Повышение производительности и точности обработки отверстий мерными инструментами

• Автор: Кирсанов, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 272 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ТОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ МЕРНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
1.1 .Некоторые проблемы точной обработки отверстий мерными инструментами
1.2.Самоустанавливающаяся технологическая оснастка, применяемая при точной обработке отверстий
1.3.Цель и задачи исследования
ГЛАВА2. САМОУСТАНАВЛИВАЕМОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ОТВЕРСТИЙ
2.1. Основные закономерности проявления эффектов самонаправления и самоустанавливаемости при обработке отверстий мерными инструментами
2.2. Проектирование структурных схем самоустанавливающихся технологических систем обработки отверстий мерными инструментами
2.3. Количественные характеристики проявления эффекта
самоустанавливаемости
2.4.Экспериментальные исследования проявления эффекта
самоустанавливаемости
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИМИСЯ ИНСТРУМЕНТАМИ
3.1 .Кинематика процесса обработки отверстий плавающими расточными блоками
3.2.Математическое моделирование процесса обработки отверстий самоустанавливающимися расточными блоками
3.3.Математическое моделирование процесса обработки отверстий плавающими двухлезвийными расточными блоками

3.4.Расчет углов расположения направляющих режущей части самоустанавливающихся расточных блоков с определенностью базирования
3.5.Теоретические исследования сил, действующих на режущую часть самоустанавливающихся расточных блоков с определенностью
базирования
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДАЧИ СОЖ В ЗОНУ РЕЗАНИЯ И ОТВОДА ПУЛЬПЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ОТВЕРСТИЙ МЕРНЫМИ
ИНСТРУМЕНТАМИ
4.1 .Основные способы подачи СОЖ в зону резания и отвода пульпы, применяемые при обработке отверстий мерными инструментами. Краткие
рекомендации по выбору СОЖ
4.2. Принцип и особенности работы эжекторов, применяемых для отвода
пульпы из зоны резания
4.3.Экспериментальное исследование и методика расчета эжекторов,
применяемых для отвода пульпы
ВЫВОДЫ
ГЛАВА5. ТОЧНОСТЬ ОТВЕРСТИЙ, ОБРАБОТАННЫХ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИМИСЯ МЕРНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
5.1. Влияние конструкции режущей части мерного инструмента на точность формы обработанных отверстий
5.2. Точность отверстий, обработанных плавающими расточными блоками
5.3.Конструкция сверла глубокого сверления с эжекторным отводом пульпы и технология изготовления многолезвийных режущих головок
5.4. Точность отверстий, обработанных сверлами глубокого сверления
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ266 ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В современном машиностроении одной из актуальных проблем является обработка отверстий, к которым предъявляются высокие требования по точности размера, формы и расположения. Для этих целей чаще всего применяются мерные инструменты, которые, в отличие от инструментов других конструкций, в процессе обработки базируются на поверхности обрабатываемого или обработанного отверстий. Поэтому, чем выше надежность базирования мерных инструментов, тем выше должна быть точность обработанных отверстий. Как показывают исследования, надежность базирования зависит от ряда факторов и, в особенности, от способа базирования инструмента и применяемой оснастки. В этом отношении наиболее перспективны инструменты с определенностью базирования, так как по сравнению с инструментами других конструкций они обеспечивают большую точность размера и формы отверстий, а так же меньшую шероховатость их поверхностей.
Наибольшая точность расположения отверстий достигается с помощью самоустанавливающейся технологической оснастки (СТО), которая обеспечивает наилучшее приближение оси мерного инструмента к оси обрабатываемого отверстия, исключая изгибные деформации корпуса инструмента.
При обработке отверстий мерными инструментами имеют место трудности с подводом смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания и отвода оттуда пульпы (смеси стружки и СОЖ). Поэтому для обеспечения эффективной обработки отверстий важно выбрать правильный способ подвода СОЖ и отвода пульпы.
Исследования, выполненные автором, позволили сформулировать следующие основные условия, соблюдение которых позволяет достигнуть наибольшей эффективности обработки отверстий мерными инструментами:

диска B=0,06D. Ввиду того, что дисковая развертка не имеет заборного конуса (ф=90°), ее направление должно быть обеспечено либо направляющей цапфой (передней или задней), либо жесткой оправкой. Испытания разверток вполне определенно показали, что жесткость и точность их направления являются необходимым условием хорошей работы этих инструментов.
Дисковые развертки снимают большие припуски и «...дают точные отверстия и в отношении величины диаметра и в отношении отсутствия эллиптичности и конусности их». В ЭНИМСе была разработана нормаль на эти развертки диаметром 20-60 мм.
Развертка С.М.Фалько, по сути, представляет собой дисковую развертку фирмы «Packard Motor Саг Со», но в отличие от последней, ее режущий диск цельнотвердосплавный и с помощью крестовой муфты имеет возможность «плавать» в плоскости, перпендикулярной оси развертки.
Исследования С.М.Фалько показали, что в целях улучшения самоустанавливаемости режущего диска, толщина последнего должна быть равна B=(0,2-0,3)D. Для сравнения отметим, что В.И.Гиссин [13] рекомендует большие толщины корпусов плавающих разверток: B=(0,60-0,45)D - для разверток диаметром 50-70 мм и B=(0,45-0,40)D - для разверток диаметром более 100 мм.
Число зубьев режущего диска С.М.Фалько рекомендует выбирать равным четырем или шести, т.к. дальнейшее увеличение числа зубьев «...черезмерно увеличивает осевую составляющую силы резания и ведет к росту вероятности поломки твердосплавного диска».
Исследования технологических возможностей плавающих разверток показали, что при обработке отверстий диаметром 12-60 мм в конструкционных сталях со скоростью резания более 70 м/мин и подачей не менее 0,07 мм/зуб и не более 0,12 мм/зуб точность отверстий достигает JT7, а шероховатость -Ra