Journals →  Цветные металлы →  2023 →  #4 →  Back

Автоматизация процессов плавки и металлообработки
ArticleName Особенности контроля качества сложнопрофильных поверхностей изделий из алюминиевых сплавов в процессе магнитно-абразивного воздействия
DOI 10.17580/tsm.2023.04.13
ArticleAuthor Максаров В. В., Максимов Д. Д., Синюков М. С.
ArticleAuthorData

Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

В. В. Максаров, декан механико-машиностроительного факультета, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: maks78.54@mail.ru
Д. Д. Максимов, аспирант кафедры машиностроения, эл. почта: imwacako@gmail.com
М. С. Синюков, магистрант кафедры машиностроения, эл. почта: sms-0305@yandex.ru

Abstract

Рассмотрен вопрос технологического обеспечения качества сложнопрофильных поверхностей изделий из алюминиевых сплавов и контроля качества данных поверхностей. Представлены особенности изготовления сложнопрофильных изделий. Проведен анализ негативных факторов, возникающих в процессе лезвийной обработки алюминиевых сплавов. Исследование проведено с целью разработки такого способа обработки сложнопрофильных изделий, который будет обеспечивать равномерность обработки и качество по всему профилю обрабатываемой поверхности. Объектом исследования является процесс магнитно-абразивной обработки сложнопрофильных поверхностей изделий из алюминиевых сплавов, а предметом исследования — шероховатость обработанной сложнопрофильной поверхности. Предложен способ магнитно-абразивной обработки сложнопрофильных поверхностей, при котором рабочие поверхности магнитов описывают профиль обрабатываемой поверхности. В качестве подтверждения работоспособности предлагаемого способа обработки проведено комплексное моделирование процесса магнитно-абразивной обработки. Получены результаты моделирования магнитного поля в рабочем зазоре, график распределения магнитной индукции вдоль средней линии рабочего зазора. Проведена оценка динамики магнитно-абразивной массы в процессе магнитно-абразивной обработки сложнопрофильной поверхности. Результаты проведенных исследований позволяют оценить влияние динамики магнитно-абразивной массы на шероховатость обработанной поверхности. Качество обработанной поверхности обеспечивается в необходимой мере на тех участках сложнопрофильной поверхности, где динамика магнитно-абразивной массы в процессе обработки была выше.

keywords Магнитно-абразивная обработка, алюминиевые сплавы, контроль качества, шероховатость поверхности, обработка алюминиевых сплавов, окончательная обработка, рабочий зазор, сложнопрофильная поверхность
References

