Показать по автору "Шелег, В. К"

Сейчас показывают 1 - 11 из 11
  • Эскиз недоступен
    Элемент
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Инновации при создании метода аэродинамического звукового упрочнения твердосплавного инструмента
    (КузГТУ им. Т. Ф. Горбачева, 2019) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.
    Метод аэродинамического звукового упрочнения (АДУ) позволяет обеспечивать значительное повышение стойкости твердых сплавов, работающих в тяжелых технологических условиях с переменной ударной нагрузкой. Эффект при упрочнении таким методом достигается за счет воздействия волн звуковой частоты на структуру твердых сплавов. Метод АДУ способен с небольшой добавленной стоимостью улучшать стойкостные характеристики твердосплавного инструмента (до 3,7 раза), за счет повышения ударной вязкости до 90 КДж/м2 и предела прочности при изгибе до 223 кг/мм2 при сохранении высокой твердости до 92 HRA и плотности до 15·103 кг/см3. При создании метода АДУ использовалось ряд инновационных решений: математическая модель образования энергии в твердых сплавах, отличающаяся учетом влияния акустических волн звуковой частоты, приведенных в резонансное состояние, и предварительного теплового нагрева от внешнего источника на генерируемую энергию в атомах кристаллических решетках; математическое описание механизма аэродинамического звукового упрочнения, связанного с накачкой энергий в твердое тело, смещением атомов кристаллической решетки и дислокаций в свободное, а затем в самоорганизованное состояние; математическая модель и методика параметрической оптимизации ресурсной стойкости режущего твердосплавного инструмента; метод имитационного моделирования явлений, происходящих в зоне резания, на базе созданной реологической модели; механизм аэродинамического звукового упрочнения твердосплавного инструмента.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Исследование влияния аэродинамического звукового упрочнения на износ металлорежущих твердосплавных пластин с покрытиями
    (БНТУ, 2020) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.; Богдан, Д. Д.; Sheleg, V. K.; Jigalov, A. N.; Bogdan, D. D.
    Для повышения стойкости металлорежущих твердосплавных пластин, работающих при процессах прерывистого резания в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, разработан метод аэродинамического звукового упрочнения, используя который с небольшой добавленной стоимостью возможно увеличить ресурс твердосплавного инструмента до 3,7 раза. Износ пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, после 100 мин резания меньше своих неупрочненных аналогов в 1,12–1,7 раза. Покрытие на металлорежущих твердосплавных пластинах не носит превалирующего значения при работе инструмента с ударными нагрузками. В последнем случае наибольшее вляние на повышение стойкости оказывает вязкость внутренней структуры пластины. Для металлорежущих твердосплавных пластин в процессе прерывистого резания со значительными ударными нагрузками метод аэродинамического звукового упрочнения более эффективен, чем метод нанесения покрытий, причем не только по стойкостным показателям работы инструмента, но и по себестоимости самой доработки. Получены эмпирические зависимости износа по задней поверхности твердосплавных пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, и пластин с покрытиями PVD в виде аппроксимации полиномами 5-й и 2-й степеней, которыми удобно пользоваться в производственных условиях. Выявлено, что чем больше у твердосплавных пластин предел прочности при изгибе, тем меньше влияние метода аэродинамического звукового упрочнения на повышение износостойкости. Так, с учетом того, что для основы ВК8 предел прочности при изгибе составляет 1666 МПа, а для Т5К10 – 1421 МПа, снижение износа после упрочнения аэродинамическим звуковым методом для пластин ВП3115 с основой ВК составляет 11,5 %, в то время как для ВП3225 с основой ТК – 27,1 %. To increase the durability of metal-cutting carbide plates operating during in harsh technological conditions with impact load, an aerodynamic sound hardening method has been developed that can increase a life of carbide tools up to 3.7 times with a small added cost. The wear of plates hardened by the aerodynamic sound method, after 100 min of cutting, is 1.12–1.7 times less than their unstrengthened analogues. A coating on metal carbide plates does not have a prevailing value when a tool is working with impact loads. While working with impact loads viscosity of an internal plate structure occurs the greatest influence on increasing resistance. For metal-cutting carbide plates during interrupted cutting with significant impact loads, a method of aerodynamic sound hardening is more effective than a coating