Воронежский механический завод

УДК 621.9.047

А.В.Бондарь, Г.А.Сухочев, В.П.Смоленцев

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ

КОМБИНИРОВАННЫМИ МЕТОДАМИ

В случае узкого просвета и сложного профиля межлопаточного канала колеса турбины закрытого типа дробеструйная и виброударная обработка эффективны только на входных и выходных участках, но при этом происходит нарушение профиля кромок и требуется последующее их формирование традиционными механическими способами. Виброэкструзионная комбинированная обработка позволяет достичь стабильных результатов на участках с переменной шириной канала. На рис. 1 показано изменение шероховатости титанового сплава в зависимости от времени обработки. Как следует из кривых 1, 2 шероховатость поверхности в месте наименьшего просвета улучшается и достигает стабильного значения через 25-30 минут обработки. К тому же комбинированная обработка позволяет практически полностью выровнять шероховатость по всему профилю межлопаточного канала. Эксперименты достаточно хорошо подтверждаются расчетными данными.

В оронежский механический завод

УДК 621.9.047

Д.И. Станчев, А.М. Кадырметов, В.А. Иванников

КАЧЕСТВО ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ, НАПЫЛЕННЫХ

НА ВНУТРЕННИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ

Одним из основных направлений современного развития плазменного напыления является повышение производительности процесса при снижении нежелательного термического влияния на деталь. Применение современных плазменных установок для напыления внутренних поверхностей деталей связано с большими потерями напыляемого материала и опасностью нарушения структуры основного металла детали. Такие изменения в структуре могут привести к понижению триботехнических свойств изделий, внутренние поверхности которых упрочнены плазменными покрытиями.

С целью изучения технологических возможностей процесса плазменного напыления в условиях ограниченных пространств и малых дистанций были изучены свойства покрытий, полученных в таких условиях.

Для исследований качества покрытий, напыленных на внутренние поверхности, использовались образцы из стали 45 размером 601515 мм, устанавливаемые в кольцевую оправку. Одновременно устанавливалось 24 образца. Перед напылением образцы подвергались пескоструйной обработке. Напыление проводилось на режимах: мощность дуги плазмотрона 2…3 кВт; расход плазмообразующего газа (воздух + 10% пропан-бутана) 4…5 л/мин; дистанция напыления 25 мм; расход транспортирующего газа 0,4…0,5 л/мин; расход порошка - 1,2 кг/ч. Параметры охлаждения: давление воды 1 МПа, диаметр сопел 0,5 мм. В качестве напыляемого материала использовался порошок никелевого самофлюсующегося сплава ПГ-СР4 с размером частиц 63…100 мкм.

На напыленных образцах проводились металлографические и рентгеноструктурные исследования, определялась относительная износостойкость при трении с абразивно-масляной прослойкой.

Металлографические исследования границы раздела покрытия и основы выявили наличие в ряде мест зон сплавления. Структура ячеистая, с разноосными глобулярными зернами, число пор невелико. Наблюдается увеличение концентрации упрочняющих карбоборидных фаз в направлении к поверхности.

При рентгеноструктурном анализе покрытий выявлены следующие фазы: -твердый раствор на основе Ni, упрочняющие фазы боридов CrB(), CrB₂() и карбидов Cr₇C₃, Cr₃C₂, а также бориды Ni₃B() и Ni₂B().

Исследования относительной износостойкости выявили ее увеличение в 1,3…1,5 раза в сравнении с покрытиями, полученными традиционным плазменным напылением.

На основе полученных результатов разрабатывается типовой технологический процесс упрочнения и восстановления внутренних поверхностей деталей машин и агрегатов.

Воронежская государственная

лесотехническая академия

УДК 60.550.1

И.А. Чечета

ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ С ПОЗИЦИЙ ОБЪЕКТИВНЫХ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА

К настоящему времени инженерная практика накопила достаточно сведений о ходе развития техники и технологии производства предметов и веществ, применяемых в самых различных областях человеческой деятельности. Известно, что принципы и этапы развития техники и технологии полностью соответствуют понятиям единства и борьбы противоположностей - этому всеобщему объективному закону развития материального мира. Поэтому не случайно ведущие ученые давно рассматривают технологию машиностроения как особую форму движения материи. Есть много примеров, взятых из техники и технологии и удачно иллюстрирующих законы диалектики развивающегося материального мира.

Анализ стажировки молодых специалистов, получивших образование по специальности 12.01.00 - «Технология машиностроения», показывает, что более обстоятельную деловитость с первых шагов своей инженерной деятельности демонстрируют те из выпускников, которые еще на студенческой скамье научились распознавать логику развития не только отдельных элементов техники и технологии, но и освоили сущность основных объективных законов развития материального мира.

