ААКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ ISSN 2313-1020 (Print) ISSN: 2542-1093 (Online) Том 12 № 1-2 2025 г. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ Председатель совета Батаев Анатолий Андреевич - доктор технических наук, профессор, почѐтный работник высшего профессионального образования, ректор НГТУ, г. Новосибирск (Российская Федерация) Члены совета Федеративная Республика Бразилия: Альберто Морейра Хорхе, профессор, доктор технических наук, Федеральный университет, г. Сан Карлос Федеративная Республика Германия: Монико Грайф, профессор, доктор технических наук, Высшая школа Рейн-Майн, Университет прикладных наук, г. Рюссельсхайм, Томас Хассел, доктор технических наук, Ганноверский университет Вильгельма Лейбница, г. Гарбсен, Флориан Нюрнбергер, доктор технических наук, Ганноверский университет Вильгельма Лейбница, г. Гарбсен Республика Беларусь: Пантелеенко Ф.И., доктор технических наук, профессор, членкорреспондент НАН Беларуси, Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, Белорусский национальный технический университет, г. Минск Украина: Ковалевский С.В., доктор технических наук, профессор, Донбасская государственная машиностроительная академия, г. Краматорск Российская Федерация: Атапин В.Г., доктор техн. наук, профессор, НГТУ, г.Новосибирск, Балков В.П., зам. ген.директора АО «ВНИИинструмент», канд. техн. наук, г.Москва, Батаев В.А., доктор техн. наук, профессор, НГТУ, г. Новосибирск, Буров В.Г., доктор техн. наук, профессор, НГТУ, г. Новосибирск, Иванцивский В.В., доктор техн. наук, доцент, НГТУ, г.Новосибирск, Коротков А.Н., доктор техн. наук, профессор, академик РАЕ, КузГТУ, г. Кемерово, Макаров А.В., доктор техн. наук, с.н.с., ИФМ УрО РАН, г.Екатеринбург, Овчаренко А.Г., доктор техн. наук, профессор, БТИ АлтГТУ, г. Бийск, Сараев Ю.Н., доктор техн. наук, профессор, ИФТПС СО РАН, г. Якутск, Янюшкин А.С., доктор техн. наук, профессор, ЧГУ, г. Чебоксары УЧРЕДИТЕЛЬ ЖУРНАЛА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный технический университет» ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Скиба Вадим Юрьевич - доцент, канд. техн. наук ЗАМЕСТИТЕЛИ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА Лобанов Дмитрий Владимирович - профессор, доктор техн. наук Мартынова Татьяна Геннадьевна - доцент, канд. техн. наук Плотникова Наталья Владимировна - доцент, канд. техн. наук Перепечатка материалов из журнала «Актуальные проблемы в машиностроении» возможна при обязательном письменном согласовании с редакцией журнала; ссылка на журнал при перепечатке обязательна. За содержание рекламных материалов ответственность несет рекламодатель. ИЗДАЕТСЯ С 2014 г. Периодичность – 2 номера в год ИЗДАТЕЛЬ ЖУРНАЛА ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет» Журнал зарегистрирован 31.10.2016 г. Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-67566. Журнал зарегистрирован в научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU. Адрес редакции и издателя: 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет (НГТУ), корп. 5, Тел. (383) 346-17-75 Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/machine-building E-mail: machine-building@mail.ru machine-building@corp.nstu.ru Цена свободная 16+
AACTUAL PROBLEMS IN MACHINE BUILDING ISSN 2313-1020 (Print) ISSN: 2542-1093 (Online) Volume 12 Number 1-2 2025 SCIENTIFIC, TECHNICAL AND INDUSTRIAL JOURNAL ____________________________________________________________________ 2 EDITORIAL BOARD EDITOR-IN-CHIEF: Vadim Y. Skeeba, Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Department of Industrial Machinery Design, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russian Federation DEPUTIES EDITOR-IN-CHIEF: Dmitry V. Lobanov, D.Sc. (Engineering), Professor, Machine-Building Faculty, I.N. Ulianov Chuvash State University, Cheboksary, Russian Federation Tatyana G. Martynova, Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Department of Industrial Machinery Design, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russian Federation Natalia V. Plotnikova, Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Department of Material Science in Mechanical Engineering, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russian Federation EDITORIAL COUNCIL CHAIRMAN: Anatoliy A. Bataev, D.Sc. (Engineering), Professor, Rector, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russian Federation MEMBERS: The Federative Republic of Brazil: Alberto Moreira Jorge Junior, Dr.