Пермяки разработали модель системы для глубокого сверления
Среди технологических операций резания сверление играет особую роль. Это самый распространенный и экономически выгодный метод получения отверстий различных размеров. При этом для создания отверстий с соотношением глубины к диаметру более 10 единиц требуется специальное оборудование, режущий инструмент и особая технология. Ученые ПНИПУ создали динамическую математическую модель для управления системой обработки сверлением. Ранее этот процесс рассматривался только в «статике» и без учета податливости технологической системы. Разработка позволит получать точные и качественные технологические отверстия для различных промышленных деталей.
Исследование опубликовано в журнале «Станкоинструмент». Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Глубокие отверстия используются в корпусных деталях и изделиях из различных сталей и сплавов, например, в парогенераторах. Однако при их сверлении возникают технологические проблемы – на большой глубине происходит нагрев зоны резания, скапливание стружки, смещение сверла от заданной траектории.
Сверление – сложный процесс, когда суммируются два движения: вращение сверла и продольная подача, которые могут быть независимы друг от друга. При выборе параметров режима резания сначала рекомендуется назначить максимально возможную подачу (при условии обеспечения качества обработки), а затем, в зависимости от типа обрабатываемого материала, устанавливать частоту вращения сверла. Поэтому управлять процессом сверления лучше путем изменения скорости подачи, а не скорости резания.
Но по общеизвестной формуле скорость резания определяется по диаметру сверла и частоте вращения, в выражении нет величины подачи. Поэтому ученые ПНИПУ разработали математическую модель управления сложным процессом формообразования глубоких отверстий. Ее уникальность заключается в учете податливости динамической системы с влиянием упругих деформаций на толщину срезаемого слоя.
Модель составлена на основании дифференциальных уравнений, что позволит отследить, какие процессы происходят при глубоком сверлении с течением времени. Такой подход используется впервые: ранее математические модели для сверления были в основном статическими.
«Мы составили схему объекта, по которой можно определять толщину среза и его увеличение по трем составляющим: скорости подачи сверла и упругой деформации под действием силы резания в двух направлениях. В качестве основного показателя, влияющего на технологический процесс, мы рассматривали твердость обрабатываемого материала. Так в модели можно рассматривать любую сталь или сплав в зависимости от их характеристик», – говорит доцент кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ Александр Дударев.
Ученые ПНИПУ разработали динамическую модель, с помощью которой можно управлять системой для создания глубоких отверстий. Разработка позволит держать процесс сверления под контролем и получать более качественные изделия с отверстиями в различных материалах на производстве.
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.
Ученые обнаружили, что дубы выработали эффективную стратегию, позволяющую им защищаться от пожирающих молодую листву гусениц — если предыдущий весной деревья сильно пострадали от их нашествия, то на следующий год почки распустятся на три дня позже. Трехдневной задержки достаточно, чтобы резко снизить выживаемость гусениц.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
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.
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