Кафедра "Інтегровані технології машинобудування ім. М. Ф. Семка"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/3115

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/cutting

Від 2005 року кафедра має назву "Інтегровані технології машинобудування" ім. М. Ф. Семка, попередня назва – "Різання матеріалів та різальні інструменти".

Кафедра заснована в 1885 році. Свої витоки вона веде від кафедри механічної технології (у подальшому – кафедра загального машинобудування, кафедра холодної обробки матеріалів, кафедра різання матеріалів та різальних інструментів).

Засновником і першим завідувачем кафедри був фундатор технологічної підготовки інженерів-механіків в ХТПІ Костянтин Олексійович Зворикін.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут і є провідним науково-дослідним і освітнім центром України в галузі високих інтегрованих технологій у машинобудуванні. У науковій школі кафедри різання матеріалів підготовлені 18 докторів технічних наук і 104 кандидата технічних наук.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 3 доктора технічних наук, 9 кандидатів технічних наук; 3 співробітника мають звання професора, 6 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 15

Математичне моделювання стану інструменту при електроерозійному алмазному шліфуванні
(Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського, 2021) Стрельчук, Роман Михайлович
У роботі приведена методологія прогнозування показників стану інструменту на основі математичного моделювання характеру взаємодії ріжучого рельєфу круга з оброблюваним матеріалом. Це дозволило розкрити закономірності зміни фізичних і технологічних параметрів процесу і їх взаємозв'язок з продуктивністю і зносом кругів в різних умовах електроерозійного алмазного шліфування. Показано, що процес електроерозійного алмазного шліфування, забезпечує стійкий стан рельєфу алмазного круга, стабільні умови взаємодії його робочої поверхні з оброблюваним матеріалом. Це дозволило за допомогою математичної моделі встановити взаємозв'язок факторів та оптимізувати параметри, гарантувати достовірність і відтворюваність результатів. Для створення адекватної моделі розглянута схема процесу шліфування, в якій враховано, що алмазні зерна не мають регулярної геометрії, розташовані на робочій поверхні інструменту на різних рівнях, при роботі зношуються і руйнуються. При аналізі процесу шліфування враховано, що радіус–вектори інструменту і заготовки випадкові, а їх центри обертання зміщуються відносно один одного не тільки внаслідок наявності подач, але і температурних, пружних деформацій. На основі розглянутої схеми процесу шліфування розроблені залежності для обчислення ймовірності видалення матеріалу в будь–якій точці зони контакту з урахуванням декількох одночасно протікають процесів формоутворення. Вони дозволяють прогнозувати знімання матеріалу, диференційовано оцінювати вплив окремих факторів на параметри якості деталі і швидкість протікання процесу. Відкрита структура моделі дає можливість удосконалювати її в міру уточнення входять залежностей, котрі входять до неї. Розроблено динамічну теоретико–імовірнісна модель зносу абразивно–алмазного інструменту з урахуванням ерозійних процесів, що впливають на зв'язку круга. При побудові враховані розмірний знос круга, процеси сколювання і виривання поодиноких алмазних зерен з зв'язки, величини майданчиків зносу і дійсної глибини мікрорізання. Для безпосереднього використання отриманих теоретичних результатів необхідні експериментальні дослідження по визначенню параметрів, що входять до складу моделі.
Моделювання взаємодії інструменту з деталлю при електроерозійному алмазному шліфуванні зі змінною полярністю електродів в зоні різання
(Українська інженерно-педагогічна академія, 2021) Стрельчук, Роман Михайлович
Зона контакту являє собою область взаємного проникнення різальних крайок в оброблюваний матеріал і виступів матеріалів в проміжки між зернами. До параметрів стану зони відносяться її розміри і форма, співвідношення зрізаної і незріаної частин металу в кожній області зони, фізичні процеси формоутворення в тому числі: стружкоутворення, тепловиділення, пластичні деформації оброблюваного матеріалу, знос і руйнування інструментального матеріалу, фізичний і хімічний вплив на матеріали мастильно-охолоджувальної рідини. До вихідних змінним зони відносяться сили різання, параметри теплового потоку, поля ріжучих поверхонь і полів вторинних процесів, швидкість зносу абразивного матеріалу і ряд інших змінних. Розподіл теплових потоків, фізико-механічні властивості оброблюваного та інструментального матеріалів в зоні контакту. У статті розглянуто аналіз закономірностей видалення матеріалу, роботи і руйнування, одиничних а6разівних зерен. Вирішення цих питань в комплексі з відомими з літератури залежностями дозволило розглянути баланс переміщень у технологічній системі, розробити динамічні моделі видалення матеріалу і зносу інструменту, уточнити існуючі методики аналітичного розрахунку параметрів шорсткості поверхні і точності форми. Вид отриманих співвідношень безпосередньо показує, що значна частина стружок освічених ріжучими крайками, що контактують з шорсткою поверхнею заготовки, є короткими і не стикаються зі зв'язкою до відриву від тіла заготовки навіть без урахування їх усадки. Отримані співвідношення можуть бути використані і при вирішенні відповідних завдань шліфування периферією круга, наприклад, круглого шліфування. При більш чіткому описі процесу необхідно безпосередньо застосовувати нестаціонарне уявлення з урахуванням додаткових нестаціонарних, внесених траєкторіями різальних крайок як функції кута повороту круга і деталі в процесі їх взаємодії.
