Максим Шаповалов | Donbass State Engineering Academy (original) (raw)
articles by Максим Шаповалов
The technique of designing high-power CNC lathes for enterprises of the heavy engineering industry, 2019
Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis base... more Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis based on their components processing parameters statistical study. The process of designing high-power metal cutting equipment that most completely meets the customer's essential requirements consists in developing its technological structure in the form of a functional-structural model with the main technological parameters (accuracy class, size of working space, necessary power parameters, cutting modes) substantiation.
Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use met... more Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use methods of bulk modification for improving structural strength and fracture resistance of cemented carbide cutting plates. It is suggested to test cutting plates to assess the structural strength limit. The accelerated method to estimate the resistance to scattered contact damage and chipping resistance is developed. It is obtained that the pulsed magnetic field treatment (PMNF) of cutting plates (85% WoC, 5% TiC, 10% Co) leads to a dependent on treatment regime increase in structural bending strength limit under static load. The PMTF allows increasing the resistance to scattered contact damage and chipping resistance for cutting plates (92% WoC, 8% Co). It is shown that physical method of pulsed magnetic field treatment is promising for modification of tool materials.
Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Ме... more Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Мета роботипідвищення експлуатаційного ресурсу, надійності, міцності і зносостійкості твердосплавних різальних інструментів за рахунок зміцнення обробкою імпульсним магнітним полем. В статті вирішуються наступні завдання: встановити основні фактори, що впливають на зміну зносостійкості твердого сплаву, який зміцнений обробкою імпульсним магнітним полем; дослідити вплив результатів випробувань твердосплавних різальних інструментів, які зміцнені ОІМП на продуктивність в виробничих умовах; встановити вплив зміцнення ОІМП на показники експлуатаційної стійкості інструменту; дослідити взаємозв'язок параметрів ОІМП, параметрів технологічного процесу різання і ефективності виробництва. Отримано наступні результати: на підставі виробничих випробувань твердосплавних різальних інструментів встановлено, що застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню зносостійкості різальних інструментів, зменшенню коефіцієнта варіації стійкості, підвищенню гамма-відсоткової стійкості, зменшенню кількості викришування, поломок в зоні приробітку інструменту. Застосування ОІМП дозволяє оптимізувати режими різання за продуктивністю обробки, собівартості операції і інструментальним витратам. Встановлено, що при важких умовах різання доцільно оптимізувати режим різання по величині подачі з урахуванням розсіювання стійкості інструментів. Висновки: застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню стійкості інструментів в 1,2 -2,0 рази та зниженню коефіцієнту варіації стійкості в 1,3 -3,1 рази. Гаммавідсоткова стійкість інструментів підвищується в 1,7 -2,8 рази. Оптимальна стійкість підвищується в 1,4 -2 рази, оптимальна подача -в 1,15-1,3 рази. Визначено залежність продуктивності обробки різцями після ОІМП, від напруженості магнітного поля H, межі міцності твердого сплаву в
Papers by Максим Шаповалов
Молодий вчений
Стаття присвячена післявоєнному відновленню економіки України. Конкретизовано основні концептуаль... more Стаття присвячена післявоєнному відновленню економіки України. Конкретизовано основні концептуальні засади післявоєнного відновлення економіки країни. Українці продемонстрували Європі та демократичному світу, що здатні себе захистити, але для цього нам потрібна зброя і ресурси. З урахуванням сьогоднішніх викликів та можливостей було розглянуто варіанти післявоєнного відновлення економіки України, а також розгляд питання про перспективи розвитку економічних відноси, що дасть змогу залучити іноземний капітал та інвестиції, які запустять певні процеси для покращення соціально-економічної складової в країні. Серед концептуальних засад слід виділити побудову довгострокових партнерських відносин з іноземними компаніями та інвесторами, залучення іноземного капіталу, забезпечення геополітичної стабілізації, відбудова критично важливої інфраструктури та розвиток виробничих потужностей, що забезпечить стимулювання економіки та подальше її піднесення.
