Добавить новость
Топ

Учёные научились «читать» историю обработки деталей по их поверхности

Учёные научились «читать» историю обработки деталей по их поверхности

Специалисты Тольяттинского государственного университета (ТГУ) и Национального исследовательского университета (НИУ) «МИЭТ» предложили метод, позволяющий по микрорельефу поверхности детали точно определять технологический маршрут её изготовления. Разработка помогает инженерам выявлять скрытые технологические отклонения, невидимые для стандартных измерительных приборов, и предотвращать преждевременные поломки ответственных узлов в авиации и машиностроении.

Стандартные заводские приборы зачастую измеряют лишь усреднённую шероховатость поверхности (Ra), сводя сложный рельеф к одному числу. Однако две детали с одинаковой шероховатостью могут иметь совершенно разный микропрофиль и существенно различаться по долговечности. Предложенная методика использует непрерывное вейвлет-преобразование – математический аппарат, раскладывающий профиль поверхности одновременно по пространственным координатам и масштабам (периодам неровностей). Это даёт возможность обнаружить следы предшествующих этапов механической обработки, которые обычно маскируются финишными операциями.

Наглядность подхода подтвердил эксперимент: две детали из нержавеющей стали 12Х18Н10Т после разных технологических цепочек показали абсолютно одинаковую нормативную шероховатость Ra=0,22 мкм. Традиционный технический контроль признаёт их идентичными. Однако предложенный метод выявил, что показатель скрытой нерегулярности микрорельефа одной из деталей в 20 раз выше: под сглаженным верхним слоем сохранились выраженные следы грубого чернового точения. Поскольку сталь 12Х18Н10Т склонна к интенсивному деформационному упрочнению (наклёпу), такие скрытые концентраторы напрямую влияют на усталостную прочность и износостойкость изделия.

– Привычные параметры шероховатости остаются основой контроля качества, но они дают лишь усреднённую картину. Предложенный метод показывает, где именно и насколько сильно проявляются скрытые структуры на поверхности, – поясняет один из авторов исследования, доктор технических наук Павел Мельников из ТГУ. – Инженер получает возможность увидеть следы предыдущего этапа обработки, даже если финишная обработка сделала деталь внешне идеальной.

Алгоритм оптимизирован для практического применения: расчёт скалограммы и извлечение признаков одного профиля занимают менее 0,5 секунды. Это позволит интегрировать метод в автоматизированные линии контроля прямо в производственном цехе. Детали будут проходить быструю проверку на «технологическую чистоту», что гарантирует соответствие заявленному технологическому процессу и снижает риск брака критически важных компонентов двигателей и механизмов.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда. Статья о нём опубликована в журнале Metals (MDPI). Это ежемесячный рецензируемый научный журнал открытого доступа, освещающий соответствующие научные исследования и технологические разработки.

Этот материал опубликован пользователем сайта через форму добавления новостей.
Ответственность за содержание материала несет автор публикации. Точка зрения автора может не совпадать с позицией редакции.
Moscow.media
Музыкальные новости

Новости Самарской области





Все новости Самарской области на сегодня
Губернатор Самарской области Дмитрий Азаров



Rss.plus

Другие новости Самарской области




Все новости часа на smi24.net

Новости Самары


Moscow.media
Самара на Ria.city
Новости Крыма на Sevpoisk.ru

Другие города России