-Ing., Full Professor, Federal University of Sao Carlos, Sao Carlos The Federal Republic of Germany: Moniko Greif, Dr.-Ing., Professor, Hochschule RheinMain University of Applied Sciences, Russelsheim Florian Nurnberger, Dr.-Ing., Chief Engineer and Head of the Department "Technology of Materials", Leibniz Universitat Hannover, Garbsen Thomas Hassel, Dr.-Ing., Head of Underwater Technology Center Hanover, Leibniz Universitat Hannover, Garbsen The Republic of Belarus: Fyodor I. Panteleenko, D.Sc. (Engineering), Professor, First Vice-Rector, Corresponding Member of National Academy of Sciences of Belarus, Belarusian National Technical University, Minsk The Ukraine: Sergiy V. Kovalevskyy, D.Sc. (Engineering), Professor, Donbass State Engineering Academy, Kramatorsk The Russian Federation: Vladimir G. Atapin, D.Sc. (Engineering), Professor, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk; Victor P. Balkov, Deputy general director, Research and Development Tooling Institute «VNIIINSTRUMENT», Moscow; Vladimir A. Bataev, D.Sc. (Engineering), Professor, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk; Vladimir G. Burov, D.Sc. (Engineering), Professor, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk; Vladimir V. Ivancivsky, D.Sc. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk; Aleksandr N. Korotkov, D.Sc. (Engineering), Professor, Kuzbass State Technical University, Kemerovo; Aleksey V. Makarov, D.Sc. (Engineering), Senior Researcher, M.N. Miheev Institute of Metal Physics, Russian Academy of Sciences (Ural Branch), Yekaterinburg; Aleksandr G. Ovcharenko, D.Sc. (Engineering), Professor, Biysk Technological Institute, Biysk; Yuriy N. Saraev, D.Sc. (Engineering), Professor, V.P. Larionov Institute of the Physical-Technical Problems of the North of the Siberian Branch of the RAS, Yakutsk; Alexander S. Yanyushkin, D.Sc. (Engineering), Professor, I.N. Ulianov Chuvash State University, Cheboksary The journal is issued since 2014 Publication frequency – 2 numbers a year Data on the journal are published in eLIBRARY.RU Edition address: Novosibirsk State Technical University, Prospekt K. Marksa, 20, Novosibirsk, 630073, Russian Federation Tel.: (383) 346-17-75 http://journals.nstu.ru/machine-building; E-mail: machine-building@mail.ru, machine-building@corp.nstu.ru
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ VII ВСЕРОССИЙСКАЯ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ г. Чебоксары, 26…28 мая 2025 г. ____________________________________________________________________ 3 ОРГАНИЗАТОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Россия СООРГАНИЗАТОРЫ Новосибирский государственный технический университет, научно-технический и производственный журнал «Актуальные проблемы в машиностроении», г. Новосибирск, Россия Севастопольский государственный университет, г. Севастополь, Россия Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград, Россия ПРОГРАММНЫЙ КОМИТЕТ Александров А.Ю., ректор ЧГУ им. И.Н. Ульянова (г. Чебоксары), председатель; Лобанов Д.В., д.т.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова (г. Чебоксары), сопредседатель; Янюшкин А.С., д.т.н., профессор, ЧГУ им. И.Н. Ульянова (г. Чебоксары), сопредседатель. Члены программного комитета: Братан С.М. – д.т.н., профессор, СевГУ, г. Севастополь; Носенко В.А. - д.т.н., профессор, ВолгГТУ, г. Волгоград; Скиба В.Ю. – к.т.н., доцент, НГТУ, главный редактор научно-технического и производственного журнала «Актуальные проблемы в машиностроении», г. Новосибирск; Секлетина Л.С. – ст. преподаватель, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары. ПАРТНЕРЫ Чувашское региональное отделение ООО «Союз машиностроителей России» Концерн «Тракторные заводы» АО «Научно-производственный комплекс «ЭЛАРА» имени Г.А. Ильенко» Научно-технический музей истории трактора Фонд венчурных инвестиций в научно-технической сфере Чувашской Республики ПОЧЕТНЫЙ КОМИТЕТ Абсадыков Б.Н. - д.т.н., профессор, КБТУ, г. Алматы; Аликулов Д.Е. - д.т.н., профессор, ТГТУ, г. Ташкент; Алибеков С.Я. - д.т.н., профессор, ПГТУ, г. Йошкар-Ола; Артамонов Е.В. - д.т.н., профессор, ТИУ, г. Тюмень; Батаев А.А. - д.т.н., профессор, НГТУ, г. Новосибирск; Батаев В.А. - д.т.н., профессор, НГТУ, г. Новосибирск; Блюменштейн В.Ю. - д.т.н., профессор, КГТУ, г. Кемерово; Болдырев А.И. - д.т.н., профессор, ВГТУ, г. Воронеж; Борисов М.А. - к.т.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Вальтер Хельге - генеральный директор компании «Walther schweisstechnik», г. Вена, Австрия; Васильев С.А. - д.т.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Григорьев В.С. – ст. преподаватель, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Гусев В.В. - д.т.н., профессор, ДонНТУ, г. Донецк; Денисенко А.Ф. - д.т.н., профессор, СамГТУ, г. Самара; Ереско С.П. - д.т.н., профессор, СФУ, г. Красноярск; Зайдес С.А. - д.т.н., профессор, ИрНИТУ, г. Иркутск; Иванцивский В.В. - д.т.н., профессор, НГТУ, г. Новосибирск; Илларионов И.Е. - д.т.н., профессор, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Казимиров Д.Ю. - к.т.н., доцент, ИрНИТУ, г. Иркутск; Киричек А.В. - д.т.н., профессор, БГТУ, г. Брянск; Киселев Е.С. - д.т.н., профессор, УГТУ, г. Ульяновск; Козлов А.М. - д.т.н., профессор, ЛГТУ, г. Липецк; Кольцов В.П. - д.т.н., профессор, ИрНИТУ, г. Иркутск; Лебедев В.А. - д.т.н., профессор, ДГТУ, г. Ростов-на-Дону; Леонов С.Л. - д.т.н., профессор, АлтГТУ, г. Барнаул; Макаров В.Ф. - д.т.н., профессор, ВГТУ, г. Воронеж; Марков А.М. - д.т.н., профессор, АлтГТУ, г. Барнаул; Михайлов А.Н. - д.т.н., профессор, ДонНТУ, г. Донецк; Никулина А.А. - д.т.н., доцент, НГТУ, г. Новосибирск; Носов Н.В. - д.т.н., профессор, СамГТУ, г. Самара; Пашков А.Е. - д.т.н., профессор, ИрНИТУ, г. Иркутск; Пономарев Б.Б. - д.т.н., профессор, ИрНИТУ, г. Иркутск; Попов А.Ю. - д.т.н., профессор, ОмГТУ, г. Омск; Реченко Д.С. - д.т.н., доцент, АГНИ, г. Альметьевск; Сорилов М.Ю. - д.т.н., профессор, КнАГУ, г. Комсомольск-на-Амуре; Смирнов А.И. - к.т.н., доцент, НГТУ, г. Новосибирск; Смирнов В.М. - к.ф.- м.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Смоленцев В.П. - д.т.н., профессор, ВГТУ, г. Воронеж; Стрельников И.А. - к.т.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Табаков В.П. - д.т.н., профессор, УГТУ, г. Ульяновск; Тамаркин М.А. - д.т.н., профессор, ДГТУ, г. Ростов-на-Дону; Федонин О.Н. - д.т.н., профессор, БГТУ, г. Брянск; Чен Лоусон – генеральный директор компании «Shanghai Hiwave Advanced Materials Technology Co., Ltd.», г. Шанхай, Китай; Шалунов Е.П. - к.т.н., профессор, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Шеров К.Т. - д.т.н., профессор, КарГТУ, г. Караганда; Янпольский В.В. - к.т.н., доцент, НГТУ, г. Новосибирск. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ Лобанов Д.В. - д.т.н., доцент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, зам. гл. редактора научно-технического и производственного журнала «Актуальные проблемы в машиностроении», г. Чебоксары; Владимирова Ю.О. - ассистент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Рафанова О.С. – ассистент, зав. межкаф. учеб. лаб. МСФ ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Голюшов И.С. - ассистент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары; Янюшкин А.Р. - ответственный секретарь конференции, ассистент, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары. ТЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦИИ Процессы механической и физико-технической обработки материалов; Технология машиностроения и материаловедение; Композиционные материалы, создание и обработка; Транспортные, технологические машины и оборудование Автоматизация и управление процессами. В журнале опубликованы статьи участников конференции 428015, Российская Федерация, Приволжский федеральный округ, г. Чебоксары, ЧГУ им. И.Н. Ульянова Машиностроительный факультет, ул. С. Михайлова, д. 3 e-mail: lobanovdv@list.ru
IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL PROCESSES IN MECHANICAL ENGINEERING VII Russian National with International Participation Scientific and Technical Conference Cheboksary, 26…28 May 2025 ____________________________________________________________________ 4 CONFERENCE ORGANIZERS I.N. Ulianov Chuvash State University, Cheboksary, Russian Federation CO-ORGANIZERS Novosibirsk State Technical University, Scientific, Technical and Manufacture journal «Actual Problems in Machine Building», Novosibirsk, Russian Federation Sevastopol State University, Sevastopol, Russian Federation; Volgograd State Technical University, Volgograd, Russian Federation PROGRAMME COMMITTEE Aleksandrov A.Yu., Rector of I.N. Ulianov Chuvash State University (Cheboksary, Russia), Chairman; Lobanov D.V., D.Sc. (Engineering), Associate Professor, ChSU (Cheboksary, Russia), co-chair; Yanyushkin A.S., D.Sc. (Engineering), Professor, ChSU (Cheboksary, Russia), co-chair Committee members: Bratan S.M., D.Sc. (Engineering), Professor, SevSU, (Sevastopol, Russia), Nosenko V.A., D.Sc. (Engineering), Professor, VSTU (Volgograd, Russia), Skeeba V.Yu., Editor-in-chief of the Scientific, Technical and Manufacture journal “Actual problems in mechanical engineering”, Ph.D. (Engineering), Associate Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Sekletina L.S., Senior Lecturer, ChSU (Cheboksary, Russia). PARTNERS HONORARY COMMITTEE Absadykov B.N. D.Sc. (Engineering), Professor, KBTU (Almaty, Republic of Kazakhstan), Alikulov D.E. D.Sc. (Engineering), Professor, TSTU (Uzbekistan Tashkent), Alibekov S.Y., D.Sc. (Engineering), Professor, VSUT, Volgatech (Yoshkar-Ola, Russia), Artamonov E.V., D.Sc. (Engineering), Professor, TIU (Tyumen, Russia), Bataev A.A., D.Sc. (Engineering), Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Bataev V.A., D.Sc. (Engineering), Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Blumenstein V.Yu. - D.Sc. (Engineering), Professor, KuzSTU (Kemerovo, Russia), Boldyrev A.I., D.Sc. (Engineering), Professor, VSTU, (Voronezh, Russia), Borisov M.A., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, ChSU (Cheboksary, Russia); Ing. Helge Walther – СEO (Chief Executive Officer) of Walther Schweisstechnik, (Vienna, Austria), Vasilyev S.A., D.Sc. (Engineering), Associate Professor, ChSU, (Cheboksary, Russia), Grigoriev V.S., Senior Lecturer, ChSU (Cheboksary, Russia), Gusev V.V., D.Sc. (Engineering), Professor, DonNTU, (Donetsk), Denisenko A.F., D.Sc. (Engineering), Professor, Samara Polytech, (Samara, Russia), Eresco S.P., D.Sc. (Engineering), Professor, SFU, (Krasnoyarsk, Russia), Zaides S.A., D.Sc. (Engineering), Professor, INRTU (Irkutsk, Russia); Ivancivsky V.V., D.Sc. (Engineering), Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Illarionov I.E., D.Sc. (Engineering), Professor, ChSU (Cheboksary, Russia), Kazimirov D.Yu., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, INRTU (Irkutsk, Russia); Kirichek A.V., D.Sc. (Engineering), Professor, BSTU (Bryansk, Russia), Kiselev E.S., D.Sc. (Engineering), Professor, UlSTU (Ulyanovsk, Russia), Kozlov A.M., D.Sc. (Engineering), Professor, LSTU (Lipetsk, Russia), Koltsov V.P., D.Sc. (Engineering), Professor, INRTU (Irkutsk, Russia); Lebedev V.A., D.Sc. (Engineering), Professor, DonSTU (Rostov-on-Don, Russia), Leonov S.L., D.Sc. (Engineering), Professor, AltSTU (Barnaul, Russia), Makarov V.F., D.Sc. (Engineering), Professor, VSTU (Voronezh, Russia), Markov A.M., D.Sc. (Engineering), Professor, AltSTU (Barnaul, Russia), Mikhailov A.N., D.Sc. (Engineering), Professor, DonNTU, (Donetsk), Nikulina A.A., D.Sc. (Engineering), Associate Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Nosov N.V., D.Sc. (Engineering), Professor, Samara Polytech, (Samara, Russia), Pashkov A.E., D.Sc. (Engineering), Professor, INRTU (Irkutsk, Russia); Ponomarev B.B., D.Sc. (Engineering), Professor, INRTU (Irkutsk, Russia); Popov A.Yu., D.Sc. (Engineering), Professor, OmSTU, (Omsk, Russia), Rechenko D.S., D.Sc. (Engineering), Associate Professor, ASOI, (Almetyevsk, Russia), Sorilov M.Yu., D.Sc. (Engineering), Professor, KnASTU (Komsomolsk-on-Amur, Russia), Smirnov A.I., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia), Smirnov V.M., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, ChSU (Cheboksary, Russia), Smolentsev V.P., D.Sc. (Engineering), Professor, VSTU, (Voronezh, Russia); Strelnikov I.A., Ph.D. (Engineering), Associate Professor, ChSU (Cheboksary, Russia); Tabakov V.P., D.Sc. (Engineering), Professor, UlSTU (Ulyanovsk, Russia), Tamarkin M.A., D.Sc. (Engineering), Professor, DonSTU (Rostov-on-Don, Russia), Fedonin O.N., D.Sc. (Engineering), Professor, BSTU (Bryansk, Russia), Dr. Lawson Chen - СEO (Chief Executive Officer) of Shanghai Hiwave Advanced Materials Technology Co., Ltd., (Shanghai, China), Shalunov E.P., Ph.D. (Engineering), Professor, ChSU (Cheboksary, Russia), Sherov K.T., D.Sc. (Engineering), Professor, KSTU (Karaganda, Republic of Kazakhstan); Yanpolskiy V.V. - Ph.D. (Engineering), Associate Professor, NSTU (Novosibirsk, Russia). ORGANIZING COMMITTEE Lobanov D.V., D.Sc. (Engineering), Associate Professor, Deputy Ch. editor of the Scientific, Technical and Manufacture journal "Actual Problems in Mechanical Engineering", ChSU (Cheboksary, Russia); Vladimirova Yu.O., Assistant, ChSU (Cheboksary, Russia); Rafanova O.S., Head of Laboratory MBF ChSU (Cheboksary, Russia); Golyushov I.S., Assistant, ChSU (Cheboksary, Russia); Yanyushkin A.R., Assistant, ChSU (Cheboksary, Russia); SUBJECT OF THE CONFERENCE The Processes of Mechanical and Physico-Technical Processing of Materials; Engineering Technology and Materials Science; Composite Materials, Creation and Processing; Transport, Technological Machines and Equipment Automation and Process Management.
Актуальные проблемы в машиностроении. Том 12. № 1-2. 2025 СОДЕРЖАНИЕ ____________________________________________________________________ 5 СОДЕРЖАНИЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ Татанов П.В., Платонов Д.О. Изготовление контактодержателей методом порошковой металлургии 7 Лобанов Д.В., Терентьев Е.А. Перспективы использования регулируемого источника питания при правке абразивного круга на металлической связке электрохимическим методом 16 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ОСНАСТКА И ИНСТРУМЕНТЫ Скиба В.Ю., Папко С.С., Юлусов И.С., Рожнов Е.Е., Попков А.С., Никулин И.А., Кутькин О.М. Особенности проектирования блока щелей для станций синхротронного излучения 23 Поляков Н.А., Чулкин С.Г. Опыт конструирования лабораторной литьевой машины для изготовления полимерных судостроительных изделий 32 Лобанов Д.В., Янюшкин А.Р. Разработка экспериментальной установки под процессы электроалмазной обработки 39 Скиба В.Ю., Юлусов И.С., Папко С.С., Рожнов Е.Е., Попков А.С., Никулин И.А., Кутькин О.М. Специфика конструирования затвора монохроматического пучка для научных станций синхротронного излучения 46 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ Никулина А.А. Тонкое строение зоны термического влияния при импульсной дуговой наплавке легированной стали на высокоуглеродистую сталь 57 Рекомендации по написанию научной статьи 63 Подготовка аннотации 66 Правила для авторов 69
Actual Problems in Machine Building. Vol. 12. N 1-2. 2025 CONTENTS ____________________________________________________________________ 6 CONTENTS Innovative Technologies in Mechanical Engineering Tatanov P.V., Platonov D.O. Manufacturing of contact holders using powder metallurgy 7 Lobanov D.V., Terentyev E.A. Prospects of using a controlled power source for electrochemical dressing of metal-bonded grinding wheels 16 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments Skeeba V.Y., Papko S.S., Yulusov I.S., Rozhnov E.E., Popkov A.S., Nikulin I. A., Kutkin O.M. Design features of the slit system for synchrotron radiation stations 23 Polyakov N.A., Chulkin S.G. Design experience: a laboratory injection molding machine for polymeric shipbuilding components 32 Lobanov D.V., Yanyushkin A.R. Development of an experimental setup for electrodiamond processing 39 Skeeba V.Y., Yulusov I.S., Papko S.S., Rozhnov E.E., Popkov A.S., Nikulin I. A., Kutkin O.M. Design specifics of a monochromatic beam shutter for synchrotron radiation scientific stations 46 Materials Science in Machine Building Nikulina A.A. Fine structure of the heat-affected zone formed by pulse arc surfacing of alloy steel on high-carbon steel 57 Guidelines for Writing a Scientific Paper 63 Abstract requirements 66 Rules for authors 69
Актуальные проблемы в машиностроении. Том 12. № 1-2. 2025 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 7 УДК 621.7 ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОНТАКТОДЕРЖАТЕЛЕЙ МЕТОДОМ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ П.В. ТАТАНОВ, аспирант Д.О. ПЛАТОНОВ, студент (ЧГУ им. И.Н.Ульянова, г. Чебоксары) Платонов Д.О. – 428015, г. Чебоксары, пр-т Московский, 15, Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, e-mail: danil.platon.2024@mail.ru В современном мире, где надежность и эффективность электрических соединений играют ключевую роль в функционировании электрических аппаратов, особое внимание уделяется технологиям их изготовления. Одним из наиболее перспективных методов, завоевавшей популярность в последние годы, является порошковая металлургия. Этот метод позволяет создавать контактодержатели с высокой точностью и с улучшенными механическими и электрическими свойствами. Порошковая металлургия обладает рядом преимуществ, включая возможность достижения высокой точности, однородной структуры и изготовления сложных форм, что невозможно или значительно затруднено из-за дополнительной обработки деталей при использовании традиционных методов. В данной работе мы рассмотрели процесс изготовления контактодержателей методом порошковой металлургии, проанализировали выбор материалов и технологий производства, а также оценили преимущества и недостатки создания контактодержателей с помощью традиционных подходов. Уделили внимание современным тенденциям и перспективам развития этой области. Это позволит глубже понять потенциал порошковой металлургии в создании высококачественных контактодержателей, отвечающих требованиям современного производства. Ключевые слова: порошковая металлургия, контактодержатели, технология изготовления, MIM-технология. Введение Контакты можно разделить на две контактные группы по способу изготовления: на планарные (рис. 1, а) и объѐмные (рис. 1, б). Для того чтобы изучить проблему изготовления контактных групп необходимо рассматривать сам контакт. Контакт является ключевым элементом в устройствах для коммутации электрических цепей, от работы которого зависит стабильность и долговечность сопряжений. Надежность соединения определяется качеством каждого элемента контактной системы, состоящей из контакта (накладной пластины) (рис 2 поз.1) и контактодержателя (рис.2 поз.2).
Actual Problems in Machine Building. Vol. 12. N 1-2. 2025 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 8 а б Рис. 1. Основные геометрические группы контактов: а – планарная, б – объѐмная Контакт является ключевым элементом в устройствах для коммутации электрических цепей, от работы которого зависит стабильность и долговечность сопряжений. Надежность соединения определяется качеством каждого элемента контактной системы, состоящей из контакта (накладной пластины) (рис. 2 поз.1) и контактодержателя (рис.2 поз.2). Традиционно при проектировании электрических аппаратов основное внимание уделялось контактам. Они имели стабильные размеры и качество. Однако, контактодержателям не проявлялось достаточного внимания. С увеличением коммутирующих нагрузок их конструкция значительно усложнилась. Если изначально они имели простую плоскую геометрию, то с развитием электрических аппаратов их формы стали более сложными и объемными. Это, в свою очередь, отразилось на точности их изготовления. Надежность данных контактодержателей сильно зависела от применяемых технологий изготовления. Это и представляет собой основную проблему для силовых коммутаторов. Рис. 2. Контакт: 1 – контактные накладки; 2 – контактодержатель. Методы технологических процессов К традиционным методам изготовления контактодержателей относят следующие технологии: механическая обработка, штамповка, плазменная вырезка, гидроабразивная и
Актуальные проблемы в машиностроении. Том 12. № 1-2. 2025 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 9 лазерная вырезка. Каждый из этих методов имеет свои особенности, преимущества и недостатки, которые влияют на качество контактодержателя. Механическая обработка изменяет форму и размеры материалов путем снятия материала режущими инструментами. Этот метод применяется в опытно-конструкторских разработках. Он обеспечивает высокую точность и разнообразие процессов, таких как фрезерование и токарная обработка, но является трудоемким, материалоемким и требует квалифицированного персонала.[1] На поверхности деталей образуются шероховатость двух видов продольная и поперечная (рис. 3). а б Рис. 3. Поверхность деталей после механической обработки: а – продольная шероховатость, б – поперечная шероховатость Плазменная вырезка использует ионизацию газа для создания плазменной дуги, что позволяет быстро вырезать детали. Однако у этого метода высокая стоимость, значительные энергозатраты и ограничения по толщине материала (до 25 мм) [2]. На боковой поверхности образуются сколы, заусенцы, термические изменения структуры металла и остатки шлака, что негативно сказываться на качестве реза (рис. 4). Рис. 4. Боковая поверхность после плазменной вырезки Гидроабразивная вырезка применяет струю воды с абразивом для резки материалов. Она не вызывает нагрева, но требует большого потребления воды дорогих абразивов и обладает низкой точностью, что требует дополнительную механическую обработки [3]. В
Actual Problems in Machine Building. Vol. 12. N 1-2. 2025 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 10 зависимости от скорости резания формируется различное качество поверхности на боковой грани материала (рис. 5). При низкой скорости резания образуется гладкая поверхность, при средней скорости достигается оптимальный баланс между качеством обработки и скоростью выполнения резки, тогда как высокая скорость приводит к образованию грубой поверхности с заусенцами. Рис. 5. Изменение качества боковой поверхности после гидроабразивной вырезки при разных скоростях подачи Лазерная вырезка основана на когерентном излучении и позволяет создавать сложные контуры. У нее высокая стоимость, ограничения по толщине, необходимость в специальном оборудовании и квалифицированном персонале [4]. На боковой поверхности образуются рваный срез (рис. 6). Рис. 6. Поверхность после лазерной вырезки Штамповка вырубает деталь из листового материала, обеспечивая высокую производительность и точность при использовании чистового штампа. Тем не менее, у метода высокая стоимость инструмента, ограниченная гибкость и низкое качество торцевых поверхностей, что может потребовать дополнительной обработки [5]. Данный метод эффективен только на планарных контактах. На рис. 7а видно, что после штамповки образуется гладкая поверхность (поз. 1), где происходит резанье материала, и скалывание материала (поз. 2) в зоне разрыва детали и заготовки. На боковой поверхности образуются рваный срез (рис. 7, б). Всех этих недостатков лишена порошковая металлургия.
Актуальные проблемы в машиностроении. Том 12. № 1-2. 2025 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 11 а б Рис 7. Формирования боковой поверхности при штамповке: а – структура (1 – зона пластической стадии резания, 2 – скалывающие трещины), б – вид боковой поверхности под микроскопом Порошковая металлургия (ПМ) — процесс производства металлических изделий из порошков металлов и сплавов, который включает в себя формование, спекание. Преимущество ПМ заключаются в эффективном использовании материалов, возможности создавать детали любой конфигурации, высокоэффективностью в серийном производстве, в контроле свойств конечного продукта. Однако, несмотря на свои достоинства, ПМ требует значительных первоначальных инвестиций и тщательного контроля качества порошков [6]. Рассмотрим более внимательно данную технологию. На рис. 8 приставлена схема прессовки заготовки в пресс-форме. Рис. 8. Схема прессования заготовки в стальной пресс-форме: 1 – верхний пуансон, 2 – нижний пуансон, 3 – матрица, 4 – формующаяся деталь из порошка Смешивание является подготовительной операцией. Формование изделий осуществляется путѐм холодного прессования под давлением 30-1000 МПа в стальных формах. Смесь порошков засыпают в матрицу (рис.8 поз.1) и брикетируют между верхними (рис.8 поз.2) и нижними пуансонами (рис.8 поз.3). Сформированный брикет (рис.8 поз.4) выталкивается нижним пуансоном для перегрузки и транспортировки к печи для спекания. Спекание металлических порошков происходит при температуре ниже температуры плавления металла. С увеличением температуры и времени спекания увеличиваются усадка, плотность и улучшаются контакты между зѐрнами в нейтральной атмосфере (азот, аргон)
Actual Problems in Machine Building. Vol. 12. N 1-2. 2025 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 12 или вакууме. В результате прессования изделие может стать монолитным или пористым, при этом технологическая связка выгорает в начале спекания [7, 13, 14-15]. Перспективным развитием порошковой металлургии является Metal Injection Molding (MIM). Этот метод сочетает в себе процессы инжекционного литья пластмасс и порошковой металлургии. MIM позволяет производить сложные металлические детали с высокой точностью и повторяемостью. Мелкие металлические порошки смешиваются с органическим связующим веществом для создания гранул. Полученный материал загружается в инжекционную машину, где формируется в заготовки методом инжекционного литья (рис. 9). Рис. 9. Схема работы инжекционной машины Затем заготовки помещаются в печь для удаления связующего вещества с помощью нагрева и химической обработки. Оставшиеся металлические частицы подвергаются синтерованию при высокой температуре, что приводит к образованию плотной металлической детали [8]. Результаты и обсуждения Методы ПМ и MIM позволяют производить сложные детали с тонкими стенками и высокой точностью, что снижает необходимость в последующей механической обработке. Они также идеально подходит для серийного производства, позволяя значительно снизить стоимость единицы продукции при больших объемах. Рассмотрим сплавы, которые могут быть применены для изготовления контактодержателя методом порошковой металлургии или MIM технологии. Это медновольфрамовый, медно-графитовый, медно-бериллиевый сплав, медно-титановый, железомедный, медно-никелевый, а также бронза и латунь. Медно-вольфрамовый сплав обладает высокой электрической и теплопроводностью, что делает его идеальным для электрических контактов и сварочных электродов. Вольфрам добавляется для повышения прочности и термостойкости, а также обеспечивает хорошую износостойкость при высоких нагрузках [9]. Медно-графитовые сплавы имеют хорошую электрическую проводимость и высокую коррозионную стойкость. Графит улучшает смазывающие свойства и уменьшает износ [10].
Актуальные проблемы в машиностроении. Том 12. № 1-2. 2025 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 13 Медно-титановый сплав сочетает хорошую электропроводность и высокую прочность. Титан улучшает механические свойства и коррозионную стойкость, что делает этот сплав подходящим для агрессивных сред [11]. Железомедный сплав объединяет медь и железо, обеспечивая баланс между стоимостью и механическими характеристиками. Он имеет умеренную электрическую проводимость и хорошую прочность, хотя коррозионная стойкость ниже, чем у чистой меди. Медно-никелевые сплавы характеризуются хорошей коррозионной стойкостью и устойчивостью к окислению. Никель улучшает механические свойства и стабильность при высоких температурах, что делает эти сплавы надежными в агрессивных (влажных) условиях [12]. Медно-бериллиевый сплав сочетает высокую прочность и отличную проводимость, что делает его идеальным для высоконагруженных электрических соединений. Бериллий добавляется для повышения прочности и термостойкости сплава. Бронза отличается высокой прочностью и устойчивостью к коррозии, что делает ее подходящей для контактных элементов в агрессивных средах. Олово добавляется для повышения прочности и улучшения механических свойств. Латунь обладает хорошей коррозионной стойкостью и механическими свойствами, что делает ее идеальной для массовых конструкций контактодержателей. Цинк улучшает прочность и долговечность соединений. Как видно из табл. 1 сплавы с увеличенным составом легирующих элементов, таких как W, Ti, Be и графит, более устойчивы к высоким температурам. Данные сплавы позволяют, не изменяя конструктива изделия, пропускать большие токи. Таблица 1 Химический состав и физические свойства сплавов Наименование сплава Содержание металлов Температура плавления (°C) Теплопровод ность (Вт/(м·К)) Удельное сопротивление (Ом·мм²/м) Плотность (г/см³) Медновольфрамовый сплав (WCu) 80% Cu, 20% W 1000 150 0,0007 15 90% Cu, 10% W 950 180 0,0005 13 95% Cu, 5% W 940 200 0,0004 11 Меднографитовый сплав (CuGr) 80% Cu, 20% Gr 950 150 0,0007 9 90% Cu, 10% Gr 900 180 0,0005 8,5 95% Cu, 5% Gr 880 200 0,0004 8 Меднотитановый сплав (CuTi) 70% Cu, 30% Ti 950 120 0,0008 7,5 80% Cu, 20% Ti 930 160 0,0006 8 90% Cu, 10% Ti 910 180 0,0005 8,5 Железомедный сплав (FeCu) 50% Fe, 50% Cu 1100 60 0,005 8,5 60% Cu, 40% Fe 1050 70 0,0045 8,2 70% Cu, 30% Fe 1000 80 0,004 7,8 Медноникелевый сплав (CuNi) 70% Cu, 30% Ni 900 60 0,0012 8,6 80% Cu, 20% Ni 950 70 0,0010 8,5 90% Cu, 10% Ni 980 80 0,0008 8,4 Медноберилловый сплав (CuBe) 90% Cu, 10% Be 900 150 0,0006 8,3 95% Cu, 5% Be 850 170 0,0005 8,0 97% Cu, 3% Be 840 180 0,0004 7,8 Бронза (CuSn) 85% Cu, 15% Sn 900 60 0,0025 8,5 90% Cu, 10% Sn 850 70 0,0020 8,4 95% Cu, 5% Sn 800 80 0,0015 8,3 Латунь (CuZn) 60% Cu, 40% Zn 900 60 0,0030 8,4 70% Cu, 30% Zn 850 70 0,0025 8,5 80% Cu, 20% Zn 800 80 0,0020 8,6
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1