ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Ежегодную отраслевую премию «Промышленная робототехника» впервые запускают в России

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации совместно с Центром развития промышленной робототехники Университета Иннополис объявляет конкурсный отбор на ежегодную отраслевую премию «Промышленная робототехника». Премия учреждена в 2025 году в целях поощрения и признания деятельности отечественных компаний и организаций, работающих в сфере промышленной робототехники, что напрямую...

Минпромторг России поддержит российских производителей средств производства и автоматизации

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации объявило о проведении дополнительного отбора российских производителей средств производства и автоматизации для возмещения убытков, связанных с предоставлением скидок покупателям при реализации продукции. Данная субсидия предоставляется в рамках трех федеральных проектов, входящих в национальный проект «Средства производства и автомати...

Горьковский автозавод представил на ЦИПР особо значимый проект по созданию комплексной системы управления жизненным циклом продукта и производством

Горьковский автозавод представил проект по внедрению цифровых систем управления жизненным циклом продукта и производством. Проект демонстрируется на площадке конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР), которая проходит со 2 по 8 июня 2025 года в Нижнем Новгороде. Проект, внедрение которого началось в 2023 году, реализуется при поддержке Российского фонда развития информационных...

В Совете Федерации обсудили инструменты развития газохимической и нефтехимической отрасли Дальнего Востока

В Совете Федерации состоялось совещание на тему «Газификация и ее производные: газохимия и нефтехимия как драйвер роста экономики Дальневосточного федерального округа». Модератором заседания выступила заместитель директора департамента по привлечению инвестиций Корпорация развития Дальнего Востока и Арктики (КРДВ) Анастасия Набатчикова. Открывая мероприятие, член Комитета СФ по федеративному ус...

Президенту РФ предложили районы для пилотных проектов автоматизированных логистических центров

Ростовская и Нижегородская области могут стать пилотными площадками для реализации первых в России проектов создания комплексных автоматизированных логистических центров, где большую часть работы выполняют роботизированные системы, а не человек. С таким предложением выступил председатель совета директоров ГК "Интратул" Сергей Терентьев на встрече президента РФ Владимира Путина с представителями ро...

Вместе делаем Россию сильнее. Москва и Магадан договорились о совместном развитии промышленности

Столица стала наставником Магаданской области по развитию промышленного потенциала. Москва поделится опытом поддержки индустриального сектора, подготовки квалифицированных кадров для современного производства, развития особой экономической зоны, промышленного туризма, популяризации и другими эффективными практиками. Об этом сообщил Министр Правительства Москвы, руководитель Департамента инвестицио...

7 Мая 2009

Безабразивная обработка металлов

Безабразивная обработка металлов

Как cчитают cпециалиcты, наш век мoжет cтать векoм интенcивнoгo иcпoльзoвания в прoмышленнocти энергии мoщнoгo ультразвука. К примеру, нoвейшая и экoлoгичеcки чиcтая технoлoгия финишнoй oбрабoтки металлoв ультразвуком позволяет упроcтить и удешевить веcь процеcc, заметно улучшив его качеcтво.



Работа отечеcтвенных ученых над данной технологией началаcь довольно давно - почти полвека назад. Именно тогда в различных инcтитутах cтраны очень активно велиcь иcследования в области физических основ ультразвуковых процессов.

Однако конструированию, а в дальнейшем и производству промышленного оборудования, работающего по этому принципу, в немалой степени поспособствовала организация специализированного ООО «Северо-Западный Центр ультразвуковых технологий». Именно специалисты Центра совместно с учеными Санкт-Петербургского государственного политехнического университета сумели реализовать и внедрить в массовую практику технологию БУФО - безабразивной ультразвуковой финишной обработки металлов.

Чудо-приставка

Главное достоинство выпускаемого в Северной столице оборудования для новой технологии в том, что его можно установить на любые токарные, строгальные, плоскошлифовальные и другие станки, предназначенные для металлообработки. Таким образом, комплекты БУФО, являясь всего лишь приставками к типовым станкам, фактически превращают их в многооперационные. Например, чистовое точение детали резцом в заданный размер и финишная обработка поверхности происходят одновременно. В результате полностью отпадает необходимость в отдельном шлифовальном станке.

Переход от технологии чистового точения к финишной обработке осуществляется всего лишь заменой модифицированного под резец излучателя ультразвука. Таким образом, комплект БУФО позволяет обрабатывать детали, не снимая их с центров, от заготовки до 10 класса шероховатости (Ra=0,1 мкм). При этом одновременно происходит упрочнение поверхностной структуры металла, а также повышение опорной и усталостной прочности.
Технология освобождается от абразивных кругов и лент, войлока, притирочных паст и грязной ручной работы. Естественно, исключаются внутрицеховая транспортировка деталей и возможные припуски, экономятся производственная площадь и электроэнергия. При крупносерийном производстве возможны и целесообразны автоматизация и роботизация процесса. Практически во всех отраслях промышленности доказана эффективность использования БУФО на станках с ЧПУ и роботами. Возможна одновременная обработка детали резанием и ультразвуком.

