Модель Пермского Политеха обеспечит качественную электроэрозионную обработку изделий из труднообрабатываемых материалов
Ученые Пермского Политеха разработали модель системы промывки глубоких отверстий для копировально-прошивной электроэрозионной обработки материалов. Разработка учитывает влияние угла наклона сопел относительно глубины на производительность обработки и величину давления жидкости.
В области машиностроения для обработки труднообрабатываемых материалов эффективен метод электроэрозионной обработки. Он находит применение в самых разных отраслях – от автомобильной до аэрокосмической. Такая технология позволяет получать требуемую форму и размер изделия с помощью импульсов электрического тока. Процесс обработки сопровождается высокой температурой, примерно девять тысяч градусов, из-за чего происходит отложение расплавленных кусков металла, которые затвердевают при охлаждении и негативно влияют на качество обрабатываемой детали и производительность обработки. Накопление эрозионных остатков происходит из-за плохой промывки в пространстве между электродом и деталью, особенно когда необходимо получить сложнопрофильные глубокие отверстия или пазы.
Эффективная промывка повышает производительность, обеспечивая попадание диэлектрической жидкости в зазор и охлаждение инструмента и материала. Ученые из Перми разработали модель системы промывки глубоких отверстий для копировально-прошивной электроэрозионной обработки материалов, которая учитывает влияние угла наклона сопел относительно глубины на производительность обработки и величину давления жидкости.
Результаты исследования опубликованы в журнале Materials. Работа поддержана Российским научным фондом. Электроэрозионная обработка работает путем создания электрического импульса, который испускает горячие искры. Тепло импульсов направлено на то, чтобы расплавить металл от большего металлического блока и аккуратно создать задуманную конструкцию. Весь процесс происходит в ванне с диэлектрической жидкостью (трансформаторное масло), которая охлаждает машину, увеличивая удельное сопротивление воды.
Такая обработка широко применяется для изменения размеров металлических изделий, для получения отверстий различной формы, фасонных полостей, профильных канавок и пазов в деталях авиа- и ракетостроения.
Значение промывки очень важно при электроэрозионной обработке глубоких отверстий. Чем глубже отверстие, тем сложнее промывать обрабатываемую область, так увеличивается время обработки. При плохой промывке шлам, который остается в отверстии, налипает на поверхность электрода-инструмента и детали, что приводит к снижению качества и производительности обработки.
Ученые ПНИПУ выяснили, что с увеличением глубины отверстия усиливаются перепады давления диэлектрической жидкости, а в углах обработанного отверстия накапливается более высокая концентрация шлама. В существующих научных работах при исследовании механизма промывки не учитывается угол наклона сопел относительно глубины на производительность обработки и величина давления жидкости в зоне обработки. Политехники разработали модель распределения потоков рабочей жидкости в зоне обработки, подверженной изменению угла промывки. Моделирование распределения потока выполняли при трех значениях глубины обработки отверстия (2 мм, 10 мм и 15 мм), а также при трех значениях угла наклона сопел относительно оси инструмента (15°, 45° и 75°).
Для проверки теоретического моделирования политехники провели экспериментальные исследования и сравнили значение производительности процесса при различных углах сопла и переменной глубине обработки с результатами моделирования. Экспериментальные исследования показали адекватность полученных математических моделей.
Выяснено, что при обработке отверстий глубиной 10 миллиметров и более следует учитывать угол наклона сопла, так как наблюдается снижение производительности из-за сложности промывки межэлектродного пространства. А наивысшее значение производительности достигается, когда сопла расположены под углом 15 градусов. Также ученые отмечают, что при обработке отверстия глубиной 15 миллиметров происходит интенсивное накопление осадка в зоне обработки.
«Разработанная модель позволяет прогнозировать процесс обработки в зависимости от условий промывки. Получены данные, описывающие изменения в качестве обработанной поверхности в зависимости от угла наклона сопла. Результаты моделирования позволяют прогнозировать возникновения погрешности обработки в условиях ограниченной промывки зоны обработки», – объясняет кандидат технических наук, директор высшей школы авиационного двигателестроения ПНИПУ Тимур Абляз.
Эффективная промывка в процессе электроэрозионной обработки глубоких отверстий сводит к минимуму осаждение шлама на электроде-инструменте и детали, тем самым способствуя стабильной обработке функциональных материалов. Проведенное учеными моделирование поможет избежать снижения качества обрабатываемой поверхности и снижения производительности электроэрозионной обработки труднообрабатываемых изделий сложного профиля.
Telegram 
Дзен 
VK Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.
Чешские археологи, изучая огромное древнее сооружение возрастом примерно 6500 лет, пришли к выводу, что входы в него расположены не случайным образом, а с учетом движения по небу Солнца и Луны. Судя по всему, этот неолитический памятник, который более чем на тысячу лет старше самого раннего этапа строительства Стоунхенджа, служил местом для проведения ритуалов, связанных с небесными светилами.
В пещере на востоке Испании археологи обнаружили подземное святилище, стены и потолок которого покрыты многочисленными надписями на латыни с упоминанием некой «Госпожи». Ученые предположили, что в римскую эпоху в пещере собирались поклонницы какой-то загадочной богини.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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