1. Anjaneyulu K., Venkatesh G. Surface texture improvement of magnetic and non magnetic materials using magnetic abrasive finishing process. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2021. Vol. 235, Iss. 19. pp. 4084–4096. DOI: 10.1177/0954406220970590
2. Litvinenko V. S., Dvoynikov M. V., Trushko V. L. Elaboration of a conceptual solution for the development of the Arctic shelf from seasonally flooded coastal areas. International Journal of Mining Science and Technology. 2022. Vol. 32, Iss. 1. pp. 113–119. DOI: 10.1016/j.ijmst.2021.09.010
3. Alattar A. L., Bazhin V. Y. Al – Cu – B4C composite materials for the production of high-strength billets. Metallurgist. 2020. Vol. 64. P. 566–573.
4. Yamnikov A. S., Safarova L. L. Regularities of changing the dimensions of the main bore of the cylinder of TMZ-450D diesel engine during the technological process. Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 248. pp. 319–326. DOI: 10.31897/PMI.2021.2.16
5. Volkova E. I., Sheler P. R. New linear technology: Near net size casting. Zapiski Gornogo instituta. 2005. Vol. 165. pp. 46–48.
6. Ahmad S., Singari R. M., Mishra R. S. Development of Al2O3 – SiO2 based magnetic abrasive by sintering method and its performance on Ti – 6Al – 4V during magnetic abrasive finishing. Transactions of the Institute of Metal Finishing. 2021. Vol. 99, Iss. 2. pp. 94–101. DOI: 10.1080/00202967.2021.1865644
7. Natsume M., Shinmura T. Study of magnetic abrasive machining by use of work vibration system (Characteristics of plane finishing and application to the inside finishing of groove). Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. Series C. 1998. Vol. 64, Iss. 627. pp. 4447–4452. DOI: 10.1299/kikaic.64.4447
8. Bezyazychnyi V. F., Szcerek M., Pervov M. L., Timofeev M. V., Prokofiev M. A. The study of the effect of temperature on the ability of metals to accumulate energy during their plastic deformation. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 55–59. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.55
9. Sanin S. N., Pelipenko N. A. Innovative technology of large-size products manufacture. Journal of Mining Institute. 2018. Vol. 230. pp. 185–189. DOI: 10.25515/pmi.2018.2.185
10. Yungmeister D. A., Sudarikov S. M., Kireev K. A. Feasibility of type of deep-water technologies for the extraction of marine ferro-manganese nodules. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 88–95. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.88
11. Singh D. K., Jain V. K., Raghuram V. On the performance analysis of flexible magnetic abrasive brush. Machining Science and Technology: An International Journal. 2005. Vol. 9, Iss. 4. pp. 601–619. DOI: 10.1080/10910340500398217
12. Singh P., Singh L., Singh S. Preparation, microstructure evaluation and performance analysis of diamond-iron bonded magnetic abrasive powder. Powder Metallurgy Progress. 2020. Vol. 19, Iss. 2. pp. 82–89. DOI: 10.1515/pmp-2019-0008
13. Pryakhin E. I., Sharapova D. M. Understanding the structure and properties of the heat affected zone in welds and model specimens of high-strength lowalloy steels after simulated heat cycles. CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 19. pp. 60–65. DOI: 10.17580/cisisr.2020.01.12
14. Vasiliev A. S., Goncharov A. A. Special strategy of treatment of difficultyprofile conical screw surfaces of single-screw compressors working bodies. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 60–64.
15. Zhu P., Zhang G., Du, J., Jiang L., Zhang P., Cui Y. Removal mechanism of magnetic abrasive finishing on aluminum and magnesium alloys. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. Vol. 114, Iss. 5-6. pp. 1717–1729. DOI: 10.1007/s00170-021-06952-4
16. Kumar V., Sharma R., Dhakar K., Singla Y. K., Verma K. Experimental evaluation of magnetic abrasive finishing process with diamond abrasive. International Journal of Materials and Product Technology. 2019. Vol. 58, Iss. 1. pp. 55–70. DOI: 10.1504/IJMPT.2019.096928
17. Ivanov S. L., Ivanova P. V., Kuvshinkin S. Y. Promising model range career excavators operating time assessment in real operating conditions. Journal of Mining Institute. 2020. Vol. 242. pp. 228–233. DOI: 10.31897/pmi.2020.2.228
18. Maksarov V. V., Popov M. A., Zakharova V. P. Influence of magneticabrasive machining parameters on ceramic cutting tools for technological quality assurance of precision products from cold-resistant steels. Chernye Metally. 2023. No. 1. pp. 67–73. DOI: 10.17580/chm.2023.01.10
19. Bolobov V. I., Popov G. G. Methodology for testing pipeline steels for resistance to grooving corrosion. Journal of Mining Institute. 2021. Vol. 252. pp. 854–860. DOI: 10.31897/PMI.2021.6.7
20. Cheng Ken-Chuan, Chen Kuan-Yu, Tsui Hai-Ping, Wang A-Cheng. Characteristics of the polishing effects for the stainless tubes in magnetic finishing with gel abrasive. Processes. 2021. Vol. 9. 1561. DOI: 10.3390/pr9091561
21. Cui T., Zhang G., Cui Y., Jiang, L. et al. Effect of atomizing rapid solidification spherical abrasive finishing on the surface quality of copper-nickel alloy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2021. Vol. 235, Iss. 12. pp. 2004–2014. DOI: 10.1177/09544054211007993
22. Maksarov V. V., Olt J., Keksin A. I., Shcheglova R. A. The use of composite powders in the process of magnetic-abrasive finishing of taps to improve the quality of threads in articles made of corrosion-resistant steels. Chernye Metally. 2022. No. 2. pp. 49–55. DOI: 10.17580/chm.2022.02.09
23. Nagdeve L., Dhakar K., Kumar H. Development of novel finishing tool into magnetic abrasive finishing process of aluminum 6061. Materials and Manufacturing Processes. 2020. Vol. 35, Iss. 10. pp. 1129–1134. DOI: 10.1080/10426914.2020.1767295
24. Nahy Ali, Kadhum Ali. Optimizing the micro-hardness of a surface by magnetic abrasive finishing. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 870. 012018. DOI: 10.1088/1757-899X/870/1/012018
25. Nam S. S., Kim J. S., Mun S. D. Magnetic abrasive finishing of betatitanium wire using multiple transfer movement method. Applied Sciences. 2020. Vol. 10, Iss. 19. 6729. DOI: 10.3390/app10196729
26. Kumari C., Chak S. K., Vani V. V. Experimental investigations and optimization of machining parameters for Magneto-rheological Abrasive Honing process. Materials and Manufacturing Processes. 2020. No. 1-9. DOI: 10.1080/10426914.2020.1779938
27. Kuskov V. B., Ivanov V. V., Yushina T. I. Increasing the recovery ratio of iron ores in the course of preparation and processing. CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 21. pp. 4–8. DOI: 10.17580/cisisr.2021.01.01
28. Zhang Wei. An analysis of the formation mechanisms of abrasive particles and their effects on cutting efficiency. Fluid Dynamics and Materials Processing. 2022. Vol. 18, Iss. 4. pp. 1153–1167. DOI: 10.32604/fdmp.2022.019719
29. Kumar M., Kumar V., Kumar A., Yadav H. N. S., Das M. CFD analysis of MR fluid applied for finishing of gear in MRAFF process. Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 45. pp. 4677–4683. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.01.116
30. Kumari C., Chak S. K. Experimental studies on material removal behavior in MRAH based finishing technique. Materials and Manufacturing Processes. 2021. Vol. 36, Iss. 8. pp. 916–925. DOI: 10.1080/10426914.2021.1885699

