CC BY
86
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070
3. Akopjan R., Lejda K. Theoretical and operational problems of buses and their prime movies/ R. Akopjan. - Lvov: “Meta”, 2002. - 450p.
4. Akopjan R., Lejda K. Some problems of theory, constructions exploitation of automotive transport facilities. / R. Akopjan. - Lvov: “BMC”, 2006. - 579p.
5. Акопян Р.А. Bi6po3ax^T автотранспортних 3aco6iB// Р.А. Акопян, С.1. Давидок. - Львiв: НВП «Мета», 1988. - 304с.
6. Динамика системы дорога - шина - автомобиль - водитель // Под ред. А. А. Хачатурова. - М.: Машиностроение, 1976. - 535 с.
7. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем/ Н. Н. Иващенко. - М.: Машиностроение, 1973. - 606 с.
8. Огрызков С.В. Совместные колебания подвески и кузова автомобиля / С. В. Огрызков, А. А. Ветрогон, А.А. Крячков // Вюник Схщноукрашського национального ушверситету iм. В.Даля. - Луганськ, 2011. - Вып. 122. - С. 167 - 172.
© А.Г. Остренко, 2015
УДК 621.923.9
Д.А. Птицын
Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин» Московский автомобильно-дорожный институт
А.А. Дубинин Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин» Московский автомобильно-дорожный институт
Т.Ю. Черепнина Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин» Московский автомобильно-дорожный институт Г. Москва, Российская Федерация
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ, РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ, ТИПА МАГНИТНО-АБРАЗИВНОГО ПОРОШКА ПРИ МАО НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОБРАБОТАННОГО ИНСТРУМЕНТА С ДЕТАЛЬЮ
Аннотация
Исследовано влияние формы, размеров частиц, типа магнитно-абразивного порошка на взаимодействие обработанного инструмента с деталью в процессе эксплуатации. Полученная в результате этого взаимодействия стружка, при одинаковых условиях работы отличалась по типу и форме. Показано, что наиболее благоприятная для работы является элементная стружка, поскольку она удобно удаляется из зоны обработки. Полученные результаты свидетельствуют о важности обеспечения при изготовлении сверл оптимального радиуса округления режущей кромки, который находится в пределах 7-8 мкм.
Ключевые слова
Магнитно-образивная, обработка, сверло, деталь, режущий инструмент.
Вступление. Работоспособность режущего инструмента зависит от многих факторов, связанных как с технологией изготовления, так и с геометрией и микрогеометрией рабочих элементов инструмента, которая формируется на финишных этапах обработки состоянием поверхности, поверхностного слоя и с условиями
66
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070
его эксплуатации. Потеря эксплуатационных характеристик происходит преимущественно в результате износа, выкрашивания поверхностного слоя рабочих элементов под действием механических, химических, тепловых процессов, возникающих при сверлении. Важными факторами при взаимодействии инструмента с обрабатываемым материалом является форма и состояние стружки. В значительной степени на форму и состояние стружки будут влиять такие факторы как геометрия и микрогеометрия режущих кромок передней и задней поверхностей. Именно их состояние зависит и формируется на финишных этапах изготовления инструмента и чувственно влияет на процессы контактного взаимодействия при резке. Одним из перспективных методов финишной обработки режущего инструмента является магнитно-абразивная обработка в больших магнитных щелях, которая позволяет выполнять не только полировку и укрепление рабочих поверхностей, а и обеспечивает формирование режущих кромок инструмента необходимых размеров и качества. Исследования с применением магнитно-абразивной обработкой (МАО) показало сверло, выполненное с применением вдавленного порошка Полимам-Т, доказало целесообразность МАО сверл в условиях больших магнитных щелей. Однако отсутствует информация о применении для МАО режущего инструмента порошковых материалов с другой формой частиц и их составом. Цель работы: Исследовать влияние формы, размеров частиц, тип магнитно-абразивного порошка на взаимодействие обработанного инструмента с деталью в процессе эксплуатации.
Экспериментальное исследование.
