ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.9.04
DOI: 10.18503/1995-2732-2026-24-1-69-74
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Параметры качества поверхностного слоя, в частности шероховатость поверхности, являются нормируемыми конструкторской документацией. Это делает обязательным их дальнейшее обеспечение в ходе процесса изготовления деталей и узлов машин. Не исключением являются и цилиндровые узлы насосов буровых. К исполнительным поверхностям их узлов предъявляются повышенные требования по шероховатости поверхности. В качестве метода чистовой обработки для таких деталей используется растачивание. При этом важный вопрос заключается в назначении режимов резания, которые должны обеспечивать получение требуемых параметров качества поверхности. При обработке материалов с особыми свойствами возникает проблема отсутствия рекомендаций по назначению режимов резания. Такую проблему можно решить либо за счет экспериментальных исследований, либо используя теоретические расчеты. В данной работе приводится обоснование возможности использования теоретических зависимостей для назначения режимов резания при обработке материалов с обратным распределением твердости. Цель работы. Разработка похода к определению режимов резания при чистовой обработке материалов с обратным распределением твердости, которые позволяют обеспечить требуемые параметры качества поверхности. Используемые методы. В работе использованы методы технологии машиностроения, кластерный анализ, аппроксимация. Новизна. На основании расчетов с использованием теоретических формул, которые учитывают особенности формирования шероховатости поверхности, определены технологические режимы резания, которые можно использовать при чистовой токарной обработке деталей, изготовленных из материалов с обратным распределением твердости. Результат. В ходе работы были выполнены расчеты величины среднеарифметического отклонения профиля, который представлялся в виде составляющих, порожденных кинематикой и геометрическими параметрами процесса резания, вибрационными процессами в технологической системе, шероховатостью рабочих поверхностей инструмента и упругими деформациями. Расчет был произведен с учетом особенностей обрабатываемого материала (обратным характером распределения твердости). Последующая экспериментальная проверка показала состоятельность полученных результатов. На основе использования кластерного анализа были определены значения режимов, которые обеспечивают требуемый уровень качества. Практическая значимость. В результате проведенных исследований были получены рекомендации по режимам механической обработки деталей, которые изготовлены из материалов с обратным распределением твердости. Преимуществом использования полученных результатов на практике является универсальность используемого аппарата. Можно определить теоретически режимы резания при обработке инструментом с различной геометрией и разными державками. Также имеется возможность расчета при изменении конфигурации слоя с обратным распределением твердости. Таким образом, можно совершенствовать процесс технологической подготовки производства.
Ключевые слова
обработка, качество поверхности, шероховатость, режимы, обеспечение
Для цитирования
Некрасов Р.Ю. Определение режимов обработки цилиндровых втулок буровых насосов, обеспечивающих требуемое качество поверхности // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2026. Т. 24. №1. С. 69-74. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2026-24-1-69-74
1. Харисов М.И., Забиров Ф.Ш. Обоснование направлений совершенствования клапанных пар поршневого бурового насоса с целью повышения наработки на отказ и герметичности // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. №2. С. 113-128.
2. Харисов М.И., Забиров Ф.Ш. Совершенствование конструкции клапанной пары бурового насоса // 69-я науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: сб. матер. докл. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2018. 249 с.
3. Безъязычный В.Ф. Метод подобия в технологии машиностроения: монография. М.: Инфра-инженерия, 2021. 356 с.
4. Кокорев Ю.А., Звягин Ф.В. Способы расчета точностных характеристик деталей и узлов приборов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 211 с.
5. Козлов А.А., Козлов А.М. Расчет режимов резания: учебное пособие. Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2017. 96 с.
6. Дудак Н.С., Касенов А.Ж. Расчет режимов резания: учебное пособие. Алматы: Эверо, 2015. 128 с.
7. Патент RU № 2493289. Способ диффузионного титанирования изделий из чугуна // Овсянников В.Е., Гуревич Ю.Г., Фролов В.А., Суханов П.А; заявитель и патентообладатель Курганский государственный университет. Опубл. 20.09.2013. Бюл. № 26.
8. Гуревич Ю.Г., Овсянников В.Е., Фролов В.А. Диффузионное хромирование деталей из ферритно-перлитного серого чугуна // Машиностроение и инженерное образование. 2011. № 2(27). С. 2-10. EDN NXNCZX.
9. Influence of Diffusional Surface Alloying on the Hardened-Layer Thickness for Gray-Iron Machine Parts / V.I. Vasil'ev, V.E. Ovsyannikov, R.Y. Nekrasov, Y.A. Tempel' // Russian Engineering Research. 2018, vol. 38, no. 11, pp. 901-903. DOI: 10.3103/S1068798X18110187. EDN VUSFYR.
10. Приходько В.М., Меделяев И.А., Фатюхин Д.С. Формирование эксплуатационных свойств деталей машин ультразвуковыми методами: монография. М.: МАДИ, 2015. 264 с. EDN: VIWSSH
11. Михайлов С.В. Методика расчета параметров сечения срезаемого слоя материала и направления схода стружки с инструмента / С.В. Михайлов, Д.С. Скворцов // Вестник КГТУ. 2004. № 9. С. 60–63.
12. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. 208 с.
13. Остапчук А.К., Овсянников В.Е. Синергетический подход к определению отклика технологической системы на внешнее воздействие // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2011. № 3(11). С. 36-41. EDN OIYAIF.
14. Анализ методов определения фрактальной размерности / В.И. Курдюков, А.К. Остапчук, В.Е. Овсянников, Е.Ю. Рогов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2008. № 5(69). С. 46-49. EDN JVZBLH.
15. Суслов А.Г. Инженерия поверхности деталей. М.: Машиностроение, 2009. 320 с. EDN UWWKQH.
16. Огар П.М., Горохов Д.Б., Турченко А.В. Механика контактирования шероховатых поверхностей. Братск: БрГУ, 2016. 282 с.