31. Heng L., Kim J. S., Tu J.-F., Mun S. D. Fabrication of precision meso-scale diameter ZrO2 ceramic bars using new magnetic pole designs in ultra-precision magnetic abrasive finishing. Ceramics International. 2020. DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.04.02
32. Hryniewicz T., Rokosz K., Filippi M. Biomaterial studies on AISI 316L stainless steel after magnetoelectropolishing. Materials. 2009. Vol. 2, Iss. 1. pp. 129–145. DOI: 10.3390/ma2010129
33. Jain V., Kumar P., Behera P., Jayswal S. Effect of working gap and circumferential speed on the performance of magnetic abrasive finishing process. Wear. 2001. Vol. 250, Iss. 1-12. pp. 384–390. DOI: 10.1016/S0043-1648(01)00642-1
34. Chawla Gagandeep, Kumar Vinod, Sharma Rishi. Neural simulation of surface generated during magnetic abrasive flow machining of hybrid Al/SiC/B4C-MMCs. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion. 2021. Vol. 7. 153. DOI: 10.1007/s40735-021-00587-4
35. Keksin A. I., Filipenko I. A. Oil and gas sector products cold working process. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources 2019. 2020. Vol. 1. pp. 400–405. DOI: 10.1201/9781003014577-50

Full content Особенности контроля качества сложнопрофильных поверхностей изделий из алюминиевых сплавов в процессе магнитно-абразивного воздействия
Back