Возможности

С помощью оборудования БУФО можно обрабатывать конструкционные, инструментальные и нержавеющие стали, чугуны, цветные металлы,   титановые сплавы и т.п. Более того, обрабатываются различные конструктивные формы деталей: цилиндрические наружные и внутренние поверхности, торцевые, конические и шаровые поверхности, разного рода выступы, прямоугольные и радиусные канавки. Практика использования техники БУФО показывает, что возможна обработка штоков цилиндров, деталей двигателей и арматуры трубопроводов, фланцев, муфт, дисков разных размеров и назначений, трансмиссий, станков, редукторов, компрессоров, шаровых кранов и т.п.
Последняя разработка Центра ультразвуковых технологий - создание универсального инструмента в комплекте БУФО, который предназначен для комплектования металлорежущих станков и позволяет обрабатывать как наружные, так и внутренние поверхности деталей.

Специалистами были найдены новые приемы построения акустических головок - ГА. Суть нововведения заключается в изменении кинематики и использовании резонирующих стержней, работающих в режиме изгибных колебаний. Такое построение ГА резко увеличивает технологические возможности инструмента - комплектов БУФО.
На сегодняшний день разработано шесть модификаций инструмента, которые снабжаются волноводами с излучателями ультразвука, позволяющими обрабатывать наружные и внутренние поверхности, например, диаметром от 10  до 500 мм и более.

«Секрет» и его показатели

Сравним некоторые данные. Обработка резцом детали из незакаленных сталей обычно дает 4–5 класс шероховатости. После обработки БУФО (за один проход излучателя ультразвука) – 10 класс шероховатости поверхности с Ra~0,1 мкм. Если детали обработаны точением или шлифовкой на 8 класс, БУФО позволяет получить 11-12 класс шероховатости с Ra ~ 0,05-0,025 мкм с одновременным упрочнением поверхностной структуры. Как это получается?

При воздействии ультразвука - удара излучателя о поверхностный слой металла - происходит пластическая деформация микронеровностей поверхности. Уникальность технологии состоит в том, что структура металла существенно изменяется. Как установлено академиком РАЕН и МАН ВШ В.П. Алехиным, на глубине 15–20 мкм от поверхности обработки металла возникают слои наноструктур с размером зерна 5-10 нм. Остаточные напряжения трансформируются в сжимающие.

Микротвердость обработанного слоя, например, стали увеличивается на 5-35%. Повышается усталостная прочность, до 90% увеличивается опорная поверхность. Некруглость геометрии детали после резца снижается на 25-30%. Использование БУФО при условии твердого точения детали в размере исключает необходимость применения шлифовальных станков. Таким образом, становится реальной технология обработки деталей за одну установку без съема ее с центров.

Практическое использование данного оборудования дает немалый экономический эффект. Согласно практике ряда заводов РФ, производительность техники увеличивается в несколько раз. Технология финишной обработки металлов ультразвуком позволяет упростить и удешевить весь процесс металлообработки. По данным ООО «Северо-Западный Центр высоких технологий», чтобы решить коренной вопрос использования машин и механизмов - увеличить их моторесурс износоустойчивости, по крайней мере, вдвое, - необходимо провести обработку БУФО.
Согласно санитарно-эпидемиологическому заключению № 78.01.06. 396. П. 000498.01.02 от 28.01.2002 г., технология БУФО соответствует государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам и безвредна, поэтому использовать ее на производстве практически безопасно.

Патенты и спрос

Технология и оборудование БУФО не имеют аналогов в мировом машиностроении. На них получено 15 патентов РФ, а интеллектуальный потенциал Центра ультразвуковых технологий и наличие авторских разработок в области использования мощного ультразвука в совокупности с собственным производством оборудования позволяют регулярно расширять ассортимент выпускаемой продукции. И это не остается незамеченным.                
В активе Центра - победы в тендерах на поставку оборудования для электроэнергетики, металлургии, машиностроения, нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности. Оборудование поставлено более чем на 350 заводов России, а также в страны ближнего и дальнего зарубежья - Украину, Белоруссию, Латвию, Казахстан, Словакию, Китай и др.

БУФО получила положительную оценку Международного корпуса добровольных экспертов (АВLE). Технология экспонировалась и получала призы на многих международных выставках. Одной из последних наград ООО «Северо-Западный Центр ультразвуковых технологий» стало завоевание  Гран-при на ХIII Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции». Награда вручена за победу в конкурсе «Лучший инновационный проект в области металлургии и машиностроения - 2008».

Владимир БАРАНОВ

Кол-во просмотров: 16734
Яндекс.Метрика