Підвищення ефективності процесу глибокого безвиводного свердлення ливарних алюмініїв стандартними свердлами на агрегатних верстатах - Автореферат

Огляд технічної літератури показав, що багато фірм-розроблювачів спеціального інструменту для глибокого свердлення останнім часом приступили до розробки нових конструкцій свердел, як для багатопрохідного, так і для однопрохідного (безвиводного) свердлення. Тому дослідження фізичних закономірностей у процесі різання, спрямованих на підвищення ефективності процесу глибокого безвиводного свердлення в ливарних алюмініях стандартними свердлами на агрегатних верстатах, є в даний час актуальною задачею, що відповідає тенденції широкого впровадження прогресивних технологічних процесів у виробництво. Для досягнення поставленої мети підвищення ефективності ГБС отворів у ливарних алюмініях, необхідно вирішити наступні задачі: оптимізація геометричних параметрів ріжучої частини (ГПРЧ) стандартного свердла і поліпшення поверхні спіральних стружкових канавок, що збільшує глибину безвиводного свердлення, поліпшує якість поверхні і геометричні параметри оброблюваного отвору; адгезійної взаємодії і зниження коефіцієнта тертя інструментального й оброблюваного матеріалу, що збільшує стійкість інструменту; розробки практичних рекомендацій конструктору по проектуванню АС, інженеру-технологу технологічного процесу обробки глибоких отворів по безвивідній схемі обробки в деталях із ливарних алюмініїв, що дозволить знизити собівартість механічної обробки отворів даного класу в корпусних деталях, а також загальну вартість оброблюваних деталей. Розроблене свердло з елементами дроблення стружки застосовується при обробці корпусних деталей із ливарних алюмініїв на ВАТ "ХТЗ", на ВАТ “ГСКБ агрегатних верстатів” використовуються рекомендації по проектуванню і виготовленню агрегатних верстатів для ГБС, а також на ВАТ “ХЗСТО” впроваджені в серійне виробництво стандартні свердла з заточенням вершини інструмента по патенту. Особистий внесок здобувача полягає в тому, що після ретельного проведення експериментальних досліджень уперше встановлена можливість глибокого свердлення отворів по безвивідній схемі обробки стандартними свердлами; для обгрунтування цього вивчені фізичні особливості процесу ГБС, визначені сили різання, енергоємність процесу, виявлені особливості відмов стандартних свердел і досліджена їх працездатність, визначені умови стабілізації процесу обробки отворів стандартними свердлами; сформульовані основні причини поломок спіральних свердел при глибокому свердленні і методи їх усунення; розроблена математична модель для визначення частки адгезійної взаємодії в силі тертя; висунута гіпотеза про механізм поломки стандартних свердел через пакетування стружки в стружкових каналах при свердленні і запропоновані шляхи підвищення ефективності глибокого безвиводного свердлення отворів у корпусних деталях із ливарних алюмініїв; розроблена конструкція заточки стандартного свердла з елементами дроблення стружки; висунута гіпотеза про фізичну модель процесу утворення, транспортування і пакування стружки; виконаний комплекс організаційно-технічних заходів щодо заточки стандартних свердел і впроваджено у виробництво глибоке безвиводне свердлення ливарних алюмініїв на агрегатних верстатах.У процесі свердлення глибоких отворів стандартними свердлами виявляються такі види зносу ріжучого інструменту: адгезійний (молекулярний) і абразивний (механічний), які стимулюють зростання наростів. Але це може призвести до помилкових висновків щодо частки адгезійної взаємодії в силі різання, тому що нарости виникають у результаті не тільки адгезійної, але й механічної взаємодії (при заклинюванні невеличких обємів при контактного прошарку металу в мікронерівностях поверхні інструменту). В шостому розподілі розглянуто вплив шкідливих фізичних явищ на процес глибокого свердління, під дією яких відбудовується утворення пакунків стружки в стружкових канавках стандартних свердел. Тобто в процесі опрацьовування глибоких отворів під дією трьох чинників (високого контактного тиску, температури та відсутності ЗОТС в зоні опрацювання) зростає адгезійна взаємодія інструментального та оброблюваного матеріалу, що в свою чергу призводить до гальмування фрагментів стружки відносно поверхонь різального інструменту та оброблювального отвору і утворення пакунків стружки в стружкових канавках. В процесі експлуатації ріжучого інструменту, та за результатами проведених дослідів, на моделюючій установці визначені причини пакування стружки, що викликають масову раптову відмову стандартних спіральних свердел ГОСТ 19548-88 при свердленні глибоких (більше 4d) отворів у ливарних алюмініях.Проведено комплексне дослідження проблеми підвищення ефективності глибокого безвиводного свердлення отворів у ливарних алюмінієвих сплавах стандартними спіральними свердлами з елементами дроблення стружки. Ці дослідження охоплюють увесь комплекс запитань, повязаних із процесом механічної обробки отворів, тобто: сила різання, температура, стружкоутворення, адгезійна взаємодія, пакетування стружки, якість поверхневого прошарку і стійкість ріжучого інструменту. Як конкретна практична рекомендац