Рациональные геометрические параметры разверток для обработки ступенчатых конических отверстий

• Автор: Потылицын, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 232 с. : ил.

1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗВЕРТЫВАНИЯ И КОНСТРУКЦИИ ИНСТРУМЕНТА
1.1. Требования к инструменту и пути повышения качества обработки отверстий развертками

1.2. Формирование погрешностей обработки при развертывании

1.3. Условия влияния использования косозубого инструмента на качество обрабатываемой поверхности

. 1.4. Влияние условий косоугольного резания на снижение вибраций в зоне резания

1.5. Особенности технологии изготовления конических разверток с винтовыми зубьями

1.6. Цели и задачи исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ УСЛОВИЙ

СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И УГЛА НАКЛОНА ЗУБЬЕВ КОНИЧЕСКИХ РАЗВЕРТОК ПРИ КОСОУГОЛЬНОМ РЕЗАНИИ

2.1. Обеспечение точности центрирования инструмента при развертывании

2.2. Основные положения процесса косоугольного резания

2.3. Условия деформирования срезаемого слоя при косоугольном резании
2.4. Геометрическая модель процесса косоугольного резания
2.5. Условия деформации в первичной зоне стружкообразования при косоугольном резании
2.6. Выводы
3. ПРОФИЛИРОВАНИЕ ВИНТОВЫХ.ЗУБЬЕВ НА КОНИЧЕСКИХ РАЗВЕРТКАХ
3.1. Математическое описание теоретической конструкции винтовых зубьев, расположенных на конической поверхности
3.2. Математическая модель формирования зубьев конической развертки
3.3. Формирование канавки при сложном движении инструмента
3.4. Формирование поверхности спинки зуба развертки
3.5. Управление процессом формообразования режущей части винтовых конических разверток
3.6. Изменение формы заправки шлифовального круга

3.7. Дополнительная коррекция расположения режущих кромок
3.8. Коррекция траектории инструмента второго порядка при формировании задней поверхности винтовых зубьев развертки
3.9. Особенности обработки малого конуса винтовой развертки
3.10. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ КОСОУГОЛЬНОГО РЕЗАНИЯ
4.1. Исследование основных параметров конических поверхностей, получаемых развертками с винтовыми зубьями
4.2. Исследование изменения окружной силы резания в зависимости от толщины срезаемого слоя при обработке конической разверткой с винтовым зубом
4.3. Исследование влияния угла наклона режущей кромки А. на составляющие силы стружкообразования при переднем угле у = 0°
4.4. Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Типовые конические обрабатываемые поверхности и принципы формообразования инструмента
5.2. Основные ограничения, предъявляемые к проектированию и изготовлению конических разверток с винтовыми зубьями
5.3. Изготовление опытно-промышленной партии конических разверток с винтовыми зубьями
5.4. Опытно-промышленные испытания конических разверток с винтовым зубом
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
Приложение И

Развитие машиностроительной промышленности в современных условиях характеризуется усилением конкуренции на мировых рынках. Основной задачей предприятий в таких условиях становится выпуск высококачественной продукции при жесткой экономии материальных, информационных и временных ресурсов. Повышение качества изделий невозможно без совершенствования методов обработки и конструкций режущего инструмента.
На ряде машиностроительных предприятий имеет место выпуск изделий, функциональные поверхности которых содержат внутренние ступенчатые конические поверхности диаметром от 5,5 до 21 мм с высокими требованиями к качеству обработки.
Конические поверхности могут состоять из нескольких ступеней различного размера с переменными углами образующих. Данные поверхности имеют диаметральный допуск в пределах до 0,05 мм и чистоту обработки Ка 0,2...0,4 мкм, при этом допуск на длину каждого конуса включен в диаметральный размер (зависимый допуск), а концентричность расположения конических ступеней относительно центрального отверстия не должна превышать 0,025 мм.
Формирование таких поверхностей в производственных условиях можно осуществить с использованием различных методов обработки, однако выбор метода чаще всего ограничен возможностями инструментального обеспечения предприятия и необходимостью достижения требуемого качества обработки.
Большинство методов формообразования на основе пластической деформации [50] не обладают требуемой для обработки точностью, особенно в области получения соосности поверхностей, а наиболее прогрессивный метод - ротационная ковка с фасонным дорном [76], не дает стабильности обработки и требует дополнительных чистовых операций на основе резания металлов.
Электрохимические способы обработки, имея высокую точность, но мажений и деформаций близка к закономерностям, принятым в «Теории пластической деформации».
Указанное несоответствие требует дополнительного анализа схемы ре-#> зания с целью уточнения существующего кинематического представления
процессов, происходящих в зоне стружкообразования.
2.3. Условия деформирования срезаемого слоя при
косоугольном резании
Как указывалось выше, воздействие передней поверхности инструмента на срезаемый слой приводит как к его деформации, так и разрушению в зоне формирования обрабатываемой поверхности.
Отделившаяся часть срезаемого слоя приобретает значительные изменения формы, которые не исчезают после снятия напряжений. Это указывает на то, что отделяемая часть металла испытывает значительные пластические де-* формации и возможно подвергается частичному разрушению в виде местной
концентрации дислокаций, нарушения атомарных связей и образования микротрещин. Возможность образования таких дефектов связана с тем, что формирование стружки происходит при больших напряжениях сжатия и приводит к достижению даже в холодном состоянии значительных относительных деформаций (6 единиц и более) [77]. Учитывая высокую пластичность конструкционных сталей, являющихся основным предметом обработки в машиностроении, при сжатии возможна ликвидация (залечивание) возникающих дефектов [70].
Подобные условия характерны, в основном для зон разрушения и вторичной зоны деформации, обладающих наиболее значительными деформа-Ф* циями. В основном слое отделяемого металла происходит перераспределение
напряжений и деформаций и, особенно для пластичных материалов, они не достигают значений разрушения (<ур, тр, ур). Это подтверждается сплошностью стружки при обработке таких материалов.