Скачать статью в pdf.

УДК 631.5:62-567.2

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.624-636

Изготовление деталей гидросистем сельскохозяйственных машин в условиях ультразвукового резания

Скрябин Владимир Александрович
профессор кафедры технологии машиностроения ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет» (440000, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, д. 40), доктор технических наук, Researcher ID: R-2385-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7156-9198, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. В статье решены проблемные вопросы по снижению силовых параметров при обработке тонкостенных втулок гидросистем сельскохозяйственных машин путем наложения ультразвуковых колебаний на режущий инструмент для достижения заданной точности обработки и шероховатости поверхности деталей.
Материалы и методы. В работе использованы положения технологии ультразвукового резания. Для оценки изменения силы резания в тангенциальном направлении было разработано специальное приспособление для сообщения режущему инструменту ультразвуковых колебаний в тангенциальном направлении и проведены соответствующие эксперименты.
Результаты исследования. Готовится к реализации модернизация токарно-винторезного станка со специальным устройством для осуществления процесса ультразвукового резания тонкостенных деталей невысокой жесткости. Модернизированный станок состоит из блоков обработки и измерения данных экспериментальных исследований, соединенных с персональным компьютером. Модернизированный станок позволяет дать оценку изменению сил резания при традиционном точении и ультразвуковом резании для реализации заданной точности и шероховатости процесса обработки поверхности детали.
Обсуждение и заключение. Обработка деталей невысокой жесткости в рамках рассматриваемой технологической системы на модернизированном оборудовании показала, что при эффективных условиях изготовления тонкостенных втулок сельскохозяйственных машин (глубине резания и скорости резания) снижается радиальная и тангенциальная составляющие силы резания, что позволяет уменьшить энергозатраты процесса резания и стабилизировать качество обработки.

Ключевые слова: точение, ультразвук, глубина резания, подача, скорость резания, модернизация, станок

Для цитирования: Скрябин, В. А. Изготовление деталей гидросистем сельскохозяйственных машин в условиях ультразвукового резания / В. А. Скрябин. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202004.624-636 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 624–636.

Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.

Поступила 11.06.2020; принята к публикации 20.09.2020;
опубликована онлайн 30.12.2020

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Libby, Ch. C. Sonic Riveting of Aircraft Aluminum Alloys / Ch. C. Libby. – DOI 10.1109/T-SU.1969.29513 // IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics. – 1969. – Vol. 16, Issue 3. ‒ Pp. 117–125. – URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/1538510 (дата обращения: 29.10.2020).

2. Козочкин, М. П. Особенности стружкообразования при лезвийной обработке с ультразвуковыми вибрациями / М. П. Козочкин, Н. В. Солис-Пинарготе // Машиностроитель. – 2011. – № 2. – С. 29–35.

3. К реализации авторезонансной ультразвуковой технологии / В. К. Асташев, Н. А. Андрианов, М. П. Козочкин [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2009. – № 6. – С. 52–58. – URL: http://naukarus.com/k-realizatsii-avtorezonansnoy-ultrazvukovoy-tehnologii (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

4. Солис, Н. В. Определение угла сдвига стружки при ультразвуковом точении с помощью высокоскоростной видеосъемки // Н. В Солис, М. П. Козочкин // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. – 2010. – № 3. – С. 60–65. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-ugla-sdviga-struzhki-pri-ultrazvukovom-tochenii-s-pomoschyu-vysokoskorostnoy-videosemki (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

5. Асташев, В. К. О нелинейной динамике ультразвуковых технологических процессов и систем / В. К. Асташев // Вестник научно-технического развития. – 2007. – № 2. – C. 18–25. – URL: http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=29 (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

6. On the Implementation of Ultrasonic Technology / V. K. Astashev, N. A. Andrianov, M. P. Kozochkin [et al.]. – DOI 10.3103/S1052618809060089 // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. – 2009. – Vol. 38, Issue 6. – Pp. 566–571. – URL: https://link.springer.com/article/10.3103%2FS1052618809060089 (дата обращения: 29.10.2020).

7. Astashev, V. K. Ultrasonic Processes and Machines. Dynamics, Control and Applications / V. K. Astashev, V. I. Babitsky. – DOI 10.1007/978-3-540-72061-4. ‒ Berlin : Springer, 2007. ‒ 332 p. – URL: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-540-72061-4 (дата обращения: 29.10.2020).

8. Gubbels, G. P. H. Diamond Turning Of Glassy Polymers / G. P. H. Gubbels. – DOI 10.6100/IR613637. – Eindhoven : Technische Universiteit Eindhoven, 2006. ‒ 222 p. – URL: https://research.tue.nl/en/publications/diamond-turning-of-glassy-polymers (дата обращения: 29.10.2020).

9. Shamoto, E. Analysis of 3D Elliptical Vibration Cutting with Thin Shear Plane Model / E. Shamoto, N. Suzuki, R. Hino. – DOI 10.1016/j.cirp.2008.03.073 // CIRP Annals. – 2008. – Vol. 57, Issue 1. – Pp. 57–60. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0007850608001327 (дата обращения: 29.10.2020).

10. Ultraprecision Cutting of Molybdenum by Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting / T. Moriwaki, H. Suzuki, J. Mizugaki [et al.] // Proceedings of 19th Annual Meeting, American Society for Precision Engineering (ASPE, 2004). – Orlando, 2004. ‒ Pp. 82–92. – URL: https://www.tib.eu/en/search/id/BLCP%3ACN055387370/Ultraprecision-Cutting-of-Molybdenum-by-Ultrasonic/ (дата обращения: 29.10.2020).

11. Ultraprecision Micromachining of Hardened Steel by Applying Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting / N. Suzuki, A. Nakamura, E. Shamoto [et al.]. – DOI 10.1109/MHS.2003.1249936 // MHS2003. Proceedings of 2003 International Symposium on Micromechatronics and Human Science (19–22 Oct. 2003). – Nagoya : IEEE, 2003. ‒ Pp. 125–135. – URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/1249936 (дата обращения: 29.10.2020).

12. Скрябин, В. А. Работоспособность конструкции установки для финишной обработки незакрепленным абразивом среднегабаритных деталей сложного профиля / В. А. Скрябин, И. К. Крамченинов. – DOI 10.15507/0236-2910.027.201704.607-619 // Вестник Мордовского университета. – 2017. – Т. 27, № 4. – С. 607–619. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/56-17-4/370-10-15507-0236-2910-027-201704-10 (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

13. Скрябин, В. А. Установка для обработки деталей со сложным профилем рабочей поверхности / В. А. Скрябин. – DOI 10.15507/0236-2910.028.201804.552-561 // Вестник Мордовского университета. – 2018. – Т. 28, № 4. – С. 552–561. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/75-18-4/571-10-15507-0236-2910-028-201804-6 (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

14. Скрябин, В. А. Особенности расчета кинематических параметров и величины шероховатости при абразивной доводке запорных поверхностей корпусов задвижек, соединяющих трубы / В. А. Скрябин. – DOI 10.15507/2658-4123.029.201904.546-559 // Инженерные технологии и системы. – 2019. – Т. 29, № 4. – С. 546–559. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/86-19-4/737-10-15507-0236-2910-029-201904-5 (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

15. Скрябин, В. А. Камерная обработка деталей типа дисков и кулачков / В. А. Скрябин. – DOI 10.15507/0236-2910.026.201604.475-489 // Вестник Мордовского университета. – 2016. – Т. 26, № 4. – С. 475–489. – URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles-en/65-16-5/454-10-15507-0236-2910-026-201604-05 (дата обращения: 29.10.2020). – Рез. англ.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.