CC BY
18
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ ПРИ ПЛАНЕТАРНОМ ФОРМООБРАЗОВАНИИ ОТВЕРСТИЙ ДЛИННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ Гречишников Владимир Андреевич, д.т.н., профессор, зав. кафедрой ИТиТФ (e-mail: [email protected]) Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» Куц Вадим Васильевич, д.т.н., профессор (e-mail: [email protected]) Ванин Илья Валерьевич, аспирант (e-mail: [email protected]) Разумов Михаил Сергеевич, к.т.н., доцент (e-mail: [email protected]) Гречухин Александр Николаевич, к.т.н., доцент (e-mail: [email protected]) Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
В статье исследованы особенности формирования погрешностей обработки при планетарном формообразовании отверстий длинных тонкостенных деталей в зависимости от способа закрепления заготовки.
Ключевые слова: планетарное формообразование, прерывистое резание, металлорежущий инструмент.
Одной из наиболее важных проблем машиностроения является проблема создания высокоэффективного энергосберегающего металлорежущего инструмента. Помимо требований по точности его изготовления, прочности и надежности, высокие требования предъявляются так же к производительности его работы.
Одним из энергоемких процессов является формообразование сквозных отверстий длинных тонкостенных деталей класса «полый цилиндр»
Эффективным направлением повышения производительности, точности, обработки длинных тонкостенных деталей является реализация схемы прерывистого резания.
Применение инструментов и инструментальных систем для обработки прерывистым резанием позволяет повысить точность формы и размеров обрабатываемой нежесткой детали, обеспечить величину шероховатости поверхности, улучшить физико-механические свойства поверхностного слоя детали, достигнуть высокой производительности процесса обработки.
Одним из перспективных направлений реализации схемы прерывистого резания является разработка конструкций инструментов и инструментальных систем, реализующих метод планетарного формообразования.
Характерной особенностью деталей класса «полый цилиндр» является низкая жесткость, а так же склонность к образованию дефектов, вызванных упругими и пластическими деформациям в результате действия сил резания.
Рассмотрим схему закрепления заготовки в патроне. При реализации данной схемы закрепления в процессе обработки имеет место прогиб заготовки в результате действия сил резания.
Рисунок 2 - Расчетная схема определения прогиба при закреплении
заготовки в патроне
Величину прогиба при такой схеме закрепления, возможно определить по формуле:
ЪЕЗ
х
где: ¥ - сила резания; I - длина консоли заготовки; Е - модуль упругости материала заготовки; Jx - момент инерции сечения относительно оси ОХ Момент инерции сечения в данном случае равен:
л(с14 - <)
J =
64
Формула для определения величины прогиба при консольном закреплении заготовки примет вид:
д_ 64Н3 _ 3Е -ж(с14 - <)
Рассмотрим схему закрепления заготовки в патроне и люнете. При реализации данной схемы закрепления в процессе обработки так же имеет место прогиб заготовки в результате действия сил резания.
Рисунок 3 - Расчетная схема определения прогиба при закреплении
заготовки в патроне и люнете
Величина прогиба при такой схеме закрепления определяется по формуле:
П3
д_
48EJ
х
где: П - сила резания; I - длина консоли заготовки; Е - модуль упругости материала заготовки; Jx - момент инерции сечения относительно оси ОХ
Подставляя значение момента инерции сечения относительно оси ОХ, получим зависимость для определения прогиба заготовки:
д_ 4П13 _3Е -л(с14 - <).
Критически важное значение при обработке отверстий длинных тонкостенных деталей имеет сила резания. Классические модели определения и расчета силы резания не являются универсальными, в следствие особенностей отдельных видов обработки, которым является планетарное формообразование. Важной задачей является построение математических зависимостей для определения сил резания.
Таким образом, величина прогиба заготовки при планетарном формообразовании отверстий длинных тонкостенных деталей оказывает существенное влияние на точность формообразования, поэтому прогиб необходимо учитывать при назначении режимов резания.
Работа выполнена в рамках Гранта РФФИ, проект № 17-308-50024, «Исследование процессов формообразования сквозных отверстий длинных тонкостенных деталей методами планетарного растачивания» Список литературы
1. Повышение эффективности инструментальной системы для комбинированной режуще-деформирующей обработки при изготовлении нежестких деталей класса «полые цилиндры»/ Ветрова Е.А.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / «Московский политехнический университет». Москва, 2016
2. Определение погрешности формы детали при формообразовании планетарным механизмом методами геометрической теории резания/ Гречишников В.А., Куц В.В., Разумов М.С., Романов В.Б., Пивкин П.М., Гречухин АН., Юрасов С.Ю.// СТИН. 2017. № 4. С. 24-26.
