Металлообработка № 1 (139)/2024

Обработка материалов резанием

Степанов С. С., Радкевич М. М. Методика межоперационного контроля точности размеров прецизионных деталей с применением измерительной системы

Рассматриваются типовой технологический процесс изготовления концевых мер длины, воз­можность повышения производительности и точности размеров на финишных доводочных операциях с помощью разработанной автоматизированной измерительной системы. Пред­ставлены результаты исследований, подтверждающие эффективность измерительной си­стемы и возможность ее использования в технологическом процессе изготовления прецизи­онных деталей. Методика межоперационного контроля точности позволила повысить про­изводительность на финишных операциях в 4 раза и сократить количество бракованных де­талей с 30 до 5 %. Цель работы — повышение производительности технологического процесса и выхода годных деталей на финишных доводочных операциях при изготовлении концевых мер длины. Для достижения цели исследования была сформулирована задача, состо­ящая в разработке и во внедрении в технологический процесс автоматизированной измери­тельной системы высокой точности.

Ключевые слова: технологический процесс, концевые меры длины, прецензионные детали, из­мерительная система, точность изготовления.

Электрофизические и электрохимические методы обработки

Новоселов М. В. Научное обоснование режимов струйного электролитно-плазменного поли­рования поверхностей сложных форм

Рассматриваются технологические режимы и параметры метода струйного электролитно- плазменного полирования (СЭПП) и особенности его применения для обработки поверхностей коронарных стентов. Основная цель исследования — оценить возможности использования СЭПП в качестве метода финишной обработки коронарных стентов и определить техноло­гические параметры, при которых можно достичь высококачественной поверхности с сохра­нением требуемой геометрии изделия. Проведен анализ оптимальных параметров процесса и импульсных характеристик. Путем анализа обработанных коронарных стентов продемон­стрирована эффективность электролитно-плазменной струйной обработки в качестве ме­тода финишной обработки коронарных стентов и аналогичных изделий.

Ключевые слова: коронарный стент, финишная обработка, технологии полирования, электро­литно-плазменная обработка, электролитно-плазменное полирование.

Новые материалы и технологии

Кульков А. А., Лыткин Д. Н. Технологические методы обеспечения сохранности поверхност­ного слоя конструкционных сталей при газодинамической обработке

Газодинамическая подготовка поверхности к заводскому и ремонтному окрашиванию изделий машиностроения сопровождается повреждением поверхностных слоев металла и их стачи­ванием на малые толщины, незаметные для невооруженного глаза. При измерении специаль­ными приборами фиксируется сокращение толщины металла на значение порядка 70 мкм при каждом цикле предокрасочной обработки. Для несущих элементов металлоконструкций мест­ное сокращение толщины металла может привести к потере статической и динамической устойчивости всей системы и выходу ее из строя. В статье приведены результаты исследо­вания газодинамической технологии предокрасочной обработки на предмет глубины инвазии обрабатываемого металла. Грамотное варьирование режимов газодинамической обработки под ту или иную обрабатываемую сталь позволяет минимизировать процесс ее инвазирова­ния, тем самым обеспечивать сохранность всей металлоконструкции при подготовке к за­водскому и ремонтному окрашиванию.

Ключевые слова: предокрасочная обработка металла, волнистость, матирование, газодина­мический метод, дефектный слой.

Кульков А. А. Влияние режимов газодинамической обработки на получаемое качество пред окрасочной подготовки металла

Газодинамический способ обработки металла представляет собой комбинированное воздей­ствие на поверхность свободного абразива и термической струи разогретого воздуха. Такой способ обеспечивает более мощное воздействие на металл, чем при классической абразиво­струйной обработке. Способ позволяет производить очистку и одновременное термическое обезжиривание поверхности за один проход. Однако мощность струи может повредить ме­талл и привести поверхность в негодное состояние. Поэтому в работе приведено исследова­ние взаимодействия газодинамического потока и обрабатываемого металла на предмет фор­мирования качества очищенной поверхности и предотвращения ее порчи.

Ключевые слова: шероховатость, степень очистки, обработка свободным абразивом, обезжи­ривание, качество поверхности.

