ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ ОБРАБОТКИ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИБОРИДА ЦИРКОНИЯ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНЫМИ МЕТОДАМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены проблемные вопросы, связанные с разработкой, обрабатываемостью и областью применения новых высокопрочных керамических материалов. Эти материалы обладают высокой твердостью, соизмеримой с твердостью абразивных материалов. Поэтому изготовление изделий их таких материалов по традиционным технологиям затруднительна, а в ряде случаях просто невозможна. Для решения этой проблемы нами предложена модернизация станка модели PP600F с реализацией комбинированной электроалмазной обработки высокопрочных керамических материалов алмазными кругами на металлической связке. Модернизация предусматривает разработку специальных узлов и конструкций токосъемника, катода для правки круга, схемы источника технологического тока и конструктивных решений автоматического управления током правки. На основе результатов исследования установлены рациональные режимы резания, гарантирующие качество изделий из высокопрочных композиционных материалов. Эксперименты выполнены по стандартным методикам с использованием оптической и электронной микроскопии. Поставленные задачи решены с учетом исследования удельного расхода алмазных кругов на металлической связке, сил, мощности, температуры резания, дефектов на поверхности шлифовального круга и обрабатываемого изделия. Показано решение управления режущей способностью шлифовального круга и условия их работы в режиме самозатачивания. На основе стабилизации мощности резания установлен режим самозатачивания алмазных кругов на металлической связке и режимы шлифования: vкр = 35 м/с; Sпр = 0,5…1,5 м/мин; Sпоп = 0,02…0,05 мм/дв.ход; iпр = 0,2…0,6 А/см2; iтр = 4…6 А/см2. На примере шлифования диборида циркония алмазным кругом АС6 с зернистость 125/100 на этих режимах гарантирует отсутствие микро, макротрещин, шероховатость обработанной поверхности в пределах 0,2…0,4 мкм.

Об авторах

Андрей Романович Янюшкин

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

Email: andreyyanyushkin@gmail.com

Дмитрий Владимирович Лобанов

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

Email: lobanovdv@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4273-5107

Александр Сергеевич Янюшкин

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова

Email: yanyushkin@brstu.ru
профессор, доктор технических наук

Владимир Владимирович Скрипняк

Национальный исследовательский Томский государственный университет

ORCID iD: 0000-0003-2238-5856

Владимир Альбертович Скрипняк

Национальный исследовательский Томский государственный университет

ORCID iD: 0000-0001-7162-3983

Список литературы

  1. Крутский Ю.Л, Гудыма Т.С., Дюкова К.Д., Кузьмин Р.И., Крутская Т.М. Дибориды некоторых переходных металлов: Свойства, область применения и методы получения, Ч. 2. Дибориды хрома и циркония (обзор) // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 64. № 6. С. 395–412.
  2. Bakshi S. D., Basu B., Mishra S. K. Microstructure and mechanical properties of sinter-HIPed ZrO2–ZrB2 composites // Composites. 2006. Part A 37. P. 2128–2135.
  3. Microstructure and mechanical properties of ZrB2–Nb composite / X. Sun.,W. Han, P. Hu [et. al] // Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2010. Vol. 28. P. 472–474.
  4. Preparation of ZrB2 based hybrid composites reinforced with SiC whiskers and SiC particles by hot-pressing /D. Chen, L. Xu, X. Zhang [et.al] // Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials. 2009. Vol. 27. P. 792–795.
  5. Guo S.-Q. Densification of ZrB2-based composites and their mechanical and physical properties: A review //Journal of the European Ceramic Society. 2009. Vol. 29. P. 995–1011.
  6. Степанов И.А., Скрипняк В.А., Андриец С.П и др. Исследование закономерностей уплотнения наноструктурной керамики на основе диборида циркония при горячем прессовании//Ядерная физика и инжиниринг. 2011. Т. 2. No 3. С. 1–16.
  7. Скрипняк В.А., Скрипняк Е.Г., Ваганова И.К., Янюшкин А.С., Скрипняк В.В., Лобанов Д.В. Механические свойства наноструктурной керамики на основе диборида циркония// Известия высших учебных заведений. Физика. 2012. Т. 55. No 7/2. С. 119–123.
  8. Лобанов Д.В., Янюшкин А.С., Рычков Д.А., Петров Н.П. Организация инструментального хозяйства при обработке композиционных материалов // СТИН. 2010. № 11. С. 2–4.
  9. Рычков Д.А., Скрипняк В.А., Янюшкин А.С., Лобанов Д.В. Разработка технологии подготовки режущего инструмента для обработки слоистых композиционных материалов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2014. № 2 (63). С. 6–13.
  10. Макаров В.Ф., Волковский А.А., Сабирзянов А.И. Повышение производительности и качества обработки композиционных материалов на основе выбора и рационального применения абразивного инструмент // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2020. № 9 (111). С. 40–48.
  11. Киричек А.В., Федонин О.Н., Хандожко А.В., Жирков А.А., Соловьев Д.Л., Баринов С.В. Гибридные технологии и оборудование аддитивного синтеза изделий // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 8(134). С. 31–38.
  12. Смоленцев В.П., Ненахов Н.Н., Извеков А.А., Стародубцев И.Г. Аддитивные технологии изготовления инструмента для комбинированных методов обработки // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 7(133). С. 3–8.
  13. Смоленцев В.П., Кириллов О.Н., Извеков А.А. Расширение области использования в машиностроении комбинированных наукоемких технологий // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2024. Т. 20. № 2. С. 188–192.
  14. Болдырев А.И., Усов С.В., Болдырев А.А., Мандрыкин А.В. Экспериментальные исследования технологических возможностей электрохимического формообразования // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2014. Т. 10. № 3-1. С. 120–122.
  15. Янюшкин А. С. Технология электроалмазного затачивания режущих инструментов и методы ее реализации: монография / А. С. Янюшкин. Старый Оскол: ТНТ, 2013. 336 с.
  16. Пат. 2304504 RU, МПК В24В53/00, В23Н3/00. Метод автоматического управления процессом непрерывной электрохимической правки круга и устройство для его осуществления / А. С. Янюшкин, А. А. Сурьев и др.; патентообладатель Братский гос. ун-т. 2010. Заявл. 31.01.05; опубл. 20.08.07, Бюл. 23.
  17. Лобанов Д.В., Янюшкин А.С. Технология инструментального обеспечения производства изделий из композиционных неметаллических материалов: Монография / Тонкие наукоемкие технологии. Старый Оскол. 2012. 296 с.
  18. Янюшкин А.С., Лобанов Д.В., Батаев В.А., Архипов П.В., Медведева О.И. Исследования работоспособности алмазных кругов при обработке композиционных материалов // Системы. Методы. Технологии. 2010. № 3 (7). С. 87–91.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».