3. Анализ способов и устройств для реализации схем прерывистого резания/ Ванин И.В., Гречухин А.Н., Разумов М.С.// В сборнике: Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении сборник научных статей 2-й Международной научно-практической конференции. 2017. С. 56-58.
4. Устройство для обработки профильной части пружин железнодорожного транспорта/ Разумов М.С., Гречухин А.Н., Чевычелов С.А., Гладышкин А.О.// патент на полезную модель RUS 130530 24.12.2012
5. Особенности изготовления долбежного инструмента для обработки профильных соединений/ Барботько А.И., Понкратов П.А., Разумов М.С.// В сборнике: Техника и технологии: пути инновационного развитияматериалы II-ой международной научно-практической конференции. ответственный редактор: А.А. Горохов. 2012. С. 36-39.
6. Устройство для вибрационного сверления/ Сидорова В.В., Разумов М.С.// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4 (306). С. 51-54.
7. Способ формообразования профильного участка вагонной пружины железнодорожного транспорта/ Емельянов С.Г., Разумов М.С., Чевычелов С.А., Гречухин А.Н., Гладышкин А.О.// Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2013. № 2. С. 023-028.
8. Проектирование долбяка для формообразования фасонных поверхностей на примере правильного шестигранника/ Понкратов П.А., Разумов М.С.// В сборнике: Техника и технологии: пути инновационного развития материалы Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Горохов А. А.. 2011. С. 103-107.
9. Исследование значения заднего угла резца при обработке профильной части заготовок пружин для тележек грузовых и пассажирских вагонов посредством планетарного механизма/ Гречухин А.Н., Чевычелов С.А., Разумов М.С.// В сборнике: Современные материалы, техника и технология материалы 2-й Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2012. С. 9396.
10. Исследование влияния осевой нагрузки на спиральное сверло с цилиндрическим хвостовиком/ Сидорова В.В., Разумов М.С.// В сборнике: Инновации в науке, технике и технологияхСборник статей Всероссийской научно-практической конференции. Министерство образования и науки Удмуртской Республики, Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, Удмуртский государственный технический университет, Удмуртская республиканская общественная организация, Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевская медицинская академия, Камский институт гуманитарных и инженерных технологий, Союз ученых России. 2014. С. 242-243.
Grechishnikov, Vladimir A, Grand PhD in (technical) sciences, professor
(e-mail: [email protected])
Moscow state technological University «STANKIN»
Kuts, Vadim V, Grand PhD in (technical) sciences, professor
(e-mail: [email protected]) Vanin Ilya V, postgraduate student (e-mail: [email protected])
Razumov Mikhail S, cand.Tech.Sci., associate professor (e-mail: [email protected])
Grechukhin Aleksandr N, cand.Tech.Sci., associate professor (e-mail: [email protected]) Southwest state university
THE STUDY OF PECULIARITIES OF FORMATION OF THE PROCESSING ERRORS IN THE PLANETARY FORMING HOLES LONG THIN PARTS
Abstract: in the article the peculiarities offormation of errors in processing during planetary formation of holes long thin parts, depending on method of material handling. Key words: planetary shaping, intermittent cutting, metal-cutting tool.
УДК 621.791.754.6
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ДУГОВОЙ СВАРКИ ПРОДОЛЬНОГО СТЫКА ТОНКОСТЕННОЙ ОБЕЧАЙКИ ДИАМЕТРОМ 4ОО ММ ИЗ СТАЛИ 12Х18Н10Т ДрижовВиктор Сергеевич, к.т.н., доцент (е-mail: [email protected]) Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана,
г. Москва, Россия
На основе анализа параметров режима сварки и вариантов сборки свариваемых элементов предложен технологический процесс сварки продольного стыка тонкостенной обечайки (толщина стенки 0,8мм), обеспечивающий высокую вероятность изготовления качественного изделия. В результате проведенных исследований было установлено, что при сборке изделия целесообразно использовать нахлесточный тип соединения, который позволяет расширить диапазон оптимального режима сварки и, как результат, обеспечивает возможность повышения вероятности формирования качественного сварного шва. Кроме того, в этом случае уменьшается трудоемкость изготовления изделия так как снижаются требования как к качеству подготовки кромок, так и точности сборки обечайки.
Ключевые слова: Сварное соединение, дуговая сварка, режимы сварки, качество.
На современном этапе развития общества повышение эффективности производства неразрывно связано с постоянным улучшением качества выпускаемой продукции. Решение данной задачи возможно только на основе модернизации известных или создании новых технологических процессов [1]. В сварочном производстве надежность работы изготавливаемых конструкций определяется качеством сварного соединения. Проблема формирования заданного уровня качества сварного шва наиболее остро стоит при
