Металлообработка № 2 (152)/2026

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ

А. С. Александров, В. В. Голикова «Создание сложного инструмента: комплексная методика от математической модели до управляющей программы для станка с ЧПУ»

Представлена комплексная методика проектирования и изготовления сложного

пуансона, сочетающего сферические, параболические и цилиндрические поверхности. Рассмотрены вопросы параметрического моделирования в MATLAB, преобразования математических моделей в геометрические объекты в Siemens NX и генерации управляющих программ для обработки на станках с ЧПУ. Особое внимание уделено обеспечению технологичности конструкции и оптимизации процессов обработки.

Ключевые слова: параметрическое моделирование, MATLAB, Siemens NX, ЧПУ, пуансон, токарная обработка, CAM-программирование

А. Е. Ефимов, В. Е. Трушников, А. М. Щипачев, И. А. Бригаднов, Д. А. Осминко «Технологическое обеспечение точности внутренней поверхности сварной конструкции из разнородных сталей»

На сегодняшний день формообразование внутренней поверхности сварной конструкции из разнородных сталей — одновременно актуальная и сложная технологическая задача, что объясняется несколькими причинами. Первая причина — это разнородность конструкции

изделия, которая сварена из частей коррозионно-стойкой и углеродистой стали. Вторая причина вызвана необходимостью механической обработки внутренней поверхности изделия расточной оправкой при больших вылетах, что сопровождается активным автоколебательным процессом. Для снижения интенсивности вибрации на больших вылетах при обработке сварной конструкции предлагается использовать расточную оправку с регулируемым напряженно-деформированным состоянием. Особенность такого инструмента состоит в том, что во внутренней полости установлен расширяющийся конус, который позволяет создавать различное напряженно-деформированное состояние. Проведенный комплекс исследований позволил установить влияние напряженно-деформированного состояния расточного инструмента на динамические характеристики расточки сварной конструкции. Такой подход позволяет предварительно оценить уровень амплитуды колебаний при растачивании неоднородной сварной конструкции и обеспечить заданные параметры точности поверхности прецизионного изделия на стадии изготовления.

Ключевые слова: динамические параметры, демпфирующие свойства, жесткость, автоколебательный процесс, точность поверхности

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ

Е. А. Кудинов, В. А. Скляр, А. А. Владимиров, А. И. Шаповалов «Перспективы применения электроискрового легирования с последующим обкатыванием для упрочнения рабочих поверхностей роликов рольгангов прокатных станов»

Представлен обзор литературных источников по тематике электроискрового легирования различными электродными материалами, последующей обработки сформированных покрытий графитовым электродом и финишной обработки. Сформулированы направления дальнейших экспериментальных исследований комплексной технологии упрочнения рабочих поверхностей роликов рольганга, включающей электроискровое легирование твердосплавным и графитовым электродами с последующей финишной обработкой. Цель работы — выявление зависимости доминирующих параметров финишной обработки от свойств электроискрового покрытия.

Ключевые слова: электроискровое легирование, электродные материалы, микротвердость, графитовый электрод, поверхностно-пластическая деформация, обкатывание, толщина покрытия

И. Д. Склизков, Р. К. Вафин «Электролитно-плазменное азотирование быстрорежущей стали р6м5: влияние состава электролита, напряжения, времени и ультразвуковой кавитации на качество поверхностного слоя»

Представлены результаты экспериментального исследования влияния состава электролита, напряжения, времени обработки и ультразвуковой кавитации на микротвердость и глубину упрочненного слоя быстрорежущей стали Р6М5 при электролитно-плазменном азотировании (ЭПА). Образцы предварительно подвергали интенсивной пластической деформации методом асимметричной прокатки для формирования ультрамелкозернистой структуры. ЭПА проводили в двух электролитах: на основе аммиака и на основе нитрата аммония — при напряжениях 180 и 250 В, времени обработки 7 и 10 мин, с ультразвуковым воздействием и без него. Установлено, что применение нитратного электролита повышает микротвердость на 10–20 %, а глубину слоя — на 15–30 % по сравнению с аммиачным. Повышение напряжения со 180 до 250 В для электролита с NH4NO3 увеличивает глубину в 1,3–1,5 раза и твердость на 10–15 %. Ультразвуковая кавитация дает прирост твердости до 220 HV (18–20 %) и глубины до 15 мкм (20–30 %).

