировки показателя в зависимости от режимов шлифования и статических характеристик инструмента.

Ключевые слова: шлифование, микрорезание, абразивное зерно, режущая кромка, сечение стружки, статистическое распределение.

М. Ю. Куликов, А. Ю. Попов, А. В. Флоров, Маунг Сан. Повышение стойкости инструмента при колесотокарной обработке

Рассмотрено тепловое состояние режущего инструмента в процессе колесотокарной обработки, которое определяет его работоспособность. Предложены способы улучшения теплоотвода от режущей платны в процессе обработки. Их применение позволяет снизить теплонапряженность режущего клина и соответственно увеличить стойкость инструмента при колесотокарной обработке.

Ключевые слова: колесотокарная обработка, разрушение режущего инструмента, теплоотвод, износостойкие покрытия.

И. А. Маслеников. Исследование формы поверхности сдвигов в процессе стружкообразования при обработке резанием пластичных материалов

Установлены зависимости формы поверхности сдвигов, по которой происходит пластический сдвиг материала при стужкообразовании при резании пластических материалов, от условий обработки. Определен угол сдвига в целях прогнозирования формы стружки. В исследовании использованы положения теории упругости и теории пластичности материалов.

Ключевые слова: обработка резанием, стружкообразование, поверхность сдвигов, типы стружек.

Ю. А. Гришин, В. В. Куранов, М. В. Малых, Н. В. Горбоконин. Влияние износостойких покрытии режущего инструмента на тепловые процессы при механической обработке серых чугунов СЧ20/25

Объект исследования — построение теоретических и практических зависимостей температур в зоне резания чугунов СЧ20/25 от материалов покрытий, нанесенных на металлорежущий инструмент. В работе представлены результаты экспериментов по определению значений температур резания методом двухрезцовой естественной термопары при точении заготовок из чугунов СЧ20/25 сиспользованием резцов с покрытиями TiN, ZrN, ZrTiN и без покрытия. В программном комплексе Deform, МКЭ выполнены расчеты значений температур резания при точении фрагмента заготовки из чугунов СЧ20/25. Полученые расчетные значения температур резания соотнесены с результатами, полученными экспериментально. Результаты исследований показали, что применение в качестве материалов покрытий режущего инструмента TiN и ZrN позволяет уменьшить температуру в зоне резания чугунов - СЧ20/25 (и близких ему по свойствам материалов) в сравнении с инструментом без покрытия и с комбинированным покрытием ZrTiN.

Ключевые слова: твердосплавный резец, точение, двухрезцовая естественная термопара, серый чугун, покрытие нитридом титана, покрытие нитридом циркония, моделирование, Deform.

Обработка материалов давлением

П. А. Кузнецов, С. В. Мочалова. Холодная торцевая раскатка биметаллических спеченных втулок

Проведен анализ технологических возможностей нового процесса раскатки при изготовлении осесимметричных деталей из биметаллических спеченных материалов. Анализы макро- и микроструктур, измерение твердости готовых изделий показали, что применение раскатки биметаллических материалов расширяет технологические возможности изготовления осесимметричных деталей из спеченных материалов.

Ключевые слова: холодная торцевая раскатка, биметаллические спеченные материалы, макро- и микроструктуры.

Электрофизические и электрохимические методы обработки

С. Н. Юркевич, В. Н. Мышковец, А. В. Максименко, Г. А. Баевич, К. С. Юркевич. Восстановление внутренних поверхностей цилиндров методом лазерной наплавки

Рассматриваются результаты исследований образцов деталей авиатехники (цилиндров) из высокопрочной стали, на внутренней поверхности которых имелись дефекты, устраненные методом лазерной наплавки.

Ключевые слова: восстановление, лазерная наплавка, внутренняя поверхность цилиндра, структура материала.

Новые материалы и технологии производства

Ю. А. Соколов, В. Н. Копаев. Особенности получения гранульных композиционных материалов

Рассматриваются возможности синтеза новых конструкционных и инструментальных гранульных материалов. Новая технология позволяет создавать материалы из гранул различных химических составов, получать материалы с программированной структурой и заранее прогнозируемыми свойствами. Свойства материалов повышаются путем корректировки комбинации, режимов синтеза изделий и термообработки. Технология получения гранульных изделий позволяет проводить термическую обработку в импульсном или непрерывном режиме не только поверхностного слоя, но и в процессе синтеза изделия, формируя тем самым программную структуру, например, с упрочняющими фибрами.

Ключевые слова: гранулы, упаковки, электронно-лучевой синтез, плазменное и электронно-лучевое напыление, высокотемпературная газостатическая обработка, композиционные материалы.

Е. Г. Кравченко. Механизм завивания стружки на основе синергетического подхода

С позиций теории синергетики образование различных типов стружки есть фазовый переход — упрочнение деформируемых объемов запасанием в них энергии упругой деформации и диссипацией ее по различным механизмам. Разработана математическая модель процесса резания, позволяющая указать механизм завивания стружки и объяснить зависимость радиуса завивания стружки от кристаллофизических свойств обрабатываемого материала.

Экспериментально установлена и теоретически обоснована связь радиуса завивания стружки с частотой сдвига элемента стружки. Такая связь обусловлена тем, что частота стружкообразования является деформационной характеристикой и коррелирует с коэффициентом скрученности стружки и степенью деформации срезаемого слоя. Частоту стружкообразования можно использовать как диагностирующий признак при контроле формы и радиуса завивания стружки. На этой основе предложены методы управления формой стружки.

Ключевые слова: механизм завивания стружки, синергетический подход, образование в ходе пластической деформации различных видов диссипативных структур, диссипативные свойства, энергия дефекта упаковки, радиус завивания стружки, частота стружкообразования.

В. А. Красный, В. В. Максаров. Оценка влияния шероховатости поверхности на повышение прочности сцепления износостойкого напыляемого покрытия

Рассмотрено применение износостойких покрытий, наносимых методами газотермического и газоплазменного напыления. Показана зависимость прочности напыляемого покрытия от шероховатости поверхности после струйно-абразивной обработки на примере поршневых колец со стальмолибденовым покрытием. Определена зависимость шероховатости поверхности от режимов струйно-абразивной обработки: расстояния до среза сопла, числа проходов, давления рабочего воздуха и частоты смены дроби.

Ключевые слова: шероховатость поверхности, прочность сцепления покрытия, струйно-абразивная обработка, газотермическое и газоплазменное напыление.