Исследуемые сверла 06,8 мм изготовлены немецкой фирмой FETTE из стали, которая является аналогом Р6М5. МАО исследуемых сверл выполняли на установке типа кольцевая ванна. Варьировали тип магнитноабразивного порошка, размер частиц МАП. Величина магнитной индукции в рабочих зонах, время и скорость обработки одинаковая для исследуемых сверл. К МАО шероховатость рабочих поверхностей сверл составляла Ra (0,4-0,47) мкм, радиус округления режущих кромок R = (5-6) мкм, поверхностная твердость HV200 = (9,1-9,3) ГПа. Для формирования МАИ использовали порошки с размером частиц 315/200 мкм, и 200/100 мкм, полученные методом распыления из сплавов - порошки ПР Р6М5 и Полимам-М с округлой формой частиц, Полимам-Т с осколочной формой частиц, Царамам с неровными долями. Дополнительно исследовали две смеси порошков, которые содержат Полимам-М и 5 % более мелкого Полимам-Т и смесь Полимам-Т и 10 % более мелкого ПР Р6М5, которые по рекомендациям обеспечивают формирование МАИ с комплексным полирующе-укрепляющим действием.Экспресс оценку работоспособности выполняли при глухом сверлении стали 40Х. В связи со многими исследовательскими данными, по которым на перемычку приходится 40-50% общего усилия подачи сверла, было решено, для лучшего рассмотрения усилий, приходящихся на режущие кромки и их характеристики до и после МАО предварительно рассверливать отверстие, сверлами 02 мм из стали Р6М5, которые полностью соответствуют диаметру перемычки сверл 06,8 мм. Для получения достоверных результатов выполняли сверления не менее 10-15 отверстий с постоянным усилием подачи и частотой вращения шпинделя станка. Для рассверливания сверлами 02 мм, использовалась частота станка 1500 об./мин., а для исследуемых сверл 06,8 мм - 880 об./мин. Все сверла, которыми были проведенные опыты считаем, с допустимой погрешностью измерений, были заточены под одинаковыми углами: у = 55, ф = 59, а = 12, s = 0 и имели одинаковые радиусы округления.
в) г) д) е)
Рисунок 1 - Стружка, полученная сверлами, предварительно обработанными методом МАО различными магнитно-абразивными порошковыми инструментами: а -исходным сверлом; б - ПРР6М5 с зернистостью 200/160; в - Полимам-М с зернистостью 315/200 + 5 % Полимам-Т с зернистостью 200/160; г - Полимам-Т с зернистостью 200/160; д - Полимам-Т с зернистостью 315/200 + 10 % ПРР6М5 с зернистостью 200/160; е - Царамам с зернистостью 315/200.
67
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070
После эксперимента получили стружку, которая при одинаковых условиях работы отличалась по типу и форме (рис. 1). Так на рисунке 1, а - стружка, полученная при сверлении сверлом, которое не обрабатывалось до начала обработки. Эта стружка имеет постоянный синюшный характер, относится к винтовой длинной стружки, но длина ее невелика, так как на ней заметны заусенцы, которые срывают стружку и не дают полностью сформировать виток. В результате сверления сверлом, обработанным порошком ПРР6М5 с зернистостью 200/160 получили стружку, которая относится к спиральной стружке (рис. 1, б), винтовой, подтипа коса. Другая стружка, представленная на этом же рисунке относится к винтовой открытой длинной стружки, эта стружка полученная при дальнейшем врезке в обрабатываемый материал, так как съем металла заметно меньше, а синюшность свидетельствует о высоких температурных преобразованиях, происходящих между материалом сверла и обрабатываемым материалом.
Стружка на рисунке 1, в, полученная при сверление сверлом предварительно обработанным смесью порошков Полимам-М с зернистостью 315/200 + 5 % Полимам-Т с зернистостью 200/160, сочетает несколько видов стружки, которые отличаются моментом образования в процессе сверления. В этом случае присутствуют такие виды стружки, как: полу-витковыеэлементы спирали; спиральная стружка, винтовая, подтипа коса и винтовая открытая, длинная стружка. После сверления сверлом, предварительно обработанным порошком Полимам-Т с зернистостью 200/160 получили стружку (рис. 1, г) - чешуйчатую разделенную. Эта стружка образована в результате сверления. На этом же рисункепоказан еще один вид стружки, возможной при обработке выше сказанным сверлом - стружка винтовая открытая с синюшностью, что свидетельствует о температурные преобразования. На рисунке 1, д, является - стружка винтовая открытая. Эта стружка доминирует при обработке сверлом, обработанным смесью порошков - Полимам-Т с зернистостью 315/200 + 10 % ПРР6М5 с зернистостью 200/160, но отличается съемом слоя металла в момент врезания и следующим сверлением вглубь обрабатываемого материала. На рисунке 1, е - стружка винтовая открытая, полученная в результате сверления сверлом обработанным порошком Царамам с зернистостью 315/200.