Робота присвячена створенню й упровадженню твердосплавного різального інструменту з підвищеними е... more Робота присвячена створенню й упровадженню твердосплавного різального інструменту з підвищеними експлуатаційними властивостями, який має високу надійність і довговічність. Підвищення ресурсу інструменту при обробленні на важких верстатах є надзвичайно важливим внаслідок значної вартості важких верстатів і необхідністю скоротити час простою при заміні інструменту, а також великою вартістю самого твердосплавного інструменту. Аналіз різних методів підвищення фізико-механічних властивостей твердосплавних інструментальних матеріалів показав, що застосування цих методів, хоча і дозволяє домогтися збільшення зносостійкості інструменту, але не дає можливості суттєво знизити витрати. Підвищення працездатності твердосплавного різального інструменту для важких верстатів здійснюється за рахунок обробки імпульсним магнітним полем. Встановлено, що обробка імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню міцності й зносостійкості інструментального матеріалу при незначних витратах. Випробування зразків...
The subject matter of the article is the process of hardening cutting tools for heavy machines. T... more The subject matter of the article is the process of hardening cutting tools for heavy machines. The goal of the work is to increase the operating life, reliability, durability and wear resistance of carbide cutting tools due to magnetic-pulse treatment. The tasks were solved: the main factors affecting the change in wear resistance of a carbide treated with a pulsed magnetic field; the impact of the test results of carbide cutting tools hardened by a magnetic-pulse treatment (MPT) on the productive capacity was studied; the MPT impact on the tool durability indices; the interrelation of the MPT parameters, cutting parameters and production efficiency were studied. The following results were obtained: the production tests of carbide cutting tools showed that magnetic-pulse treatment contributes to improving the wear resistance of cutting tools, reducing the coefficient of durability variations, increasing gamma-percentile stability, reducing the amount of chipping and breakage in the...
Повышение эффективности металлообработки, внедрение технологий материалосбережений в машиностроен... more Повышение эффективности металлообработки, внедрение технологий материалосбережений в машиностроении, повышение качества продукции невозможно без разработки научно обоснованного управления эксплуатацией режущего инструмента. Статья посвящена актуальной проблеме современного машиностроительного производства, для которого характерна тенденция внедрения режущих инструментов сборной конструкции. Особую важность вопроса качества эксплуатации инструмента приобретают для тяжелого машиностроения, представителем которого является ПрАТ НКМЗ. Представлен алгоритм комплексной оценки качества эксплуатации режущего инструмента. Новизной научных разработок статьи является квалиметрический подход к оценке качества и надежности сборных инструментов. На основе статистических данных о работе сборных инструментов в условиях завода, определены резервы повышения их качества эксплуатации. Показано, что характернім отказом фрезы является поломка пластины. Это приводит к повышенному расходу инструментального...
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019
Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis base... more Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis based on their components processing parameters statistical study. The process of designing high-power metal cutting equipment that most completely meets the customer's essential requirements consists in developing its technological structure in the form of a functional-structural model with the main technological parameters (accuracy class, size of working space, necessary power parameters, cutting modes) substantiation.
International Journal of Industrial Engineering and Management, 2019
Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use met... more Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use methods of bulk modification for improving structural strength and fracture resistance of cemented carbide cutting plates. It is suggested to test cutting plates to assess the structural strength limit. The accelerated method to estimate the resistance to scattered contact damage and chipping resistance is developed. It is obtained that the pulsed magnetic field treatment (PMNF) of cutting plates (85% WoC, 5% TiC, 10% Co) leads to a dependent on treatment regime increase in structural bending strength limit under static load. The PMTF allows increasing the resistance to scattered contact damage and chipping resistance for cutting plates (92% WoC, 8% Co). It is shown that physical method of pulsed magnetic field treatment is promising for modification of tool materials.
В статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых ста... more В статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых станков, которые включат принципы создания систем блочно–модульного инструмента на основе квалиметрической оценки состояний процесса механической обработки, возможных отказов технологической системы, свойств и критериев их оптимизации, определение весомостей критериев, основы конструирования элементов блочно–модульного инструмента с учетом оценки напряженно–деформированного состояния и жесткости основных узлов, создание математической модели процесса дробления стружки их режущими элементами и вероятностной оценки стабильности дробления стружки; методологию моделирования сложных конструкций модульного инструмента с применением расчетно–аналитических методов конечных элементов, статических и динамических методов исследования системы механической обработки. Проведены исследования оптимизационных расчетов и предложена система блочно–модульного инструмента с механическим креплением пластин для ч...
Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries
Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Ме... more Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Мета роботипідвищення експлуатаційного ресурсу, надійності, міцності і зносостійкості твердосплавних різальних інструментів за рахунок зміцнення обробкою імпульсним магнітним полем. В статті вирішуються наступні завдання: встановити основні фактори, що впливають на зміну зносостійкості твердого сплаву, який зміцнений обробкою імпульсним магнітним полем; дослідити вплив результатів випробувань твердосплавних різальних інструментів, які зміцнені ОІМП на продуктивність в виробничих умовах; встановити вплив зміцнення ОІМП на показники експлуатаційної стійкості інструменту; дослідити взаємозв'язок параметрів ОІМП, параметрів технологічного процесу різання і ефективності виробництва. Отримано наступні результати: на підставі виробничих випробувань твердосплавних різальних інструментів встановлено, що застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню зносостійкості різальних інструментів, зменшенню коефіцієнта варіації стійкості, підвищенню гамма-відсоткової стійкості, зменшенню кількості викришування, поломок в зоні приробітку інструменту. Застосування ОІМП дозволяє оптимізувати режими різання за продуктивністю обробки, собівартості операції і інструментальним витратам. Встановлено, що при важких умовах різання доцільно оптимізувати режим різання по величині подачі з урахуванням розсіювання стійкості інструментів. Висновки: застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню стійкості інструментів в 1,2 2,0 рази та зниженню коефіцієнту варіації стійкості в 1,3 3,1 рази. Гамма-відсоткова стійкість інструментів підвищується в 1,7 2,8 рази. Оптимальна стійкість підвищується в 1,4-2 рази, оптимальна подача-в 1,151,3 рази. Визначено залежність продуктивності обробки різцями після ОІМП, від напруженості магнітного поля H, межі міцності твердого сплаву в
The technique of designing high-power CNC lathes for enterprises of the heavy engineering industry, 2019
Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis base... more Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis based on their components processing parameters statistical study. The process of designing high-power metal cutting equipment that most completely meets the customer's essential requirements consists in developing its technological structure in the form of a functional-structural model with the main technological parameters (accuracy class, size of working space, necessary power parameters, cutting modes) substantiation.
Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use met... more Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use methods of bulk modification for improving structural strength and fracture resistance of cemented carbide cutting plates. It is suggested to test cutting plates to assess the structural strength limit. The accelerated method to estimate the resistance to scattered contact damage and chipping resistance is developed. It is obtained that the pulsed magnetic field treatment (PMNF) of cutting plates (85% WoC, 5% TiC, 10% Co) leads to a dependent on treatment regime increase in structural bending strength limit under static load. The PMTF allows increasing the resistance to scattered contact damage and chipping resistance for cutting plates (92% WoC, 8% Co). It is shown that physical method of pulsed magnetic field treatment is promising for modification of tool materials.
Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Ме... more Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Мета роботипідвищення експлуатаційного ресурсу, надійності, міцності і зносостійкості твердосплавних різальних інструментів за рахунок зміцнення обробкою імпульсним магнітним полем. В статті вирішуються наступні завдання: встановити основні фактори, що впливають на зміну зносостійкості твердого сплаву, який зміцнений обробкою імпульсним магнітним полем; дослідити вплив результатів випробувань твердосплавних різальних інструментів, які зміцнені ОІМП на продуктивність в виробничих умовах; встановити вплив зміцнення ОІМП на показники експлуатаційної стійкості інструменту; дослідити взаємозв'язок параметрів ОІМП, параметрів технологічного процесу різання і ефективності виробництва. Отримано наступні результати: на підставі виробничих випробувань твердосплавних різальних інструментів встановлено, що застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню зносостійкості різальних інструментів, зменшенню коефіцієнта варіації стійкості, підвищенню гамма-відсоткової стійкості, зменшенню кількості викришування, поломок в зоні приробітку інструменту. Застосування ОІМП дозволяє оптимізувати режими різання за продуктивністю обробки, собівартості операції і інструментальним витратам. Встановлено, що при важких умовах різання доцільно оптимізувати режим різання по величині подачі з урахуванням розсіювання стійкості інструментів. Висновки: застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню стійкості інструментів в 1,2 -2,0 рази та зниженню коефіцієнту варіації стійкості в 1,3 -3,1 рази. Гаммавідсоткова стійкість інструментів підвищується в 1,7 -2,8 рази. Оптимальна стійкість підвищується в 1,4 -2 рази, оптимальна подача -в 1,15-1,3 рази. Визначено залежність продуктивності обробки різцями після ОІМП, від напруженості магнітного поля H, межі міцності твердого сплаву в
Молодий вчений
Стаття присвячена післявоєнному відновленню економіки України. Конкретизовано основні концептуаль... more Стаття присвячена післявоєнному відновленню економіки України. Конкретизовано основні концептуальні засади післявоєнного відновлення економіки країни. Українці продемонстрували Європі та демократичному світу, що здатні себе захистити, але для цього нам потрібна зброя і ресурси. З урахуванням сьогоднішніх викликів та можливостей було розглянуто варіанти післявоєнного відновлення економіки України, а також розгляд питання про перспективи розвитку економічних відноси, що дасть змогу залучити іноземний капітал та інвестиції, які запустять певні процеси для покращення соціально-економічної складової в країні. Серед концептуальних засад слід виділити побудову довгострокових партнерських відносин з іноземними компаніями та інвесторами, залучення іноземного капіталу, забезпечення геополітичної стабілізації, відбудова критично важливої інфраструктури та розвиток виробничих потужностей, що забезпечить стимулювання економіки та подальше її піднесення.
Робота присвячена створенню й упровадженню твердосплавного різального інструменту з підвищеними е... more Робота присвячена створенню й упровадженню твердосплавного різального інструменту з підвищеними експлуатаційними властивостями, який має високу надійність і довговічність. Підвищення ресурсу інструменту при обробленні на важких верстатах є надзвичайно важливим внаслідок значної вартості важких верстатів і необхідністю скоротити час простою при заміні інструменту, а також великою вартістю самого твердосплавного інструменту. Аналіз різних методів підвищення фізико-механічних властивостей твердосплавних інструментальних матеріалів показав, що застосування цих методів, хоча і дозволяє домогтися збільшення зносостійкості інструменту, але не дає можливості суттєво знизити витрати. Підвищення працездатності твердосплавного різального інструменту для важких верстатів здійснюється за рахунок обробки імпульсним магнітним полем. Встановлено, що обробка імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню міцності й зносостійкості інструментального матеріалу при незначних витратах. Випробування зразків...
The subject matter of the article is the process of hardening cutting tools for heavy machines. T... more The subject matter of the article is the process of hardening cutting tools for heavy machines. The goal of the work is to increase the operating life, reliability, durability and wear resistance of carbide cutting tools due to magnetic-pulse treatment. The tasks were solved: the main factors affecting the change in wear resistance of a carbide treated with a pulsed magnetic field; the impact of the test results of carbide cutting tools hardened by a magnetic-pulse treatment (MPT) on the productive capacity was studied; the MPT impact on the tool durability indices; the interrelation of the MPT parameters, cutting parameters and production efficiency were studied. The following results were obtained: the production tests of carbide cutting tools showed that magnetic-pulse treatment contributes to improving the wear resistance of cutting tools, reducing the coefficient of durability variations, increasing gamma-percentile stability, reducing the amount of chipping and breakage in the...
Повышение эффективности металлообработки, внедрение технологий материалосбережений в машиностроен... more Повышение эффективности металлообработки, внедрение технологий материалосбережений в машиностроении, повышение качества продукции невозможно без разработки научно обоснованного управления эксплуатацией режущего инструмента. Статья посвящена актуальной проблеме современного машиностроительного производства, для которого характерна тенденция внедрения режущих инструментов сборной конструкции. Особую важность вопроса качества эксплуатации инструмента приобретают для тяжелого машиностроения, представителем которого является ПрАТ НКМЗ. Представлен алгоритм комплексной оценки качества эксплуатации режущего инструмента. Новизной научных разработок статьи является квалиметрический подход к оценке качества и надежности сборных инструментов. На основе статистических данных о работе сборных инструментов в условиях завода, определены резервы повышения их качества эксплуатации. Показано, что характернім отказом фрезы является поломка пластины. Это приводит к повышенному расходу инструментального...