Reducing the energy capacity of diamond spark grinding by application of solid lubricant
(Editura "Academica Brâncuşi", 2020) Gutsalenko, Yu. G.; Iancu, Cătălin; Rudnev, Alexander ; Strelchuk, R. M.
Diamond spark grinding is known for lower thermo-mechanical stress of mass micro-cutting in the processing zone compared to conventional diamond grinding. This made it possible to propose the organization of the process using the minimum lubrication methodology as an alternative to the conventional jet watering of the treatment zone with water-based lubricating and cooling technological agents. On the example of using an equilibrium mixture of stearin and sebacic acid, it is shown that the introduction of a solid lubricant reduces the ene rgy intensity of diamond spark grinding in comparison with its support with conventional jet watering. The main explanation for this is to reduce the tribological and thermo-mechanical load on the cutting grains and the working surface of the grinding wheel as a whole due to the application of solid lubricant directly to the working contact surface of the tool. The results of the performed experiments make it possible to predict thermo-physically and physic-mechanically intensified schemes of defect-free diamond spark grinding of hard alloys and other difficult-to-machine materials, in particular, with increased contact pressures or cutting speeds. The development of oriented material science practical recommendations in this direction involves additional research with control of the physical quality of the treated surface.
Дослідження зносу кругів при електроерозійному алмазному шліфуванні зі змінною полярністю електродів в зоні різання
(Українська інженерно-педагогічна академія, 2020) Стрельчук, Роман Михайлович
Істотний вплив на точність обробки виробу і продуктивність процесу електроерозійного шліфування надає знос круга. Для ефективного управління точністю обробки найбільш істотне значення має похибка, викликана зносом алмазного круга. Правку круга необхідно виробляти, коли знос підходить до границі, але не виходить за межі поля допуску. Це дозволить скоротити кількість браку при обробці і скоротити витрату алмазів. Крім того, при цьому скорочується час правки і відповідно підвищується ефективність електроерозійного шліфування. Наведено методику та результати експериментальних досліджень зносу профільних алмазних кругів. Дослідження питомої витрати алмазів виконувалися на шліфувальних кругах прямого профілю. Вимірювання величини лінійного зносу круга вироблялося безконтактним методом за допомогою спеціального приладу, заснованого на застосуванні струмовихрових датчиків. Після цього визначалася інтегральна величина зношеного обсягу алмазоносного шару, а потім маса витрачених алмазів. Маса зішліфованого матеріалу визначалася шляхом зважування до і після обробки. Для встановлення функціональної залежності питомої витрати алмазів від технологічних режимів обробки і параметрів алмазовмісного шару використовувався математичний метод планування і аналізу експериментів. В результаті регресійного аналізу була отримана функціональна залежність питомої витрати алмазів від наступних факторів: концентрації алмазів в крузі, зернистості інструменту, швидкості шліфувального круга, глибини шліфування і швидкості виробу. Для визначення закономірностей зносу фасонного алмазного круга отримували відбиток його профілю на контрольній пластині з твердого сплаву і вимірювали координати точок робочої частини профілю щодо непрацюючих ділянок. Визначаючи різницю координат до і після досвіду, знаходили величину радіального зносу шліфувального круга у відповідній точці профілю.
Виявлення закономірностей електроерозійного алмазного шліфування на основі температурного фактору
(Українська інженерно-педагогічна академія, 2020) Стрельчук, Роман Михайлович; Шелковий, Олександр Миколайович
В роботі одержала подальший розвиток математична модель визначення температури при шліфуванні прямолінійного зразка, що рухається по нормалі до робочої поверхні круга з постійною швидкістю. доведене, що при шліфуванні частка тепла, що йде в оброблюваний зразок, значно більше частки тепла, що йде в стружки, що утворюються. Тому з достатньої для практики точністю при розрахунках температури шліфування рух теплового джерела уздовж оброблюваного зразка можна не враховувати. це значно спрощує аналітичні залежності для визначення температури та відкриває нові можливості в плані аналізу та оптимізації структури і параметрів операцій шліфування на основі температурного критерію. Теоретично визначені основні умови зменшення температури шліфування. Вони полягають, головним чином, у зменшенні умовної напруги різання (енергоємності обробки) і в зніманні припуску невеликими частинами в процесі шліфування з метою охолодження нагрітих поверхонь