Научные аспекты подготовки магистров по направлению 15.04.01 машиностроение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Научные аспекты подготовки магистров по направлению 15.04.01 машиностроение

Богодухов С.И., д.т.н., профессор

Оренбургский государственный университет

По направлению подготовки магистров 15.04.01 Машиностроение обучение ведется с 2014 года и мною осуществляется его непосредственное руководство. Магистранты выполняют большой объем научно-исследовательских работ под руководством научных руководителей профессорско-преподавательского состава кафедры материаловедения и технологии материалов и производственников с завода бурового оборудования. Работы магистрантов направления 15.04.01 представлены на международных, всероссийских конференциях, Уральских школах-семинарах молодых материаловедах. Тематика работ магистрантов разнообразна и соотносится с проблемами развития в области материаловедения. В настоящий момент особый интерес вызывает проблема повышения производительности труда, применение новых материалов, а также экономичное использование средств и материалов. В числе новейших технологических направлений, определяющих научно-технический прогресс обработки металла, одно из первых мест занимают методы обработки в области упрочнения режущего инструмента с целью повышения его эксплуатационных характеристик. Быстрое разрушение изделий, работающих при высоких скоростях, нагрузках и температурах, к которым относится режущий инструмент, требует разработки и внедрения в производство новых методов упрочнения. Также осуществляются работы по упрочнению углеродистых, инструментальных, штамповых сталей различными способами.

К традиционным способам повышения стойкости различных групп материалов относятся как поверхностная термообработка, так и различные диффузионные и другие химико-термические способы обработки, нанесение покрытий, наплавка и другие способы, но в ряде случаев они не всегда обеспечивают необходимую износостойкость или неприемлемы по другим причинам. Наиболее песпективными способами упрочнения материалов являются плазменная и лазерная обработка. Поэтому магистранты кафедры материаловедения и технологии материалов выполняют свои работы по данной тематике. В работах магистрантов используется следующее оборудование, имеющееся на кафедре материаловедения и технологии материалов: микроскоп оптический µVizo-МЕТ-221, растровый микроскоп JEOL JCM-6000 NeoScopeII, минидифрактометр МД-10, стационарный твердомер ИТ 5010, токарно-винторезный станок 16К20, оборудование для испытания на износ, весы с точностью до 0.001г для испытания образцов на износ. Объектом исследования являются изделия из твердых сплавов (неперетачиваемые квадратные пластины) группы ТК (Т15К6). Режимы лазерной обработки представлены в таблице 1.

Упрочнение твердых сплавов было выполнено при помощи лазерной установки ЛК 3015 лс 07, которая представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Лазерная установка ЛК 3015 лс 07

Внешний вид пластин представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Четырехгранная твердосплавная пластина группы ТК

Таблица 1 - Режимы лазерной обработки четырехгранных твердосплавных пластин группы ТК

Обработка пластин лазером проводилась на лазерном станке ЛК 3015 лс 07 по программе «KV_OSN»:

($PATH=/_N_MPF_DIR)

N10 G91 G17 F10000

N20 G0 X17.853 Y5.800

N30 M73

N40 M79

N50 M77

N60 G1 X0.000 Y4.000

N70 X-6.653 Y0.000

N80 G2 X-1.400 Y1.400 I0.000 J1.400

N90 G1 X0.000 Y13.500

N100 G2 X1.400 Y1.400 I1.400 J0.000

N110 G1 X13.500 Y0.000

N120 G2 X1.400 Y-1.400 I0.000 J-1.400

N130 G1 X0.000 Y-13.500

N140 G2 X-1.400 Y-1.400 I-1.400 J0.000

N150 G1 X-6.847 Y0.000

N160 M78

N170 M80

N180 M74

N190 G90 G0 X0 Y0

N200 M02

Твердость после непрерывной лазерной обработки измеряли по методу Виккерса на твердомере ИТ 5010 с погрешностью ±5 МПа (5 уколов). Результаты испытаний внесены в таблицу 2.

производительность режущий инструмент эксплуатационный

Таблица 2- Изменение твердости квадратных пластин, при нагрузке 10 кг, в зависимости от режимов лазерной обработки

Анализ таблицы 2 показал, что твёрдость у образцов после непрерывной лазерной обработки выше, чем у исходных на 79 %. Этот факт показывает на эффективность и перспективность примения данного способа упрочнения твердых сплавов. Исследования , проведенные по данной тематике, интересны магистрантам по направлению 15.04.01 Машиностроение и по итогам государственных защит в 2014-2018 годов количество оценок «отлично» составляет более 85 %.

Список литературы

1 Яресько, С.И. Физические и технологические основы упрочнения твердых сплавов: Монография / С.И. Яресько. - Самара: Самарский научный центр РАН, 2006. - 244 с.

2 Богодухов, С.И. Влияние режимов лазерного упрочнения на параметры тонкой структуры твердых сплавов / С.И. Богодухов, Е.С. Козик, Е.В. Свиденко // Издательско-полиграфический комплекс «Университет»: Оренбург, 2015. - №1. - С. 9-14.

3 Кузнецов, А.В. Влияние лазерной обработки на тонкую структуру твёрдого сплава Т15К6 / А. В. Кузнецов // XVI международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых. Екатеринбург, 7-11 декабря 2015: сборник научных трудов. -- Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2015. - Ч. 1. С. 259-262.

4 Пинахин, И.А. Влияние импульсной лазерной обработки на абразивнуюизносостойкость твердосплавных режущих инструментов / И.А. Пинахин,В.Г. Копченков // Научно-техническое издательство «Машиностроение». Москва, 2010.- N10.-C.10-12.

Размещено на Allbest.ru