method, not only in terms of tool performance, but also in the cost of completion itself. Empirical dependences of wear on the rear surface of carbide plates hardened by a aerodynamic sound method and plates with PVD coatings have been obtained in the form of approximation by polynomials of the 5th and 2nd degrees, which are convenient to use in a production environment. It has been revealed the higher carbide plate strength in bending leads to less influence of the method of aerodynamic sound hardening on the increase in wear resistance. So, taking into account the fact that for ВК8-base the ultimate bending strength is 1666 MPa, and for T5K10 it is 1421 MPa, wear reduction after hardening by the aerodynamic sound method for ВП3115-plates with ВК base is 11.5 %, while for ВП3225 – plates with ТК-base – 27.1 %.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Исследование влияния аэродинамического упрочнения настойкость твердосплавного инструмента при прерывистом резании
    (БНТУ, 2018) Жигалов, А. Н.; Шелег, В. К
    Рассмотрены особенности влияния и большой значимости ударной нагрузки при прерывистом резании (торцовом фрезеровании) на стойкость твердосплавного инструмента. Показана эффективность повышения стойкости в 2…3,5 раза твердосплавного инструмента, работающего с ударными нагрузками, обработанного методом аэродинамическим упрочнением (АДУ),. Эффект от АДУ достигается за счет воздействия звуковых волн на структуру твердых сплавов, в результате чего происходит измельчение карбидных фаз и их перераспределение, уменьшение дислокаций внутренней структуры, за счет самоорганизации на уровне кристаллической решетки обеспечивается переход от беспорядочного движения флуктуаций и их хаотического состояния к новому порядку, позволяющему улучшать параметры структуры для заданных условий эксплуатации. Экспериментально установлено, что твердосплавные пластины Т5К10, Т15К6, упрочненные методом АДУ, при прерывистом резании стали 45 обеспечивают повышение износостойкости по сравнению с неупрочненными на 30–51%, причем при 2-х ударах в закладке на 38 – 51%, а при 10-ти ударах – на 30–31%. Выявлено, что влияние метода АДУ для более «вязких» сплавов, способных выдерживать большую ударную нагрузку, большее, чем для сплавов с более низкими характеристиками по ударной вязкости. Так, для сплава ВК8, способного хорошо держать ударные нагрузки, эффект повышения стойкости от упрочнения АДУ составляет 285%. Так как метод АДУ значительно расширяет технологические возможности твердосплавных пластин, то рекомендуется вести обработку твердосплавными пластинами, упрочненными метолом АДУ, при прерывистом резании при более тяжелых, с наличием большого количества ударов, условиях, при которых производитель пластин не рекомендует их применение.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Исследование влияния метода аэродинамического звукового упрочнения на износ твердосплавного инструмента при фрезерной обработке материала из стали
    (2019) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.; Sheleg, V. K.; Jigalov, A. N.
    Метод аэродинамического звукового упрочнения (АДУ) существенно повышает стойкость твердосплавного инструмента, работающего с ударными нагрузками, при фрезерной обработке стали 45. Твердосплавные пластины, упрочненные методом АДУ, при обработке стали 45 превышают по стойкости аналогичные неупрочненные пластины в 2,1…4,2 раза. Получены степенные зависимости износа задней поверхности твердосплавных пластин МС131 и МС111, неупрочненных и упрочненных АДУ, от времени резания при обработке стали 45. Такими зависимостями удобно пользоваться для предварительного выбора твердосплавной пластины и назначения режимов резания, а также планирования ресурсной стойкости пластины. The method of aerodynamic sound hardening (ADH) significantly increases the durability of hard-carbide tools working with shock loads when milling steel 45. Hard-carbide plates hardened by the method of ADH when milling steel 45 are resistant 2,1 … 4,2 times more than the same non-hardened plates. Degree dependencies of wear of the hard-carbide plates’ back surface MC131 and MC111, non-hardening and hardening by ADH, on cutting time during milling steel 45 have been obtained. It is convenient to use these dependencies for preselection of hard-carbide plates and assignment of cutting conditions, as well as planning plate’s resource durability.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Исследование влияния метода аэродинамического звукового упрочнения на износ твердосплавного инструмента при фрезерной обработке материала из чугуна
    (Белорусско-Российский университет, 2019) Жигалов, А. Н.; Жолобов, А. А.; Шелег, В. К; Zhigalov, A. N.; Zholobov, А. А.; Sheleg, V. K.
