我校科学家改进金属加工机床

在工业4.0时代，金属加工工艺的数字化变得越来越重要。在现代机器制造业中，机床是工业设备的主力。我校科学家与世界领先的螺纹成型工具生产商 -Vargus 公司（以色列）合作，计划联合开发数控多轴机床刀具的生产。

在南乌拉尔国立大学理工学院自动化工程技术系进行了多年的研究，使用配备计算机的机器和机器人系统来获得具有复杂表面形状的零件。他们在高科技产品的生产中需求很高。2018年，根据科学家和实验工程研究所的工作成果，一篇文章发表在高级科学期刊“International Journal of Automotive and Mechanical Engineering”（SCOPUS）上。

现代工业的数字技术

带有计算机控制系统的现代机床可以扩展其使用范围。因此，南乌拉尔国立大学理工学院的科学家们已经完成了在这种机床上切割出以前从未获得的特殊螺旋表面的任务。

“我们的工作是在力学与技术学院发展战略方向的框架内进行的：“机械工程中的数字技术和机器人技术系统，在自动化工程技术系副教授德米特里·阿尔达舍夫的指导下，与“高精度工程产品加工工艺流程超级计算机工程”主题的国家任务实施密切相关。” 南乌拉尔国立大学理工学院院长、技术科学博士伊戈里·休罗夫说。

应南乌拉尔国立大学国家研究型大学计划框架中的工具制造专家的邀请，伊戈里·休罗夫教授被派往以色列领先的生产工具的企业。其中一家公司Vargus是螺纹成型工具生产的全球领导者。该公司电子产品的特点如下：

“不仅可以选择工具本身，还可以立即获得机器管理人员工作的控制程序。最高效的螺纹成型工具是所谓的星型螺纹铣削刀具。近年来，它们变得越来越普遍。最受欢迎的原因是刀具的高性能、多功能以及刀具破损对零件的最小损坏。尽管如此，在Vargus和其他类似的刀具制造商的产品目录中，还是没有相当普及的止推螺纹铣刀。”

攻克止推螺纹

初步研究表明，其原因在于原则上不可能使用这种刀具来获得所有这些内螺纹。所有这些都与在盘形工具形成螺旋表面期间所谓的圆化现象有关。

“几乎总是获得通常的度量轮廓的螺纹表面。 然而，在这种情况下所谓的耐磨钢型材的螺纹表面是个问题。在这方面，今天这些表面只能获得相对低效的转向。正是这些矛盾，当你想得到一些东西时，却根本不可能做到这一点，并且是金属加工科学研究的主题。” 伊戈里·阿列克谢耶维奇解释说。

这项任务被分配给博士研究生叶莲娜· 涅梅托娃，并成为她未来博士论文的主题。数学模型的开发和随后的计算揭示了螺纹和刀具的几何参数，其中星型螺纹铣削仍可用于止动螺纹。

“对于技术人员而言，这已经成功了一半，因为他们现在可以在他们已知的情况下应用生产过程：这是大直径和小间距的螺纹，伊戈里·休罗夫说强调说。 - 这种螺纹用于管道工业。但是，还有其他细节，特殊目的的细节，这个过程是不可能的。对于他们来说，提出了折中的办法：使用相同的工具，首先去除螺纹空洞中的金属的主要部分，然后，在最后一次通过时，将形状和尺寸带到所需的值。出现了确定这种工具的合理尺寸和形状的任务。”

南乌拉尔国立实验工程研究所五坐标计算机加工中心

实验工程研究所的实践实验

科学家在南乌拉尔国立大学实验机械工程科学学院的机械工程实验室组织实验。在其主任拉米里·扎基罗夫的支持下，在该部门的实验室工程师和教研室工程师的帮助下，可以对多轴数控机床进行理论位置验证并应用铣削止推螺纹。

“遗憾的是，并非所有问题都立即得到了解决：实验表明，一个几何建模是不够的; 伊戈里·休罗夫说，这种切割过程的一些物理现象被证明是不利的，表面质量不理想。 - 此外，还揭示了大多数计算机化设备的一些缺点：有必要进一步改进机器的计算机控制系统，并在不同的基础上生成控制程序。”

但是，这是进一步研究的主题。