Обеспечение точности и качества поверхностного слоя глубоких отверстий малого диаметра в толстостенных заготовках дорнованием твердосплавными прошивками

• Автор: Арляпов, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ методов обработки глубоких отверстий малого диаметра

1.2. Основные закономерности и технологические возможности дорнования

1.3. Особенности дорнования глубоких отверстий малого диаметра

1.3.1. Опыт применения дорнования при обработке отверстий малого диаметра

1.3.2. О режимах дорнования отверстий малого диаметра в толстостенных заготовках

1.3.3. Анализ технологической оснастки, применяемой для дорнования

глубоких отверстий

1.4. Задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ ДОРНОВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

2.1. Исследование процесса базирования заготовок при дорновании отверстий

2.1.1. Вертикальное расположение оси отверстия заготовки
2.1.2. Горизонтальное расположение оси отверстия заготовки
2.2. Разработка конструкций устройств и инструментов для дорнования глубоких отверстий малого диаметра
2.3. Вспомогательная оснастка для дорнования глубоких отверстий малого диаметра
2.4. Исследование особенностей функционирования технологических систем дорнования глубоких отверстий малого диаметра
2.4.1, Теоретическое исследование механического поведения толкателя прошивки и его взаимодействия с заготовкой
2.4.2. Экспериментальное исследование деформаций толкателя и его взаимодействия с направляющими и заготовкой
2.5. Выводы

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНСТРУМЕНТА С ТОЛСТОСТЕННОЙ ЗАГОТОВКОЙ ПРИ ДОРНОВАНИИ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА
3.1. Общие условия экспериментов, применяемые инструменты и приспособления
3.2. Усилия дорнования
3.3. Контактные давления и ширина контакта
3.4. Деформации инструмента под действием силовых нагрузок и их влияние на погрешности формы отверстий
3.5. Влияние основных факторов дорнования на усадку отверстий
3.6. Выводы
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДОРНОВАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА В ТОЛСТОСТЕННЫХ ЗАГОТОВКАХ
4.1. Точность и качество поверхностного слоя при дорновании глубоких отверстий малого диаметра с Ь = 4<1
4.1.1. Точность размеров и формы отверстий
4.1.2. Шероховатость поверхности отверстий
4.1.3. Упрочнение поверхностного слоя отверстий
4.2. Технологические возможности дорнования при обработке глубоких отверстий малого диаметра с Ь =(50... 100)с1
4.3. Применение дорнования для повышения износостойкости токоподводящих наконечников для сварки плавящимся электродом в защитных газах
4.3.1. Повышение износостойкости наконечников из медиМ1
4.3.2. Повышение износостойкости наконечников из дисперсионно-упрочненного медного сплава ДУКМ М70
4.3.3. Экономическая эффективность новой технологии изготовления наконечников из дисперсионно-упрочненного
медного сплава ДУКМ М70
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность работы. В машиностроении одной из существенных остается проблема увеличения производительности обработки глубоких отверстий, повышения их точности и качества поверхностного слоя.
Остро стоит эта проблема применительно к обработке точных (IT6.. .IT8) глубоких отверстий малого диаметра (d = 1...3 мм, L = (4... 100)d, где d- диаметр отверстия, L-ero глубина) [14,15,38,48,91]. Наиболее широко используемые для окончательной обработки отверстий малого диаметра глубиной L = (4...10)d развертывание и притирка являются малопроизводительными и не всегда обеспечивают предъявляемые к отверстиям технические требования [4,38,48,99]. Особенно большие трудности возникают при обработке глубоких отверстий малого диаметра при L = (10... 100)d. В этом случае из-за отсутствия эффективных методов отделочной обработки часто ограничиваются только сверлением отверстий. Это не позволяет обеспечить требуемые по эксплуатационным соображениям параметры точности и качества поверхностного слоя отверстий и приводит к снижению долговечности деталей. Так, при существующей технологии изготовления токоподводящих наконечников для сварки плавящимся электродом в защитных газах, потребляемых отечественной промышленностью сотнями тысяч в год, глубокие отверстия (d = 0,95...2,65 мм, L = (10...40)d) получают сверлением спиральными сверлами. При этом из-за низкой точности и качества поверхностного слоя глубоких отверстий (IT11...IT14, Ra~2,5MKM) создаются далеко не оптимальные условия работы контактной пары наконечник — электродная проволока, что приводит к повышенному износу и расходу наконечников при сварке, а также снижает качество сварных соединений.
Как показывает анализ литературы, значительно повысить эффективность обработки глубоких отверстий малого диаметра и эксплуатационные свойства деталей, можно, используя дорнование.
проншвками (сталь ШХ15, HRC362...65) с углами рабочего и обратного конусов 6° и шириной ленточки в= 1...3 мм. Натяг дорнования был принят равным ~ 0,1 мм. Перед дорнованием отверстия втулок растачивали, обеспечивая Ra = 2,5 мкм. Дорнование осуществляли при различном эксцентриситете Q приложения усилия, который изменяли от 0 до б мм. После дорнования с помощью кругломера «Talyrond 200» фирмы «Taylor Hobson» (Великобритания) в среднем сечении по высоте втулок снимали круглограммы отверстий. На этом же приборе фиксировали профилограммы образующих отверстий. Как видно из рис. 2.16 и рис. 2.17, где показаны некоторые результаты экспериментов, внецентренное приложение усилия к прошивке ведет к образованию значительных дополнительных погрешностей формы отверстий в поперечном и продольном сечениях, а также дополнительных погрешностей расположения отверстий и опорного торца втулок.

Рис. 2.16. Круглограммы отверстий после дорнования с различным эксцентриситетом приложения усилия к прошивке с в = 3 мм: а - в1= 0 мм; б - в1= 6 мм (у - след плоскости эксцентриситета)