Только видя причинно-следственную связь, логику развития объекта, взаимное сочетание параметров и характеристик объекта с функциональным назначением объекта, инженер оказывается способным принимать квалифицированные технические и технологические решения

Изучение общего курса философии дает студентам необходимые сведения о законах развития материального мира. В то же время существующий общий курс философии крайне слабо иллюстрирован примерами из развития природы в том числе и из развития техники и технологии. Например, закон отрицание отрицания чаще всего иллюстрируется только этапами развития растения: зерно - росток - стебель - урожай нового зерна и снова тот же виток. В противовес такой скудной иллюстрации можно обратиться к технологии машиностроения.

Известно, что для обработки резанием металлической заготовки требуется инструмент, материал которого тверже обрабатываемого материала. На первых этапах развития техники такое противоречие решалось применением термической модификации состояния материалов: обрабатываемому материалу снижали твердость отжигом, а обрабатывающему повышали твердость закалкой. Но дальнейший рост эксплуатационных требований к изделиям привел к необходимости в качестве конструкционных материалов применять тугоплавкие материалы с высокими твердостью и вязкостью. Следовательно, инструментальный материал должен быть еще более твердым и вязким. При этом надо иметь в виду, что сам инструмент тоже является изделием для инженера-инструментальщика, и это изделие-инструмент надо чем-то обрабатывать.

Такое противоречие разрешается на практике заменой технологии изготовления сверхтвердого инструмента, а именно: инструмент (или его основные элементы) формуют из сырого материала, например, керамики, которую затем спекают, придавая этому материалу требуемую сверхтвердость и стойкость режущих кромок.

Как видно, рассмотренный пример указывает и на наличие противоречий, и на наличие приемов по устранению противоречий количественными изменениями параметров (поступательное развитие), и на переход от количества к качеству (скачок - введение принципиально новой технологии спекания), а в совокупности просматривается действие закона отрицание отрицания.

Техника и технология машиностроения на данном этапе своего развития без всяких сомнений располагают достаточным количеством иллюстративных примеров, которые существенно облегчат студентам восприятие и понимание основных объективных законов развития материального мира.

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.923

В.Н. Старов, В.В. Харитонов, М.Н. Краснова

КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

Реализация системных методов проектирования ТП и управление ими требует создания обобщенных классификационных схем, в которых объекты процесса резания систематизированы по определенным правилам.

Для создания системы классификации основных объектов, составляющих основу любой технической системы (TS), нами предлагается использовать принцип и концепцию активного рабочего пространства (АРП), являющегося моделью TS процесса обработки и представляющего собой совокупность материальных, энергетических и информационных потоков. Основу классификации процессов резания составляет структура и объекты процесса, участвующие в контактном абразивном взаимодействии детали и инструмента в присутствии технологической среды (TS ДИС). Поэтому в систематизации процессов резания за базу можно взять, например, подсистему шлифовальный инструмент, а все подпроцессы взаимодействия рассматривать через строение его рабочей поверхности, то есть объекта, влияющего на качество обработки.

В основу систематизации объектов АРП процесса абразивной обработки нами положена иерархическая структура, которая связывает все элементы процесса обработки и позволяет выделять из общего массива информационных объектов основные подсистемы процесса резания. В качестве базового понятия при систематизации объектов процесса резания предложено использовать принцип уровней дискретности резания (УДР). При этом можно выделить пять взаимосвязанных, но разных по структуре и имеющих определенную иерархию, уровней УДР. Они объединяют все процессы: от единичного микрорезания зерном по поверхности до обработки детали сборным шлифовальным инструментом из разноструктурных абразивных блоков с разноупругими основаниями, связанными определенным законом взаимоперемещения и функционирования в процессе обработки.

Предложенная систематизация процессов резания посредствам TS ДИС и УДР ( на базе шлифовальных инструментов) позволяет использовать ее для многих целей, например, для информационного описания, оптимизации условий контактного взаимодействия объектов в TS АРП, управления формированием качества шлифовальных поверхностей, а также построения локальной области базы данных процессов шлифования. Классификационную схему можно также использовать для разработки информационного обеспечения процессов комбинированной обработки, включающей применение алмазно-абразивного инструмента. Систематизация объектов процесса резания использована нами при оптимизации процесса прерывистого шлифования труднообрабатываемых материалов. Это подтверждает универсальность и многоплановость применения предложенной классификационной схемы описания объектов процесса резания.