оброблюваного зразка. Температурний фактор при електроерозійному алмазному шліфуванні в багатьох випадках є основним обмеженням застосування на практиці цього ефективного методу фінішної обробки. Тому визначення шляхів зменшення теплової напруженості процесу електроерозійного алмазного шліфування має велике теоретичне і практичне значення, відкриває нові технологічні можливості високоякісної обробки деталей із загартованих сталей і інших важкооброблюваних матеріалів. Дослідження теплових процесів при електроерозійному алмазному шліфуванні вимагає розробки математичних моделей, що дозволяють робити оптимізаційні розрахунки по визначенню найбільш ефективних варіантів обробки за температурним фактором. у зв'язку із цим, метою роботи є теоретичне обґрунтування умов зменшення температури шліфування і підвищення продуктивності обробки.
Application of minimum lubrication methodology for diamond spark grinding
(Editura "Academica Brâncuşi", Târgu Jiu, 2020) Gutsalenko, Yury; Iancu, Cătălin; Rudnev, Alexander; Strelchuk, R. M.
The electric discharge bases of the technological advantages of diamond spark grinding make it possible to consider this processing method among the environmentally promising in nature. A decrease in the thermo-mechanical tension of mass micro-cutting in the zone of diamond spark grinding, which is ensured by the development of its working relief, supported by the action of electric discharges on the bond of the wheel, also makes it possible to consider approaches to organizing this process using the minimum lubrication methodology. The paper presents and summarizes the experimental results of using a number of solid lubricants, gives practical recommendations and defines the tasks of further research. Work in this direction is focused on reducing the use of water in servicing industrial needs, which is an urgent global environmental challenge to the development of civilization and meets the modern technocratic strategies of the European Union (Industry 4.0), Japan (Society 5.0), China (Made in China 2025) and other leading world economies.
Investigation of the removal of the diamond layer of a wheel during ed grinding with changing polarity of electrodes
(Editura "Academica Brâncuşi", Târgu Jiu, 2020) Strelchuk, R. M.
The article investigates the features of the formation of holes on the surface of a bond of grinding wheels. The impact of electrical discharges on the bonds of groups 2 and 4 causes the formation of altered surface layers with increased mechanical properties, which contribute to more durable retention of grains. The main factors affecting the thickness of the modified layer are the pulse energy, wheel rotation speed, and the amount of fluid supplied to the cutting zone. In bonds of group 1, due to the low value of the Palatnik's criterion, the electroerosive effect shapes a very developed relief, the protrusions of which have more grains. In bonds of group 3, including nonconductive components, discharges with the energy of more than 0.05J cause the appearance of cracks. Therefore, an instrument with bonds of groups 1 and 3 should be operated with pulse energy not exceeding 0.05J.
Analysis of residual stresses and durability of the cutting inserts after diamond-spark grinding
(Editura "Academica Brâncuşi", Târgu Jiu, 2020) Sizyi, Yury; Strelchuk, R. M.; Jha, Shailendra Kumar; Rudnev, Alexander; Gutsalenko, Yury
The article presents an analysis of residual stresses and resistance of cutting inserts after the diamond-spark grinding. In the entire investigated range of traverses (0.01...0.07mm/double stroke) and wheel speed (18...32m/s), the total residual oriented stresses in both phases are compressive and they have an extreme character with a point of extremum (minimum) in the center of the interval (Sпоп = 0.04mm/double stroke; Vкр = 25m/s). In the carbide phase, the main share in the formation of the total stress state of the surface layer of the STIM-3B (СТИМ-3Б) hard alloy is made by macrostresses. The mechanism of their formation is thermal at small and large values of the traverse and wheel speed, and power one—at medium values. The importance of interfacial microstresses in this phase is minor. In the binding phase of nickel, the interfacial component contributes significantly to the formation of the general stress state, due to the force factor at average values of the grinding mode mechanical parameters and thermal parameters in the rest of the range. The highest wear resistance of tools made of STIM-3B (СТИМ-3Б) alloy corresponds to the highest value of compressive interfacial microstresses in the plastic phase (Ni).
Разработка технологии электроэрозионного алмазного шлифования с изменяющейся полярностью электродов
(2020) Стрельчук, Роман Михайлович; Шелковой, Александр Николаевич
Пристрій для здійснення електроерозійного шліфування зі змінною полярністю електродів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Стрельчук, Роман Михайлович
Використання пристрою для здійснення електроерозійного шліфування с змінною полярністю електродів забезпечує можливість обробки різних важкооброблюваних матеріалів з більш високою продуктивністю і якістю обробки з високою стійкістю абразивних інструментів.