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019
Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis base... more Proposed is the method of heavy machine tools constructions' structural-parametric synthesis based on their components processing parameters statistical study. The process of designing high-power metal cutting equipment that most completely meets the customer's essential requirements consists in developing its technological structure in the form of a functional-structural model with the main technological parameters (accuracy class, size of working space, necessary power parameters, cutting modes) substantiation.
International Journal of Industrial Engineering and Management, 2019
Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use met... more Analysis of the tool work and refusals when heavy machines cutting shows the necessity to use methods of bulk modification for improving structural strength and fracture resistance of cemented carbide cutting plates. It is suggested to test cutting plates to assess the structural strength limit. The accelerated method to estimate the resistance to scattered contact damage and chipping resistance is developed. It is obtained that the pulsed magnetic field treatment (PMNF) of cutting plates (85% WoC, 5% TiC, 10% Co) leads to a dependent on treatment regime increase in structural bending strength limit under static load. The PMTF allows increasing the resistance to scattered contact damage and chipping resistance for cutting plates (92% WoC, 8% Co). It is shown that physical method of pulsed magnetic field treatment is promising for modification of tool materials.
В статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых ста... more В статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых станков, которые включат принципы создания систем блочно–модульного инструмента на основе квалиметрической оценки состояний процесса механической обработки, возможных отказов технологической системы, свойств и критериев их оптимизации, определение весомостей критериев, основы конструирования элементов блочно–модульного инструмента с учетом оценки напряженно–деформированного состояния и жесткости основных узлов, создание математической модели процесса дробления стружки их режущими элементами и вероятностной оценки стабильности дробления стружки; методологию моделирования сложных конструкций модульного инструмента с применением расчетно–аналитических методов конечных элементов, статических и динамических методов исследования системы механической обработки. Проведены исследования оптимизационных расчетов и предложена система блочно–модульного инструмента с механическим креплением пластин для ч...
Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries
Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Ме... more Предметом дослідження в статті є процес зміцнення різального інструменту для важких верстатів. Мета роботипідвищення експлуатаційного ресурсу, надійності, міцності і зносостійкості твердосплавних різальних інструментів за рахунок зміцнення обробкою імпульсним магнітним полем. В статті вирішуються наступні завдання: встановити основні фактори, що впливають на зміну зносостійкості твердого сплаву, який зміцнений обробкою імпульсним магнітним полем; дослідити вплив результатів випробувань твердосплавних різальних інструментів, які зміцнені ОІМП на продуктивність в виробничих умовах; встановити вплив зміцнення ОІМП на показники експлуатаційної стійкості інструменту; дослідити взаємозв'язок параметрів ОІМП, параметрів технологічного процесу різання і ефективності виробництва. Отримано наступні результати: на підставі виробничих випробувань твердосплавних різальних інструментів встановлено, що застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню зносостійкості різальних інструментів, зменшенню коефіцієнта варіації стійкості, підвищенню гамма-відсоткової стійкості, зменшенню кількості викришування, поломок в зоні приробітку інструменту. Застосування ОІМП дозволяє оптимізувати режими різання за продуктивністю обробки, собівартості операції і інструментальним витратам. Встановлено, що при важких умовах різання доцільно оптимізувати режим різання по величині подачі з урахуванням розсіювання стійкості інструментів. Висновки: застосування обробки імпульсним магнітним полем сприяє підвищенню стійкості інструментів в 1,2 2,0 рази та зниженню коефіцієнту варіації стійкості в 1,3 3,1 рази. Гамма-відсоткова стійкість інструментів підвищується в 1,7 2,8 рази. Оптимальна стійкість підвищується в 1,4-2 рази, оптимальна подача-в 1,151,3 рази. Визначено залежність продуктивності обробки різцями після ОІМП, від напруженості магнітного поля H, межі міцності твердого сплаву в