CC BY
10
СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОМ МАТЕРИАЛЕ ЗАГОТОВКИ Куц Вадим Васильевич, д.т.н., профессор,
(e-mail: [email protected]) Бышкин Александр Сергеевич, аспирант,
(e-mail: [email protected]) Разумов Михаил Сергеевич, к.т.н., доцент, (e-mail: [email protected]) Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
Сверление отверстий одна из распространенных операция при изготовлении деталей [1-3].
Вследствие чего повышение эффективности данного процесса является актуальной задачей.
Для повышения эффективности процесса сверления на базе Юго-Западного был разработан способ сверления при предварительном напряженно-деформированном состоянии при котором образец подвергают упругой деформации при нагрузки не превышающей предел пропорциональности материала заготовки рис. 1, то есть при снятии нагрузки размеры заготовки остаются прежними.
Предварительные исследования показали, что для ряда материалов требуется большие значения усилия и это пропорционально влияет на размеры приспособления при применении механических способов нагружения.
Для создания напряженно-деформированного состояния планируется применять пресс, работающий на основе закона расширения объема воды при замерзании. Плотность воды при н.у. — 0,9982, льда — 0,917. Приращение куба метр на метр по высоте составит 88,5 миллиметров. Для деци-
метрового куба, соответственно, 8,9 миллиметров. При увеличении нагрузки температура замерзания будет сдвигаться вниз [4].
Давление
Рисунок 2 - Диаграмма давление-температура воды [4]
Лёд в процессе замерзания может создать в замкнутом объёме давление до ~200 МПа. Это означает, что в кубическом сосуде 0,1х0,1х0,1м с крышкой-поршнем (площадью соотв. 0,01 кв.м) лёд сможет развить поршнем усилие 2 МН, т.е. поднять на крышке груз около двухсот тонн. Расширение воды в лёд даёт примерно 9% увеличения объёма. Для сосуда высотой 0.1м это будет 9 мм [4]. В данном случае при малых перемещениях данным способ обладает рядом преимуществ. Таким образом, можно создать установку состоящую из двух пластин нижнюю и верхнюю, причем нижняя закреплена неподвижно относительно стола станка а нижняя имеет возможность перемещения в вертикальном направлении. Под пластиной находится цилиндр, в который наливается определенный объем воды, которая замерзая, двигает поршень и нижнюю плиту, которая создает деформацию в материале заготовке. Объем воды рассчитывается из условия величины необходимой для сжатия не превысив предела пропорциональности материала обрабатываемой заготовки.
Работа выполнена в рамках финансирования Стипендии Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики, на 2018-2020 годы СП-591.2018.1
Список литературы
1. Устройство для вибрационного сверления Сидорова В.В., Разумов М.С. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4 (306). С. 51-54.
2. Анализ методов расчета металлорежущего инструмента на жесткость при сверлении, Сидорова В.В., Разумов М.С., Гречухин А.Н., Молодые ученые - основа будущего машиностроения и строительства Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции. 2014. С. 323-326.
3. Расчет силовых параметров вибрационного резания, Сидорова В.В., Разумов М.С., Гречухин А.Н., Будущее машиностроения России Сборник трудов Седьмой Всероссийской конференции молодых ученыхи специалистов. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. 2014. С. 10-11.
4. Объясните "на пальцах", насколько мощная сила проявляется при ... [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.ljpoisk.ru/archive/12589147.html. (дата обращения: 17.06.18).
5. Моделирование номинальной поверхности тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 74-80.
6. Моделирование профиля производящей поверхности набора фрез, предназначенного для обработки тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 81-87.
7. Синтез вариантов схем установки сменных многогранных пластин относительно профиля производящей поверхности фасонных фрез/ Куц О.Г., Горохов А.А.// В сборнике: Прогрессивные технологии и процессы, Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. Курск, 2015. С. 122-130.
8. Новый способ обработки валов с равноосным контуром дисковой фрезой с радиальной конструктивной подачей/ Мальнева Ю.А., Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Молодежь и XXI век - 2015 материалы V Международной молодежной научной конференции: в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2015. С. 142-145.
9. Конструкционные материалы, используемые в машиностроении/ Агеева Е.В., Горохов А.А.// Учебное пособие для студентов вузов / Курск, 2014.
10. Исследование особенностей формирования погрешности обработки при планетарном формообразовании отверстий длинных тонкостенных деталей/ Гречишников В.А., Куц В.В., Ванин И.В., Разумов М.С., Гречухин А.Н.// Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 1 (16). С. 11-15.
11. Математическое представление режущих кромок спирального сверла в системе МАРЬЕ/ Зубкова О.С., Куц В.В., Лыкова Л.Н., Лыкова Н.Н.// Современные материалы, техника и технологии. 2017. № 7 (15). С. 21-28.
12. Построение модели режущих кромок дисковой фрезы для обработки валов с равноосным контуром/ Кузьменко А.П., Куц В.В., Максименко Ю.А.// Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1-1 (40). С. 116а-120.
13. Управление качеством этапа планирования процесса ремонта металлорежущих станков/ Аникеева О.В., Ивахненко А.Г., Куц В.В.// Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 4-2 (43). С. 120а-126.
14. Синтез производящих поверхностей фрез - протяжек для обработки валов с равноосным контуром/ Куц В.В., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л.// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2012. № 8. С. 42-48.
15. Схема структурно-параметрического синтеза металлорежущих систем/ Куц В.В., Ивахненко А.Г.// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2009. № 3-2. С. 20-25.
Vadim V. Kuts, doctor of technical Sciences, Professor, (e-mail: [email protected]) Myshkin Alexander, postgraduate student, (e-mail: [email protected])
Razumov Mikhail Sergeevich, candidate of technical Sciences, associate Professor, (e-mail: mika [email protected]) Southwest state University, Kursk, Russia DRILLING HOLES IN THE STRESS-STRAIN MATERIAL Drilling holes is one of the most common operations in the manufacture of parts [1-3]. As a result, improving the efficiency of this process is an urgent task.