Табаков В. П., Лукин А. В., Штубов Н. С. Оценка циклической трещиностойкости двухэле­ментных покрытий на основе нитрида ниобия

Представлены результаты исследований напряженного состояния, циклической трещино­стойкости однослойных и двухслойных покрытий на основе нитрида ниобия и работоспособ­ности твердосплавных пластин с такими покрытиями. Показано, что двухслойные покрытия имеют более высокую циклическую трещиностойкость по сравнению с однослойными. Наи­большее повышение периода стойкости твердосплавных пластин обеспечивают двухслойные покрытия, имеющие большую циклическую трещиностойкость.

Ключевые слова: циклическая трещиностойкость, покрытие, нитрид ниобия, режущий ин­струмент, период стойкости.

Михалев О. Н., Янюшкин А. С. Регрессионное моделирование оптимальных режимов резания

Успешный процесс резания — это экономически эффективное сочетание производительно­сти и стойкости инструментов при достижении необходимого качества выпускаемой про­дукции. К важным факторам, обеспечивающим баланс между этими параметрами, относится нахождение оптимальных режимов резания. Процесс плохо поддается автоматизации ввиду сложности установления математических зависимостей взаимного влияния множества усло­вий обработки на режимы резания. Для создания модели, способной справляться с такой за­дачей, предлагается использовать различные методы машинного обучения, в частности слу­чайный лес и градиентное его усиление. Эксперименты подтвердили высокую точность этих методов при предсказании режимов резания для токарной обработки. Внедрение и использо­вание подобных алгоритмов может значительно повысить эффективность использования инструментов и оборудования, а тем самым создать более эффективное и сбалансированное производство.

Ключевые слова: режимы резания, стойкость режущих инструментов, автоматизация режимов резания, множественная регрессия, случайный лес.

Сутаев М. М., Кочура И. А., Соболев И. А., Ремшев Е. Ю. Обеспечение контроля качества сварных соединений методом акустической эмиссии

Изучены проблемы и способы обеспечения качества сварных соединений. Проанализированы пре­имущества акустической эмиссии (АЭ) по сравнению с другими методами неразрушающего кон­троля. Рассмотрены физические процессы, протекающие в ходе сварочного процесса, и факто­ры, способствующие возникновению дефектов. Изучены процессы возникновения сигналов АЭ и особенности их распространения в различных средах. Построены графики распространения шу­мов при сварке. Выделены основные недостатки метода акустической эмиссии и способы их устранения. Определены перспективы использования АЭ-контроля сварных соединений.

Ключевые слова: акустическая эмиссия, контроль сварных соединений, обеспечение качества, сварка, дефект, трещина.

Контроль качества, приборы и технические измерения

Кугушев В. И. Теоретическое обоснование построения модели носителя свободной энергии собственных колебаний деталей станков и механизмов

Рассмотрена проблема возбуждения собственных колебаний. Представлена попытка смоде­лировать процессы, которые происходят в промежуток времени от нанесения удара по дета­ли до возникновения в ней собственных колебаний. Автор исходит из того, что известное объяснение, связывающее возникновение собственных колебаний с появлением стоячих волн в результате сложения прямых и отраженных бегущих волн, не имеет под собой конкретного физического воплощения, потому что удар создает импульс, а не непрерывный поток волн. И поэтому задача состояла в том, чтобы найти объяснение, как энергия, сконцентрирован­ная в одном импульсе, равномерно распределяется по всей детали при возникновении соб­ственных колебаний. Показано, как предложенная модель носителя свободной энергии коле­баний решает эту задачу. Для этого в модели использован более широкий подход к рассмо­трению структуры пространства, привлечены римановы пространства постоянной положи­тельной и отрицательной кривизны. Приведены обоснования, что если в этих пространствах не происходит никаких физических процессов, а только геометрические изменения, то рима­новы пространства не вносят произвол в динамический процесс возбуждения колебаний. Для практических целей предложенная модель может являться инструментом анализа влияния различных факторов, в том числе и дефектов, на возбуждение собственных колебаний в не­разрушающем контроле и вибродиагностике.

Ключевые слова: ударный импульс, собственные колебания, римановы пространства, нераз­рушающий контроль.

Список статей журнала «Металлообработка» за 2023 год