Doctor of Sciences (Engineering), researcher
доктор технических наук, научный сотрудник
Current trends in the development of mechanical engineering impose increasingly stringent requirements for the performance characteristics of manufactured goods. The main parameters characterizing the quality of a product as a whole are the physical, mechanical, and geometric indicators of the working surfaces of the compound units. In domestic practice, a machined surface is mainly characterized by a rather limited number of parameters (no more than 6), such as the average microroughness height, the microroughness height at 10 points, etc. However, their use is not enough to manufacture competitive products in the modern conditions. For example, international ISO/ASME/DIN standards include a much broader set of parameters required to accurately describe the performance properties of a surface. The paper analyzes the approaches to the formation of requirements for the microgeometry of the working surfaces of parts used in modern mechanical engineering. Based on the analysis, the author proposed and mathematically substantiated a general approach to modelling surface texture characteristics, which allows describing adequately the surface using a new parameter – the profile physical coefficient, since it is virtually impossible to directly compare the technologies developed in Russia with foreign analogues based on the current standards. First, the profile physical coefficient was determined at the section level. Next, it was decomposed into a Fourier series for the two-dimensional and three-dimensional cases. The paper presents the analysis of the new parameter applicability on the example of a product obtained by honing. The author concluded about the applicability of this parameter and the necessity to develop a comprehensive methodology based on it for evaluating the surface after machining.
Современные тенденции развития машиностроения задают всё более жесткие требования к эксплуатационным характеристикам готовой продукции. Основными параметрами, характеризующими качество изделия в целом, являются физико-механические и геометрические показатели рабочих поверхностей составных деталей. Поверхность, полученная в результате механической обработки, в отечественной практике в основном характеризуется весьма ограниченным числом параметров (не более 6), таких как средняя высота микронеровностей, высоты микронеровностей по 10 точкам и др. Однако их применение недостаточно для производства конкурентоспособной продукции в современных условиях. Например, международные стандарты ISO/ASME/DIN включают гораздо более широкий набор параметров, необходимых для точного описания эксплуатационных свойств поверхности. В статье проанализированы подходы к формированию требований к микрогеометрии рабочих поверхностей деталей, используемых в современном машиностроении. На основе проведенного анализа предложен и математически обоснован общий подход к моделированию характеристик текстуры поверхности, который позволяет адекватно описывать поверхность с использованием нового параметра – физического коэффициента профиля, поскольку прямое сравнение технологий, разработанных в России, с иностранными аналогами с опорой на действующие стандарты практически невозможно. Сначала был определен физический коэффициент профиля на секционном уровне. Далее было выполнено его разложение на ряд Фурье для двухмерного и трехмерного случаев. Приведен анализ применимости нового параметра на примере изделия, полученного с помощью хонингования. Сделан вывод о целесообразности применения данного параметра и необходимости разработки комплексной методики оценки поверхности после механической обработки на его основе.