Выводы. Таким образом, можно сделать вывод, что наибольшие температурные преобразования в толще металла воспринимает сверло, которое не обрабатывалось ни одним из исследуемых порошков. Стружка, которая образовывалась в результате обработки этим сверлом, запутывалась в зоне обработки, что свидетельствует о нестабильности резания режущих кромок и необходимость удаления ее из зоны обработки. Наиболее благоприятная для работы, особенно если после обработки МАО сверло будет работать на станке ЧПУ, является элементная стружка. Так как она удобно удаляется из зоны обработки. Сверление происходило на вертикально-сверлильном станке при постоянном усилии вертикальной подачи, где вручную корректировать глубину и выход стружки. То есть, наиболее благоприятная для условий резания оказалась стружка элементная, которая относится к обработке, сверлами обработанными порошками Полимам-Т и Полимам-М. Характер стружки, полученной при сверлении сверлами, предварительно обработанными смесями порошков: Полимам-М+ 5 % Полимам-Т и Полимам-Т + 10 % ПРР6М5 является также благоприятным, так как вырыл стружки из зоны обработки происходил постоянно и стружка не содержала заусенцев , что свидетельствует о стабильной работе режущих кромок сверл. Полученные результаты подтверждают данные приведенные в работе и дополнительно свидетельствуют о важности обеспечения при изготовлении сверл оптимального радиуса округления режущей кромки, который находится в пределах 7-8 мкм.
Список использованной литературы:
1. Tikal F. Wenn die Schneidkantenarchitektur das Zerspanergebnis determiniert : Neue Anforderungen erfordem neue Werkzeuge / F. Tikal, S. Holsten / VDI-Z 148 (2006) [3, c. 44-46]
2. Byelyaev O. Erhohung der Leistungsfahigkiet von HSS-Spiralbohrern durch Einsatz der magnetabrasiven Bearbeitung. Dissertation Д-Ing. / O. Byelyaev. - Magdeburg, Germany, 2008. [149 p.]
3. Коновалов Е.Г. Чистовая обработка деталей в магнитном поле ферромагнитными порошками Наука и техника, 1967.
4. Алмазно-абразивная обработка и упрочнение изделий в магнитном поле / П.Ы. Ящерицын, М.Т. Забавский, Л.М. Кожуро и др. - Минск : Наука и техника, 1988. [272 с.]
68
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №8/2015 ISSN 2410-6070
5. Кравченко Л.Н. и др. Магнитно-абразивное полирование плоскостей деталей машин и приборов / Л.Н. Кравченко, Ю.М. Барон, Л.М. Кожуро, С.П. Приходько, 1987. - [48 с.]
© Д.А. Птицын, А.А. Дубинин, Т.Ю. Черепнина, 2015
УДК 621.923.9
В.С. Силантьев
Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин» Московский автомобильно-дорожный институт
Д.Ю. Кружалин Магистрант факультета «Машиноведение и детали машин» Московский автомобильно-дорожный институт
В.Ю. Басов
Магистрант факультета информационных систем и технологий ФГБОУ ВПО «МАТИ - Российский государственный технологический университет им. К.Э.
Циолковского», г. Москва, РФ
МАГНИТНО-АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА ТВЕРДОСПЛАВНОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.
Аннотация
Рассмотрены возможности метода магнитно-абразивной обработки (МАО) твердосплавного концевого инструмента на примере сверл диаметром 16 мм в условиях больших магнитных щелей в магнитной системе типа «кольцевая ванна». Показано, что применение МАО позволяет с высокой эффективностью получать заданные микрогеометрию рабочих элементов сверл с шероховатостью передней поверхности на уровне Ra=0,25 мкм, задней Ra=0,05-0,08 мкм, калибрирующей части Ra=0,06-0,07 мкм, и требуемый радиус округления режущих кромок.
Ключевые слова
Магнитно-абразивная обработка, эффективность, микрогеометрия кромки.
Введение. Проблема повышения работоспособности конечного инструмента традиционно решается многими путями, которые направлены на:
- Формирование заданной геометрии рабочих элементов, учитывающий технологические параметры и условия процесса обработки, обрабатываемый материал, кинематику процесса резки
- Формирование между обрабатываемой деталью и материалом инструмента промежуточных слоев в виде покрытий с градиентными свойствами, введение в зону резания специальных технологических сред
- Управление физико-механическими свойствами поверхностного слоя и рабочих поверхностей
режущего инструмента и др.
Цель работы.
Определение возможностей управляемой МАО кромок режущих лезвий твердосплавного инструмента типа сверла.
Материал и результаты исследований.
Экспериментальные исследования проводили на сверлах 016мм, длиной рабочей части 50 мм, изготовленные из двух карбидного твердого сплава с PVD-покрытием типа (Ti, Al) N после их переточки по задним поверхностям. Эскиз рабочей части сверл приведены на рис.1.
69