    Метод аэродинамического звукового упрочнения (АДУ) позволяет существенно повысить стойкость твердосплавного инструмента, работающего с ударными нагрузками. Проведены однофакторные исследования влияния режимов обработки твердосплавными пластинами В35 чугуна СЧ20 на их износ. Экспериментально полученные степенные зависимости износа от пути резания для пластин В35 показывают, что при фрезеровании заготовок из чугуна СЧ20 пластинами, упрочненными методом АДУ, происходит снижение их износа по сравнению с неупрочненными в 1,6…3,5 раза. The method of aerodynamic sound hardening (ADH) considerably increases durability of carbide tools when subjected to impact loads. Single-factor studies of the effects of machining conditions on the wear of B35 carbide inserts when processing SCH20 cast iron have been carried out. The experimentally obtained dependences between the wear and the cutting path for B35 inserts show that when milling workpieces made of SCH20 cast iron with inserts hardened by the ADH method, there is a 1,6…3,5-fold reduction of their wear compared to unhardened ones.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Исследования влияния интенсивности ударной нагрузки при прерывистом резании на стойкость твердосплавного инструмента, упрочненного аэродинамическим звуковым методом
    (БНТУ, 2020) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.
    Показаны результаты экспериментальных исследований влияния интенсивности распределения припуска в пределах заданного поля допуска обрабатываемых заготовок на износ режущего зуба фрезы, упрочненного аэродинамическим звуковым методом (АДУ). Показано, что метод АДУ значительно расширяет технологические возможности твердосплавных пластин, позволяя вести ими обработку при прерывистом резании при более тяжелых, с наличием большого количества ударов и значительной величины изменяющегося припуска, условиях, при которых производитель пластин не рекомендует их применение.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Термодинамическая модель метода аэродинамического звукового упрочнения
    (2020) Жигалов, А. Н.; Шелег, В. К; Богдан, Д. Д.
    В результате проведения научных исследований разработан и запатентован метод аэродинамического звукового упрочнения (АДУ), позволяющий обеспечивать достижение повышенных свойств твердых сплавов за счет снижения их дефектности, улучшения однородности структуры. Физика процесса АДУ заключается в том, что упрочняемое изделие предварительно нагревается до допустимой температуры, при которой твердый сплав не теряет приобретенную при изготовлении пластичность и твердость. Затем на изделие воздействуют волнами звуковой частоты, приведенными в диапазоне 140...160 Гц в резонансное состояние, при котором происходит образование увеличенной в несколько сот раз резонансной амплитуды. Дано описание сущности созданного метода АДУ. Приведена зависимость для определения энергии воздействия на упрочняемое твердое тело при АДУ. Представлена термодинамическая модель метода АДУ, основанная на энергетических тепловых и волновых воздействиях на упрочняемую структуру. Исходя из термодинамического объяснения, метод АДУ сводится к изменению исходной структуры твердого сплава под воздействием на нее температурного и волнового резонансного энергетических потоков, посредством которых в объекте упрочнения возбуждаются активационные и диссипативные процессы энергетического оттока в режиме открытой термодинамической системы. При этом квазистатический процесс переноса волновой энергии, осуществляемый в неравновесной среде, значительно превышает время релаксации упрочняющей системы. При упрочнении АДУ в твердых сплавах увеличивается ударная вязкость на 19–23 %, при этом достигаются величины ударной вязкости, равные 39,54–42,05 кДж/м2, повышается твердость по параметру HRC на 3,0...5,2 %
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Экспериментальное определение амплитудно-частотных характеристик при аэродинамическом звуковом упрочнении твердых сплавов
    (БНТУ, 2019) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.; Sheleg, V. K.; Jigalov, A. N.
