ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНИРОВАННОГО ЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА
Р.Х.Каримов, магистр группы М4-14 А.А. Батиров
Ферганский политехнический институт
Обеспечение максимальной производительности механической обработки и заданного уровня качества обработанной поверхности деталей машин - важнейшая технологическая задача при их изготовлении. Одним из возможных вариантов ее решения является использование комбинированных инструментов для лезвийной и отделочно-упрочняющей обработок, обеспечивающих как снижение трудоемкости за счет совмещения операций, так и высокое качество поверхностного слоя.
Целью настоящей работы является обоснование рациональных параметров комбинированного инструмента для лезвийной и отделочно-упрочняющей обработки наружных и внутренних поверхностей вращения, а также оптимальных условий его эксплуатации, обеспечивающих максимальную производительность.
В качестве примера рассматривается совместная обработка растачиванием и раскатыванием внутренней поверхности трубы гидростойки специальным комбинированным инструментом, сочетающим в себе режущие и деформирующие элементы.
Выбор конструкции инструмента для конкретных условий обработки в основном определяется размерами и формой обрабатываемой детали, требованиям к точности и качеству обработки, жёсткостью и применяемым оборудованием. При разработке конструкции комбинированного инструмента необходимо решить следующие задачи: произвести выбор инструмента и схемы резания, установить материал рабочей части, определить размеры и форму рабочих элементов.
[pic]
Рисунок 1 - Схема комбинированного инструмента для совместной обработки раста-чиванием и раскатыванием
При подаче инструмента и вращении заготовки происходит сначала токарная обработка резцом, установленным в резцовой головке 1, затем поверхностное пластическое деформирование роликами 9. Конструкция данного инструмента основана на применении деформирующего узла сепараторного типа, выполненного по схеме планетарного раскатывания. Последнее осуществляется при сложном движении деформирующих элементов: вращении вокруг собственной оси и планетарное движение вокруг оси детали. Такая конструкция состоит из рабочих деформирующих элементов, сепаратора, опорного конуса и корпуса. Отличительной особенностью сепараторного инструмента является то, что ролики располагаются в гнёздах специального сепаратора. Это позволяет выбирать размеры и количество роликов, исходя из оптимального соотношения их диаметра к диаметру детали.
Лезвийная обработка при работе комбинированного инструмента производится сборным проходным резцом с пластиной из твёрдого сплава Т15К6. Оснащение режущей пластины твёрдым сплавом обеспечит более равномерный износ ступеней комбинированного инструмента. Геометрические параметры комбинированного инструмента определяются тем же путём, как и для элементарных инструментов. Принимаем передний угол γ = 12°, задний угол α = 10°, радиус при вершине резца r = 1 мм. Обоснование условий рациональной эксплуатации выполнено на основании оптимизации режимов комбинированной лезвийной и отделочно-упрочняющей обработки наружных и внутренних поверхностей вращения по критерию максимальной производительности с учетом силовых и температурных ограничений, а также ограничений по параметрам шероховатости поверхностного слоя с использованием метода линейного программирования [2].
Графики зависимости оптимальной подачи Sопт от шероховатости поверхности Ra при комбинированной лезвийной и отделочно-упрочняющей обработке конструкционной стали для различных значений радиуса при вершине резца r приведены на рис. 2.
[pic] [pic]
Рисунок 2 Рисунок 3
Рисунок 2 - Графики зависимости оптимальной подачи Sопт от шероховатости поверхности Ra при комбинированной обработке для различных значений радиуса при вершине резца r
На рис. 3 представлены график для определения оптимальной скорости Vопт в зависимости от оптимальной подачи Sопт при комбинированной обработке для различных значений глубины резания t.
Выводы
В статье обоснованы рациональные параметры комбинированного инструмента для лезвийной и отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей вращения.
Разработаны рекомендации по выбору оптимальных режимов обработки наружных и внутренних поверхностей вращения комбинированным инструментом, обеспечивающих максимальную производительность.
Список литературы
Поляк М. С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2-х т. Т. 2. - М.: Машиностроение, 1995. - 688 с.
Ивченко Т. Г., Дубоделова О. С. Оптимизация параметров процесса лезвийной и отделочно-упрочняющей обработки // Машиностроение и техносфера XXI века. Сб. трудов XII Междунар. науч.-техн. конф. в г. Севастополе. - Донецк, ДонНТУ, 2005, Т. 2. - С. 34-36.
