В ПНИПУ избавились от дефектов при изготовлении деталей
В машиностроении широко применяется растачивание отверстий с переменным диаметром. Эта технология позволяет создавать детали для таких важнейших отраслей, как авиа- и машиностроение, ОПК, нефтегазовая и химическая промышленность. В авиастроении таким способом можно облегчить детали, в сфере оборонно-промышленного комплекса метод дает возможность вместить большее количество заряда в снаряды, а в нефтегазовой отрасли ступенчатые каналы нужны для соединения труб различного диаметра. Ученые Пермского Политеха разработали новую технологию процесса обработки ступенчатых каналов, которая избавит от дефектов заготовок.
Исследование опубликовано в Master′s Journal. Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Растачивание – один из наиболее широко используемых методов обработки глубоких отверстий, который необходим для восстановления их правильной геометрии и подгонки диаметра под нужные значения. Получаемые заготовки обладают высокой точностью и относительно низкой стоимостью. Ступенчатые каналы используются, например, в машиностроении и автомобильной промышленности. При допущении ошибки существует риск возникновения брака в работе: неполная обработка поверхности, несоответствие диаметра, низкое качество обработанной поверхности и так далее.
Для растачивания отверстий применяют специальный инструмент. Он состоит из расточной головки, твердосплавных направляющих и сменного режущего блока. В расточную головку вставляется сменный режущий блок и закрепляется специальным механизмом. Процесс растачивания отверстия подразумевает снятие режущим блоком слоя металла (или другого материала), увеличивая диаметр отверстия.
Обработать глубокие отверстия сложнее, чем обычные. Из-за большого осевого расстояния в процессе введения инструмента возрастают вибрации. Теряется устойчивость процесса резания, точность размеров, повышается шероховатость поверхности. Чем длиннее отверстие, тем сложнее эвакуация стружки из зоны резания и охлаждение инструмента.
Ученые Пермского Политеха разработали технологию обработки ступенчатых каналов на обратной подаче («на растяжение»). Это позволит избежать необходимости вывода головки из расточенного отверстия и дополнительной операции для зачистки поверхности от царапин и нарывов. Однако встает вопрос возможности установки расточного блока в головку. В качестве решения политехники предложили использовать раздвижной блок, который устанавливают между крышкой и корпусом головки в сжатом состоянии, а затем он раздвигается на рабочий диаметр с помощью клина.
Проведенные испытания конструкции блока выявили недостаточную жесткость инструмента: во время обработки возникли вибрации, а в отверстии – характерная огранка. Требовалось увеличить жесткость, для чего применились два дополнительных винта напротив подвижных половин сменного блока, а в крышке дополнительно выполнены два резьбовых отверстия, расположенные на окружности диаметром 60 миллиметров под углом шесть градусов.
«В ходе экспериментов по описанному способу мы выявили рациональный режим обработки: перемещение режущего инструмента за один оборот заготовки 0,39 мм/об, частота вращения заготовок n=440 об/мин. Конструкция раздвижного блока позволяет растачивать отверстие без применения дополнительной обработки. Круглые твердосплавные пластины помогают получать на чистовых режимах малую шероховатость за счет выглаживающего эффекта», – дополнил Владислав Стырников, магистрант кафедры «Инновационные технологии машиностроения» ПНИПУ.
Разработанная технология ученых ПНИПУ повысит эффективность изготовления деталей с использованием ступенчатых отверстий и снизит риск возникновения дефектов. В настоящее время команда проекта ведет работы над расточной головкой для обработки глубоких отверстий с переменным диаметром с программным управлением. Она сможет в автоматизированном режиме обрабатывать так называемые «бутылочные отверстия». На разработку выдан грант от Фонда содействия инновациям.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно