Обработка металлов

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИНСТРУМЕНТЫ
Print ISSN: 1994-6309    Online ISSN: 2541-819X
English | Русский

Последний выпуск
Том 26, № 1 Январь - Март 2024

Рационализация режимов поверхностной закалки ВЭН ТВЧ рабочих поверхностей пуансона в условиях гибридной обработки

Том 25, № 3 Июль - Сентябрь 2023
Авторы:

Скиба Вадим Юрьевич,
Вахрушев Никита Викторович,
Титова Кристина Андреевна,
Черников Алексей Дмитриевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1994-6309-2023-25.3-63-86
Аннотация

Введение. Развитие кластера гибридных металлообрабатывающих систем в станкостроении сопряжено с рядом позитивных последствий. Во-первых, такие системы помогают сократить затраты на производство путем оптимизации использования ресурсов и энергии. Это особенно актуально в условиях повышенной конкуренции и стремления к экономии. Во-вторых, гибридные системы обеспечивают возможность производства качественной продукции с повышенной производительностью. Благодаря интеграции различных функций в одном технологическом оборудовании процессы металлообработки становятся более эффективными и точными. Это позволяет снизить количество брака и повысить качество конечной продукции. Кроме того, гибридные металлообрабатывающие системы обладают автономной функциональностью, что особенно важно в гибком машиностроительном производстве, где требуется быстрая переналадка и адаптация к различным производственным задачам. Таким образом, гибридные металлообрабатывающие системы представляют собой важный шаг в развитии современного машиностроения, способствующий сокращению затрат, повышению производительности и обеспечению высокого качества продукции. Цель данной работы заключается в повышении производительности и снижении энергозатрат при поверхностно-термическом упрочнении деталей машин посредством использования концентрированных источников энергии в условиях интегральной обработки. Теория и методы. Для достижения поставленной цели были проведены исследования возможного структурного состава и компоновки гибридного оборудования, интегрирующего механические и поверхностно-термические процессы. При разработке теории и методов были учтены основные положения структурного синтеза и компонентики металлообрабатывающих систем. Теоретические исследования основаны на применении системного анализа, геометрической теории формирования поверхностей и конструирования металлообрабатывающих станков. Эксперименты проводились на модернизированном многоцелевом обрабатывающем центре МС 032.06, оснащенном дополнительным источником энергии, в качестве которого использовался сверхвысокочастотный генератор тиристорного типа СВЧ-10 с рабочей частотой тока 440 кГц, реализующий высокоэнергетический нагрев токами высокой частоты. Структурные исследования производили с применением оптической и растровой микроскопии. Напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя детали оценивали посредством механического и рентгеновского методов определения остаточных напряжений. Микротвердость упрочненного поверхностного слоя деталей оценивали на приборе Wolpert Group 402MVD. Результаты и обсуждение. Представлена оригинальная методика проведения структурно-кинематического анализа для предпроектных исследований гибридного металлообрабатывающего оборудования. Разработаны методологические рекомендации по модернизации металлорежущих станков, позволяющие осуществить высокоэнергетический нагрев токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ) на стандартной станочной системе и создать наукоемкое технологическое оборудование с расширенными функциональными возможностями. Экспериментально подтверждено, что внедрение предлагаемого гибридного станка в производство в сочетании с рекомендациями по назначению режимов ВЭН ТВЧ при интегральной обработке деталей типа "пуансон" позволяет увеличить производительность поверхностной закалки в 36-40 раз и снизить энергозатраты в 6 раз.


Ключевые слова: Гибридное оборудование, многолезвийная механическая обработка, высокоэнергетический нагрев, резание, индукционная закалка

Список литературы

1. Optimization of machining parameters for green manufacturing / Y. Anand, A. Gupta, A. Abrol, Ayush Gupta, V. Kumar, S.K. Tyagi, S. Anand // Cogent Engineering. – 2016. – Vol. 3, iss. 1. – P. 1153292. – DOI: 10.1080/23311916.2016.1153292.



2. Experimental study on energy consumption of computer numerical control machine tools / J. Lv, R. Tang, Sh. Jia, Y. Liu // Journal of Cleaner Production. – 2016. – Vol. 112, pt. 5. – P. 3864–3874. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.07.040.



3. Martino J.P. Technological forecasting – An overview // Management Science. – 1980. – Vol. 26, N 1. – P. 28–33.



4. Рыжикова Т.Н., Боровский В.Г. Исследование стратегических перспектив модернизации станкостроения // Экономический анализ: теория и практика. – 2017. – Т. 16, № 5 (464). – С. 835–850. – DOI: 10.24891/ea.16.5.835.



5. Ghani J.A., Rizal M., Haron C.H.C. Performance of green machining: a comparative study of turning ductile cast iron FCD700 // Journal of Cleaner Production. – 2014. – Vol. 85. – P. 289–292. – DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.02.029.



6. Fernando W.L.R., Karunathilake H.P., Gamage J.R. Strategies to reduce energy and metalworking fluid consumption for the sustainability of turning operation: A review // Cleaner Engineering and Technology. – 2021. – Vol. 3. – P. 100100. – DOI: 10.1016/j.clet.2021.100100.



7. Скиба В.Ю., Иванцивский В.В. Повышение эффективности поверхностно-термического упрочнения деталей машин в условиях совмещения обрабатывающих технологий, интегрируемых на единой станочной базе // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2021. – Т. 23, № 3. – С. 45–71. – DOI: 10.17212/1994­6309­2021­23.3­45­71.



8. Макаров В.М., Лукина С.В. Уникальная синергия гибридных станков // Ритм: Ремонт. Инновации. Технологии. Модернизация. – 2016. – № 8. – С. 18–25.



9. Макаров В.М. Комплексированные технологические системы: перспективы и проблемы внедрения // Ритм: Ремонт. Инновации. Технологии. Модернизация. – 2011. – № 6 (64). – С. 20–23.



10. Yanyushkin A.S., Lobanov D.V., Arkhipov P.V. Research of influence of electric conditions of the combined electro-diamond machining on quality of grinding of hard alloys // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – Vol. 91. – P. 012051. – DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012051.



11. Manufacturing systems and technologies for the new frontier: the 41st CIRP Conference on Manufacturing Systems, May 26–28, 2008, Tokyo, Japan / M. Mitsuishi, K. Ueda, F. Kimura, eds. – London: Springer, 2008. – 556 p. – ISBN 978-1-84800-267-8. – DOI: 10.1007/978-1-84800-267-8.



12. Hybrid processes in manufacturing / B. Lauwers, F. Klocke, A. Klink, A.E. Tekkaya, R. Neugebauer, D. Mcintosh // CIRP Annals. – 2014. – Vol. 63, iss. 2. – P. 561–583. – DOI: 10.1016/j.cirp.2014.05.003.



13. Garro О., Martin P., Veron M. Shiva a multiarms machine tool // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 1993. – Vol. 42, iss. 1. – P. 433–436. – DOI: 10.1016/S0007-8506(07)62479-2.



14. Скиба В.Ю. Гибридное технологическое оборудование: повышение эффективности ранних стадий проектирования комплексированных металлообрабатывающих станков // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 2. – С. 62–83. – DOI: 10.17212/1994-63092019-21.2-62-83.



15. Brecher C., Özdemir D. Integrative production technology: theory and applications. – [S. l.]: Springer International Publ., 2017. – 1100 p. – ISBN 978-3-319-47451-9. – ISBN 978-3-319-47452-6. – DOI: 10.1007/9783-319-47452-6.



16. Moriwaki T. Multi-functional machine tool // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 2008. – Vol. 57, iss. 2. – P. 736–749. – DOI: 10.1016/j.cirp.2008.09.004.



17. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Гибридное металлообрабатывающее оборудование. Технологические аспекты интеграции операций поверхностной закалки и абразивного шлифования: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 348 с. – ISBN 9785-7782-3988-3.



18. Yamazaki T. Development of a hybrid multi-tasking machine tool: integration of additive manufacturing technology with CNC machining // Procedia CIRP. – 2016. – Vol. 42. – P. 81–86. – DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.193.



19. Sun S., Brandt M., Dargusch M.S. Thermally enhanced machining of hard-to-machine materials – A review // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2010. – Vol. 50, iss. 8. – P. 663–680. – DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2010.04.008.



20. Advances in laser assisted machining of hard and brittle materials / K. You, G. Yan, X. Luo, M.D. Gilchrist, F. Fang // Journal of Manufacturing Processes. – 2020. – Vol. 58. – P. 677–692. – DOI: 10.1016/j. jmapro.2020.08.034.



21. Integration of production steps on a single equipment / V. Skeeba, V. Pushnin, I. Erohin, D. Kornev // Materials and Manufacturing Processes. – 2015. – Vol. 30, iss. 12. – DOI: 10.1080/10426914.2014.973595.



22. Борисов М.А., Лобанов Д.В., Янюшкин А.С. Гибридная технология электрохимической обработки сложнопрофильных изделий // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 1. – С. 25–34. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.1-25-34.



23. Hügel H., Wiedmaier M., Rudlaff T. Laser processing integrated into machine tools – design, applications, economy // Optical and Quantum Electronics. – 1995. – Vol. 27, iss. 12. – P. 1149–1164. – DOI: 10.1007/BF00326472.



24. Madhavulu G., Ahmed B. Hot Machining Process for improved metal removal rates in turning operations // Journal of Materials Processing Technology. – 1994. – Vol. 44. – P. 199–206. – DOI: 10.1016/0924-0136(94)90432-4.



25. Laser-assisted grinding of silicon nitride ceramics: Micro-groove preparation and removal mechanism / C. Wu, T. Zhang, W. Guo, X. Meng, Z. Ding, S.Y. Liang // Ceramics International. – 2022. – Vol. 48, iss. 21. – P. 32366–32379. – DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.07.180.



26. Rao T.B. Reliability analysis of the cutting tool in plasma-assisted turning and prediction of machining characteristics // Australian Journal of Mechanical Engineering. – 2020. – Vol. 20. – P. 1020–1034. – DOI: 10.1080/14484846.2020.1769458.



27. Cryogenic and hybrid induction-assisted machining strategies as alternatives for conventional machining of refractory tungsten and niobium / M. Olsson, V. Akujärvi, J.-E. Ståhl, V. Bushlya // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. – 2021. – Vol. 97. – P. 105520. – DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2021.105520.



28. Boivie K., Karlsen R., Ystgaard P. The concept of hybrid manufacturing for high performance parts // South African Journal of Industrial Engineering. – 2012. – Vol. 23, iss. 2. – P. 106–115.



29. Kim S.-G., Lee C.-M., Kim D.-H. Plasma-assisted machining characteristics of wire arc additive manufactured stainless steel with different deposition directions // Journal of Materials Research and Technology. – 2021. – Vol. 15. – P. 3016–3027. – DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.09.130.



30. Lee Y.-H., Lee C.-M. A study on optimal machining conditions and energy efficiency in plasma assisted machining of Ti-6Al-4V // Materials. – 2019. – Vol. 12. – P. 2590. – DOI: 10.3390/ma12162590.



31. Influence of surface integrity induced by multiple machining processes upon the fatigue performance of a nickel based superalloy / Z. Liao, D. Xu, G.G. Luna, D. Axinte, G. Augustinavicius, J.A. Sarasua, A. Wretland // Journal of Materials Processing Technology. – 2021. – Vol. 298. – P. 117313. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2021.117313.



32. Laser assisted milling device: A review / C.M. Lee, D.H. Kim, J.T. Baek, E.-J. Kim // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology. – 2016. – Vol. 3, iss. 2. – P. 199–208. – DOI: 10.1007/s40684-016-0027-1.



33. Wiedenmann R., Zaeh M.F. Laser-assisted milling – Process modeling and experimental validation // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. – 2015. – Vol. 8. – P. 70–77. – DOI: 10.1016/j.cirpj.2014.08.003.



34. Plasma assisted milling of heat-resistant superalloys / L.N. López de Lacalle, J.A. Sánchez, A. Lamikiz, A. Celaya // Journal of Manufacturing Science and Engineering. – 2004. – Vol. 126, iss. 2. – P. 274–285. – DOI: 10.1115/1.1644548.



35. Baek J.-T., Woo W.-S., Lee C.-M. A study on the machining characteristics of induction and laser-induction assisted machining of AISI 1045 steel and Inconel 718 // Journal of Manufacturing Processes. – 2018. – Vol. 34, pt. A. – P. 513–522. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2018.06.030.



36. High throughput hybrid laser assisted machining of sintered reaction bonded silicon nitride / G. Guerrini, A.H.A. Lutey, S.N. Melkote, A. Fortunato // Journal of Materials Processing Technology. – 2018. – Vol. 252. – P. 628–635. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2017.10.019.



37. A review of low-temperature plasma-assisted machining: from mechanism to application / J. Liu, Y. Li, Y. Chen, Y. Zhou, S. Wang, Z. Yuan, Zh. Jin, X. Liu // Frontiers of Mechanical Engineering. – 2023. – Vol. 18, iss. 1. – P. 18. – DOI: 10.1007/s11465-022-0734-y.



38. Anderson M.C., Shin Y.C. Laser-assisted machining of an austenitic stainless steel: P550 // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. – 2006. – Vol. 220, iss. 12. – P. 2055–2067. – DOI: 10.1243/09544054JEM562.



39. Curvature change in laser-assisted bending of Inconel 718 / J. Widlaszewski, M. Nowak, Z. Nowak, P. Kurp // Physical Sciences Forum. – 2022. – Vol. 4, iss. 1. – P. 26. – DOI: 10.3390/psf2022004026.



40. Sun S., Harris J., Brandt M. Parametric investigation of laser-assisted machining of commercially pure titanium // Advances Engineering Materials. – 2008. – Vol. 10, iss. 6. – P. 565–572. – DOI: 10.1002/adem.200700349.



41. Mohammadi H., Patten J.A. Laser augmented diamond drilling: a new technique to drill hard and brittle materials // Procedia Manufacturing. – 2016. – Vol. 5. – P. 1337–1347. – DOI: 10.1016/j.promfg.2016.08.104.



42. Venkatesan K. The study on force, surface integrity, tool life and chip on laser assisted machining of Inconel 718 using Nd:YAG laser source // Journal of Advanced Research. – 2017. – Vol. 8, iss. 4. – P. 407–423. – DOI: 10.1016/j.jare.2017.05.004.



43. Bermingham M.J., Kent D., Dargusch M.S. A new understanding of the wear processes during laser assisted milling 17-4 precipitation hardened stainless steel // Wear. – 2015. – Vol. 328–329. – P. 518–530. – DOI: 10.1016/j.wear.2015.03.025.



44. Study of burr width and height using ANOVA in laser hybrid micro milling of titanium alloy (Ti6Al4V) / S. Ul Hasan, S. Ali, S.H.I. Jaffery, E. Ud Din, A. Mubashir, M. Khan // Journal of Materials Research and Technology. – 2022. – Vol. 21. – P. 4398–4408. – DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.11.051.



45. Ding H., Shen N., Shin Y.C. Thermal and mechanical modeling analysis of laser-assisted micro-milling of difficult-to-machine alloys // Journal of Materials Processing Technology. – 2012. – Vol. 212, iss. 3. – P. 601–613. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2011.07.016.



46. Laser assisted machining: a state of art review / Gurabvaiah Punugupati, Kishore Kumar Kandi, P.S.C. Bose, C.S.P. Rao // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 149. – P. 012014. – DOI: 10.1088/1757-899X/149/1/012014.



47. Скиба В.Ю., Иванцивский В.В. Гибридное металлообрабатывающее оборудование: повышение эффективности технологического процесса обработки деталей при интеграции поверхностной закалки и абразивного шлифования. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. – 312 с. – ISBN 978-5-7782-3690-5.



48. Research of influence electric conditions combined electrodiamond processing by on specific consumption of wheel / D.V. Lobanov, P.V. Arkhipov, A.S. Yanyushkin, V.Yu. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – Vol. 142. – P. 012081. – DOI: 10.1088/1757-899X/142/1/012081.



49. Salonitis K., Chondros T., Chryssolouris G. Grinding wheel effect in the grind-hardening process // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2008. – Vol. 38, iss. 1–2. – P. 48–58. DOI: 10.1007/s00170-007-1078-9.



50. Ding H.T., Shin Y.C. Laser-assisted machining of hardened steel parts with surface integrity analysis // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2010. – Vol. 50, iss. 1. – P. 106–114. – DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2009.09.001.



51. Jeon Y., Lee C.M. Current research trend on laser assisted machining // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2012. – Vol. 13, iss. 2. – P. 311–317. – DOI: 10.1007/s12541-012-0040-4.



52. Ahn J.W., Woo W.S., Lee C.M. A study on the energy efficiency of specific cutting energy in laser-assisted machining // Applied Thermal Engineering. – 2016. – Vol. 94. – P. 748–753. – DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2015.10.129.



53. Hybrid-hybrid turning of micro-SiCp/AA2124 composites: A comparative study of laser-and-ultrasonic vibration-assisted machining / J. Kim, L. Zani, A. Abdul-Kadir, A. Roy, K.P. Baxevanakis, L.C.R. Jones, V.V. Silberschmidt // Journal of Manufacturing Processes. – 2023. – Vol. 86. – P. 109–125. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2022.12.045.



54. Numerical simulation and experimental investigation of structured surface generated by 3D vibration-assisted milling / B. Lv, B. Lin, Z. Cao, W. Liu, G. Wang // Journal of Manufacturing Processes. – 2023. – Vol. 89. – P. 371–383. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2023.01.010.



55. Wear behavior of innovative niobium carbide cutting tools in ultrasonic-assisted finishing milling / J. Witte, D. Huebler, D. Schroepfer, A. Boerner, T. Kannengiesser // Wear. – 2023. – Vol. 522. – P. 204722. – DOI: 10.1016/j.wear.2023.204722.



56. High-frequency electrical discharge assisted milling of Inconel 718 under copper-beryllium bundle electrodes / M. Xu, R. Wei, C. Li, T.J. Ko // Journal of Manufacturing Processes. – 2023. – Vol. 85. – P. 1116–1132. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2022.12.026.



57. High-power diode laser assisted hard turning of AISI D2 tool steel / P. Dumitrescu, P. Koshy, J. Stenekes, M.A. Elbestawi // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2016. – Vol. 46, iss. 15. – P. 2009–2016. – DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2006.01.005.



58. Kim E.-J., Lee C.-M. Experimental study on power consumption of laser and induction assisted machining with Inconel 718 // Journal of Manufacturing Processes. – 2020. – Vol. 59. – P. 411–420. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2020.09.064.



59. Effects of laser-assisted grinding on surface integrity of zirconia ceramic / Z. Ma, Z. Wang, X. Wang, T. Yu // Ceramics International. – 2020. – Vol. 46, iss. 1. – P. 921–929. – DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.09.051.



60. Choi Y.H., Lee C.M. A study on the machining characteristics of AISI 1045 steel and Inconel 718 with circular cone shape in induction assisted machining // Journal of Manufacturing Processes. – 2018. – Vol. 34. – P. 463–476. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2018.06.023.



61. Skeeba V.Yu., Ivancivsky V.V., Martyushev N.V. Peculiarities of high-energy induction heating during surface hardening in hybrid processing conditions // Metals. – 2021. – Vol. 11, iss. 9. – P. 1354. – DOI: 10.3390/met11091354.



62. Kim E.J., Lee C.M. A study on the optimal machining parameters of the induction assisted milling with Inconel 718 // Materials. – 2019. – Vol. 12, iss. 2. – P. 233. – DOI: 10.3390/ma12020233.



63. Investigation of surface integrity in laser-assisted machining of nickel based superalloy / D. Xu, Z. Liao, D. Axinte, J.A. Sarasua, R. M'Saoubi, A. Wretland // Materials & Design. – 2020. – Vol. 194. – P. 108851. – DOI: 10.1016/j.matdes.2020.108851.



64. Kim J.-H., Kim E.-J., Lee C.-M. A study on the heat affected zone and machining characteristics of difficult-to-cut materials in laser and induction assisted machining // Journal of Manufacturing Processes. – 2020. – Vol. 57. – P. 499–508. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2020.07.013.



65. Ha J.-H., Lee C.-M. A study on the thermal effect by multi heat sources and machining characteristics of laser and induction assisted milling // Materials. – 2019. – Vol. 12, iss. 7. – P. 1032. – DOI: 10.3390/ma12071032.



66. Woo W.S., Lee C.M. A study on the optimum machining conditions and energy efficiency of a laser-assisted fillet milling // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology. – 2018. – Vol. 5, iss. 5. – P. 593–604. – DOI: 10.1007/s40684-018-0061-2.



67. Zaeh M.F., Wiedenmann R., Daub R. A thermal simulation model for laser-assisted milling // Physics Procedia. – 2010. – Vol. 5. – P. 353–362. – DOI: 10.1016/j.phpro.2010.08.062.



68. Laser-assisted milling of advanced materials / C. Brecher, M. Emonts, C.-J. Rosen, J.-P. Hermani // Physics Procedia. – 2011. – Vol. 12. – P. 599–606. – DOI: 10.1016/j.phpro.2011.03.076.



69. Venkatesan K., Ramanujam R., Kuppan P. Laser assisted machining of difficult to cut materials: research opportunities and future directions – A comprehensive review // Procedia Engineering. – 2014. – Vol. 97. – P. 1626–1636. – DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.313.



70. Kim I.-W., Lee C.-M. A study on the machining characteristics of specimens with spherical shape using laser-assisted machining // Applied Thermal Engineering. – 2016. – Vol. 100. – P. 636–645. – DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2016.02.005.



71. Efficiency of hybrid equipment combining operations of surface hardening by high frequency currents and abrasive grinding / V.Yu. Skeeba, V.V. Ivancivsky, N.V. Vakhrushev, K.A. Parts, G.O. Cha // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol. 194, iss. 2. – P. 022038. – DOI: 10.1088/1755-1315/194/2/022038.



72. Integrated processing: quality assurance procedure of the surface layer of machine parts during the manufacturing step "diamond smoothing" / V.Yu. Skeeba, V.V. Ivancivsky, D.V. Lobanov, A.K. Zhigulev, P.Yu. Skeeba // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – Vol. 25. – P. 012031. – DOI: 10.1088/1757-899X/125/1/012031.



73. Скиба В.Ю. Повышение эффективности технологического процесса обработки деталей машин, при интеграции абразивного шлифования и поверхностной закалки ТВЧ: дис. … канд. техн. наук: 05.03.01 / Новосибирский государственный технический университет. – Новосибирск, 2008. – 257 с.



74. Иванцивский В.В. Управление структурным и напряженным состоянием поверхностных слоев деталей машин при их упрочнении с использованием концентрированных источников нагрева и финишного шлифования: дис. … д-ра техн. наук: 05.16.09. – Новосибирск, 2012. – 425 с.



75. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю. Эффективность объединения операций поверхностной закалки и шлифования на одном технологическом оборудовании // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2010. – № 4 (49). – С. 15–21.



76. Gao K., Qin X. Effect of feed path on the spot continual induction hardening for different curved surfaces of AISI 1045 steel // International Communications in Heat and Mass Transfer. – 2020. – Vol. 115. – P. 104632. – DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104632.



77. On the role of grain size on slurry erosion behavior of a novel medium-carbon, low-alloy pipeline steel after induction hardening / V. Javaheri, O. Haiko, S. Sadeghpour, K. Valtonen, J. Kömi, D. Porter // Wear. – 2021. – Vol. 476. – P. 203678. – DOI: 10.1016/j.wear.2021.203678.



78. Hybrid modeling of induction hardening processes / M.Z. Asadzadeh, P. Raninger, P. Prevedel, W. Ecker, M. Mücke // Applications in Engineering Science. – 2021. – Vol. 5. – P. 100030. – DOI: 10.1016/j.apples.2020.100030.



79. Predicting the induction hardened case in 42CrMo4 cylinder / M. Areitioaurtena, U. Segurajauregi, I. Urresti, M. Fisk, E. Ukar // Procedia CIRP. – 2020. – Vol. 87. – P. 545–550. – DOI: 10.1016/j.procir.2020.02.034.



80. Hammouma C., Zeroug H. Enhanced frequency adaptation approaches for series resonant inverter control under workpiece permeability effect for induction hardening applications // Engineering Science and Technology. – 2021. – DOI: 10.1016/j.jestch.2021.05.010.



81. In-process residual stresses regulation during grinding through induction heating with magnetic flux concentrator / F. Li, X. Li, T. Wang, Y.(K.) Rong, S.Y. Liang // International Journal of Mechanical Sciences. – 2020. – Vol. 172. – P. 105393. – DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2019.105393.



82. Гибридное технологическое оборудование: к вопросу рационального выбора объектов модернизации при проведении работ, связанных с дооснащением стандартной станочной системы дополнительным концентрированным источником энергии / В.Ю. Скиба, Е.А. Зверев, П.Ю. Скиба, А.Д. Черников, А.С. Попков // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 2. – С. 45–67. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.2-45-67.



83. Иванцивский В.В., Скиба В.Ю., Пушнин В.Н. Методика назначения режимов обработки при совмещении операций абразивного шлифования и поверхностной закалки ТВЧ // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2011. – № 4 (53). – С. 19–25.



84. Казанцев М.Е. Построение структурных схем станков и настройки исполнительных движений. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997. – 54 с.



85. Птицын С.В., Левицкий Л.В. Структурный анализ и синтез кинематики металлорежущих станков. – Киев: УМК ВО, 1989. – 70 с.



86. Федотенок A.A. Кинематическая структура металлорежущих станков. – М.: Машиностроение, 1970. – 408 с.



87. Повышение эффективности проектирования гибридного металлообрабатывающего оборудования, объединяющего механическую и поверхностно-термическую операции: отчет о научно-исследовательской работе по проекту № 9.11829.2018/11.12 / В.Ю. Скиба, В.В. Иванцивский, О.В. Нос, Е.А. Зверев, Т.Г. Мартынова, Н.В. Вахрушев, Ю.В. Ванаг, К.А. Титова, Г.О. Ча, П.Ю. Скиба. – № ГР АААА-А18-118062290029-8. – Новосибирск, 2018. – 197 c.



88. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков: основы компонетики. – М.: Машиностроение, 1978. – 208 с.



89. Ивахненко А.Г. Повышение эффективности ранних стадий проектирования металлорежущих станков на основе структурного синтеза формообразующих систем: дис. … д-ра техн. наук. – М., 1998. – 244 с.



90. Ивахненко А.Г. Концептуальное проектирование металлорежущих систем. Структурный синтез. – Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1998. – 124 с.



91. Optimal structure design methodology for compound multiaxis machine tools – II – Investigation of basic structure / M. Nakaminami, T. Tokuma, K. Matsumoto, S. Sakashita, M. Moriwaki, К. Nakamoto // International Journal of Automation Technology. – 2007. – Vol. 1, N 2. – P. 87–93. – DOI: 10.20965/ijat.2007.p0087.



92. Optimal structure design methodology for compound multiaxis machine tools – I – Analysis of requirements and specifications / M. Nakaminami, T. Tokuma, M. Moriwaki, К. Nakamoto // International Journal of Automation Technology. – 2007. – Vol. 1, N 2. – P. 78–86. – DOI: 10.20965/ijat.2007.p0078.



93. Introduction to precision machine design and error assessment / ed. by S. Mekid. – Boca Raton: CRC Press, 2008. – 302 p. – ISBN 0849378869. – ISBN 978-0849378867. – (Mechanical and Aerospace Engineering Series).



94. Ивахненко А.Г., Куц В.В. Структурно-параметрический синтез технологических систем: монография. – Курск: Курский гос. техн. ун-т, 2010. – 151 с.



95. Куц В.В. Методология предпроектных исследований специализированных металлорежущих систем: дис. … д-ра техн. наук: 05.02.07 / Юго-Западный государственный университет. – Курск, 2012. – 365 с.



96. Effectiveness of structural-parametric synthesis of metal-cutting systems / A.G. Ivakhnenko, V.V. Kuts, O.Y. Erenkov, E.O. Ivakhnenko, A.V. Oleinik // Russian Engineering Research. – 2017. – Vol. 37, N 10. – P. 901–905. – DOI: 10.3103/S1068798X17100112.



97. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1969. – 560 с.



98. Иващенко И.А. Технологические размерные расчеты и способы их автоматизации. – М.: Машиностроение, 1975. – 222 с.



99. ASM Handbook. Vol. 9. Metallography and microstructures / ed. by G.F. Vander Voort. – Materials Park, Ohio, USA: ASM International Publ., 2004. – 1184 p. – ISBN 978-0-87170-706-2.



100. Totten G.E., Howes M., Inoue T. Handbook of residual stress and deformation of steel. – Materials Park, Ohio, USA: ASM International Publ., 2002. – 499 p. – ISBN 978-0-87170-729-1.



101. Springer handbook of experimental solid mechanics / W.N. Sharpe, ed. – Leipzig; New York: Springer Science and Business Media, 2008. – 1098 p. – ISBN 978-0-387-26883-5.



102. Анализ напряженно-деформированного состояния материала при высокоэнергетическом нагреве токами высокой частоты / В.Ю. Скиба, В.Н. Пушнин, И.А. Ерохин, Д.Ю. Корнев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2014. – № 3 (64). – С. 90–102.

Благодарности. Финансирование

Финансирование

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-29-00945, https://rscf.ru/project/23-29-00945/.

 

Благодарности

Исследования выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034).

Для цитирования:

Рационализация режимов поверхностной закалки ВЭН ТВЧ рабочих поверхностей пуансона в условиях гибридной обработки / В.Ю. Скиба, Н.В. Вахрушев, К.А. Титова, А.Д. Черников // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 63–86. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-63-86.

For citation:

Skeeba V.Yu., Vakhrushev N.V., Titova K.A., Chernikov A.D. Rationalization of modes of HFC hardening of working surfaces of a plug in the conditions of hybrid processing. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2023, vol. 25, no. 3, pp. 63–86. DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-63-86. (In Russian).

Просмотров: 633