ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», Тула, Россия:
А. С. Ямников, докт. техн. наук, кпрофессор кафедры технологии машиностроения (ТМ), эл. почта: yamnikovas@mail.ru
И. А. Матвеев, аспирант кафедры ТМ, эл. почта: ivan_matveev@list.ru

АО НПО "СПЛАВ", Тула, Россия:
Е. Н. Родионова, аспирант, нач. центральной измерительной лаборатории

При обработке протяженных трубчатых корпусов изделий обычно появляются погрешности формы оконча-
тельно обработанных поверхностей даже при соблюдении требуемых рекомендаций и технологического регламента. Во многих случаях это объясняется проявлениями технологической наследственности путем перераспределения остаточных напряжений, возникающих на стадии получения заготовки. Однако на свойства тонкостенных заготовок большое влияние оказывают и упругие деформации, возникающие при закреплении на станках, например в трехкулачковых патронах. По известным рекомендациям губки кулачков делают с большим углом охвата заготовки, приближающимся к 360°, однако из-за колебания размера и формы базовой поверхности заготовки упругие деформации неизбежны. Очевидно, что после обработки и раскрепления форма обработанной поверхности изменится, однако в известной литературе нет сведений о поведении формы базовой поверхности. Согласно общей теории технологической наследственности, при удалении припуска с обрабатываемой поверхности происходит перераспределение остаточных напряжений в материале заготовки, что при раскреплении может привести к искажению формы базовой поверхности. С целью пояснения данной гипотезы в производственных условиях проведены исследования поведения как обрабатываемых, так и базовых поверхностей заготовки. Замеры показали, что сразу после обработки погрешность формы обработанной поверхности в месте закрепления стремится к нулю, а при раскреплении возникают погрешности формы, при этом на порядок меньшие, чем до обработки. На максимальном удалении от места закрепления после обработки имеются незначительные погрешности формы, которые исчезают после раскрепления. Подтверждена гипотеза об искажении формы базовой поверхности относительно начальной. Изменилось угловое положение погрешностей относительно начального и уменьшился размер примерно на 0,02 мм.

1. Яковлев С. С., Трегубов В. И., Пилипенко О. В. и др. Ротационная вытяжка осесимметричных оболочек из анизотропных материалов с разделением очага деформации // Вестник машиностроения. 2015. № 1. С. 72–78.
2. Трегубов В. И., Яковлев С. С. и др. Инновационные технологические процессы ротационной вытяжки сложнопрофильных осесимметричных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2013. № 11. С. 9–16.
3. Астапов В. Ю. Ротационная вытяжка тонкостенных цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2015. № 2. С. 15–18.
4. Sosenushkin E. N., Yanovskaya E. A., Emelyanov V. V. Stress state and deformability of metal in axisymmetric extension // Russian Engineering Research. 2015. Vol. 35, No. 6. P. 462–465.
5. Yamnikov A. S., Chuprikov A. O. Chucks for thin-walled blanks // Russian Engineering Research. 2015. Vol. 35, No. 11. P. 838–840.
6. Ямникова О. А., Ямников А. С., Чуприков А. О., Матвеев И. А. Упругие деформации заготовок полых осесимметричных корпусов при закреплении в трехкулачковых патронах // Черные металлы. 2018. № 6. С. 25–30.
7. Madureira L. R., Melo F. Q. Deformation of thin straight pipes under concentrated forces or prescribed edge displacements // Mechanics Research Communications. 2015. Vol. 70. P. 79–84.
8. Бажуков И. Н., Серебряков Ан. В., Серебряков Ал. В., Паршаков С. И. О проблеме измерения диаметра прецизионных особотонкостенных труб // Черные металлы. 2018. № 8. С. 51–57.
9. Al-Muslim H. M., Arif A. F. M. Investigation and validation of finite element analysis material modeling for integrity assessment of indented pipe under static and cyclic loading // Journal of Pressure Vessel Technology. 2013. Vol. 135, Iss. 2. P. 021401.
10. Gozarchi S. F. Comparison of deflection measurement methods of large diameter steel pipes with control low strength material. 2014. URL: uta-ir.tdl.org/uta-ir/bitstream/handle/10106/24487/FarrokhiGozarchi_uta_2502M_12736.pdf (дата обращения: 03.04.2019)
11. Grigoriev S. N., Teleshevskii V. I., Glubokov A. V. et al. The problems of metrological support for the preparation of production in machine construction // Measurement Techniques. 2012. Vol. 55, Iss. 5. P. 526–529.
12. Васильев А. С. Технологическая наследственность в машиностроении // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2017. № 1(40). С. 198–202.
13. Kryvyi P. D., Dzyura V. O., Tymoshenko N. M., Krupa V. V. Technological Heredity and Accuracy of the Cross-Section Shapes of the Hydro-Cylinder Cylindrical Surfaces // ASME 2014 International Manufacturing Science and Engineering Conference collocated with the JSME 2014 International Conference on Materials and Processing and the 42^nd North American Manufacturing Research Conference. Vol. 2: Processing. Detroit, Michigan, USA, June 9–13, 2014. Paper No. MSEC2014–3946. P. V002T02A037. DOI: 10.1115/MSEC2014–3946
14. Павлов Д. А., Ерпалов М. В., Шимов Г. В., Павлова Е. А. Исследование влияния свойств материала на неоднородность деформации при продольной прокатке труб на короткой оправке // Черные металлы. 2018. № 10. С. 17–21.
15. Yamnikova O. A., Yamnikov A. S., Matveev I. A. Influence of the Ovality of the Base Surfaces of Thin-Walled Extended Axially Symmetric Hollow Parts on the Error of Radial Runout Measurements in Prisms // Measurement Techniques. 2018. Vol. 61, Iss. 3. Р. 251–257.
16. Васильев А. С., Ямников А. С., Ямникова О. А., Матвеев И. А. Влияние наследственных технологических погрешностей изготовления базовой трубы на параметры собранного реактивного двигателя // Черные металлы. 2019. № 1. С. 67–72.
17. Корсаков В. С. Точность механической обработки. — М. : Машгиз, 1961. — 380 с.