Ключевые слова: электролитно-плазменное азотирование, быстрорежущая сталь Р6М5, микротвердость, глубина упрочненного слоя, ультразвуковая кавитация, асимметричная прокатка, ультрамелкозернистая структура

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

С. Н. Кункин, А. С. Платонова, В. С. Мамутов, Л. Б. Аксенов «Геометрическая классификация деталей обработки металлов давлением с использованием нейронных сетей»

Представлен результат использования искусственного интеллекта для распознавания геометрических групп деталей, изготавливаемых холодной торцевой раскаткой и штамповкой на горизонтально-ковочных машинах. Для распознавания принадлежности деталей к определенным группам синтезирована сверточная нейронная сеть ResNet50V2. После обучения сети степень распознавания для выбранных групп деталей составила более 90 %. Предлагаемый подход к группировке деталей позволяет отойти от субъективной оценки геометрии деталей и реализовать преимущества групповой технологии изготовления.

Ключевые слова: группы поковок, торцевая раскатка, высадка, нейронная сеть, распознавание, групповая технология

В. В. Максаров, М. С. Синюков, К. Ю. Шахназаров, И. П. Никифоров «Повышение качества контактной зоны пайки сложнопрофильных алюминиевых поверхностей магнитно-абразивной обработкой»

К современным теплообменным аппаратам предъявляются высокие требования по надежности и долговечности. Дефекты паяных поверхностей снижают работоспособность оборудования. Это объясняется тем, что в зоне пайки алюминиевого оребрения и несущей трубы оксидная пленка и неоптимальная шероховатость снижают прочность и герметичность соединений. В качестве решения проблемы предложена технология финишной магнитно-абразивной обработки (МАО) протяженных плоских поверхностей алюминиевого сплава АМц. Для реализации процесса разработано и запатентовано устройство на базе системы постоянных неодимовых магнитов, устанавливаемое в шпиндель фрезерного станка. Анализ результатов позволил определить оптимальные диапазоны режимов: магнитная индукция 0,9–1,0 Тл, время обработки 360–480 с, частота вращения 650–750 мин–1, при которых достигается минимальная шероховатость Ra в диапазоне 0,6–0,65 мкм. Доказано, что разработанная технология МАО обеспечивает одновременное снижение шероховатости и удаление оксидной пленки без значительного тепловложения или деформации детали, создавая необходимые условия для последующей высококачественной пайки.

Ключевые слова: магнитно-абразивная обработка, алюминиевый сплав, пайка, шероховатость поверхности, постоянные магниты, плоскоовальная труба, математическое моделирование, оптимизация режимов, теплообменный аппарат, финишная обработка

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

С. С. Матвиенко, Д. В. Васильков «Кинематический анализ угловой инструментальной системы с большим вылетом при фрезеровании пазов в отверстиях с ограниченным доступом»

Люнеты лазерных калибровочных стендов выполнены в форме фланцев с отверстиями, со стороны которых предусмотрены прямоугольные симметричные прецизионные пазы под крепление направляющих дорожек. Ввиду больших габаритных размеров они обрабатываются на вертикально-фрезерных станках с ЧПУ с использованием угловых фрезерных головок с большим вылетом, имеющих низкую жесткость. При этом могут возникать повышенные вибрации в виде параметрических колебаний и автоколебаний, уровень которых определяется параметрами инструментальной наладки в процессе резания. Для обработки выбран метод трохоидального фрезерования, обладающий рядом преимуществ. Для учета параметрических колебаний выполнен кинематический анализ угловой фрезерной головки. При вращении роторной части оправки возникают параметрические колебания, вызванные небалансом элементов роторной части, а также износом, дефектами в подшипниках и зубчатой передаче. Определены основные частоты параметров диагностирования угловой фрезерной головки. Они необходимы для частотной отстройки параметрических колебаний от собственных частот автоколебаний оправки в целях исключения резонансных режимов при фрезеровании пазов.

Ключевые слова: люнеты лазерных калибровочных стендов, фрезерование пазов, угловые фрезерные головки, большой вылет, кинематический анализ, параметрические колебания, диагностическая карта, автоколебания