    Для повышения стойкости с одновременным сохранением высоких характеристик по твердости и плотности твердых сплавов, работающих в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, предложено за счет применения явления резонанса на частотах, соответствующих звуковому спектру волн, достигать такой внешней энергии, которой будет достаточно для смещения атомов карбидов и связки. Чтобы придать твердым сплавам новые свойства, разработан и запатентован метод аэродинамического упрочнения. Эффект при таком упрочнении достигается за счет высокоэнергетического при невысоких температурах воздействия звуковых волн на структуру твердых сплавов. В упрочненных твердых сплавах происходят измельчение карбидных фаз и их перераспределение, уменьшение дислокаций внутренней структуры, улучшение параметров структуры для заданных условий эксплуатации. Полученные результаты подтверждают резонансный фактор энергетического воздействия при методе аэродинамического упрочнения. Экспериментально установлено, что для упрочнения данным методом твердых сплавов существуют два наиболее эффективных режима обработки, на каждом из которых имеется до пяти явно выраженных резонансных пиков амплитуд при определенных частотах, причем наиболее эффективная первая мода. Определены коэффициенты затухания при обработке твердых сплавов для каждого из режимов упрочнения. Результаты исследований подтверждают, что метод аэродинамического упрочнения является эффективным механизмом, изменяющим свойства твердых сплавов, работающих с ударными нагрузками: при упрочнении на резонансных частотах происходит повышение износостойкости твердосплавных пластин на 20–40 % по истечении 30 мин работы. The paper proposes to reach such external energy which is sufficient for shifting carbide atoms and binding through application of resonance effect on frequencies that corresponds to sound wave spectrum. The energy is used to increase resistance of hard alloys with simultaneous preservation of high characteristics in hardness and density and which are operating under heavy technological conditions with an impact load. Method of aerodynamic strengthening has been developed and patented in order to impart new properties to hard alloys. While carrying out the strengthening the effect is reached due to high-energy action of sound waves on structure of hard alloys at low temperature. Milling of carbide phases and their redistribution, reduction of dislocation in internal structure, improvement structure parameters for specified operational conditions occur in strengthened hard alloys. The obtained results prove a resonance factor of energy deposition while using method of aerodynamic strengthening. It has been experimentally determined that in order to use this strengthening method for hard alloys there are two most efficient processing modes and each of them has up to five clearly expressed resonance amplitude spikes at specific frequencies and the most efficient one is the first mode. Attenuation ratios have been determined while processing hard alloys for every strengthening mode. Results of the research prove the fact that the method of aerodynamic strengthening is an efficient mechanism that changes properties of hard alloys operating with impact loads: improvement of wear resistance in hard alloy plates is reached by 20–40 % upon the expiry of 30 minute operational period while making strengthening at resonance frequencies.
  • Эскиз недоступен
    Элемент
    Эффективность аэродинамического звукового упрочнения твердосплавного инструмента
    (Изд-во АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 2020) Шелег, В. К; Жигалов, А. Н.; Богдан, Д. Д.
    Показаны проблемы, возникающие при обработке твердосплавным инструментом прерывистых поверхностей, которые можно решить за счет использования метода аэродинамического звукового упрочнения (АДУ). Приведено описание физики процесса АДУ и его реализации. Показано, что применение метода АДУ повышает прочностные свойства твердых сплавов: происходит увеличение ударной вязкости по сравнению с неупрочненными образцами на: 23 % – для сплава Т15К6; 21 % – для Т5К10; 19 % – для ВК8; предел прочности при изгибе у твердосплавных пластин сплавов Т5К10, Т15К6, ВК6, ВК8 увеличивается на 19...23 %. При эксплуатации в условиях прерывистого резания, с ударными и циклическими нагрузками обеспечивается повышение стойкости в 1,35-3,8 раза, такого твердосплавного инструмента, упрочненного методом АДУ, как фрезерный, токарный для контурного точения, отрезания, обработки канавок, резьбонарезной, сверлильный, а также инструмента для горнодобывающей и строительно-дорожной промышленностей. The problems arising when carbide tools are used to process discontinuous surfaces that can be solved by using the method of aerodynamic sound hardening (ADU) are shown. The physics of the ADU process and its implementation are described. It is shown that the use of the ADU method increases the strength properties of hard alloys: there is an increase in impact strength compared with unstrengthened samples by: 23 % for alloy T15K6; 21 % – for T5K10; 19 % – for VK8; the flexural strength of carbide plates of alloys T5K10, T15K6, VK6, VK8 increases by 19 ... 23 %. When operating in intermittent cutting, with impact and cyclic loads, an increase in resistance of 1.35-3.8 times is provided for such carbide tools hardened by the ADU method as milling, turning for contour turning, cutting, grooving, thread-cutting, drilling, as well as tools for the mining and road construction industries.