УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОГО СТРУЖКОДРОБЛЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ ТОЧЕНИИ С АСИММЕТРИЧНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ ИНСТРУМЕНТА

Рассмотрен процесс точения конструкционных сталей с асимметричными колебаниями инструмента, направленными вдоль подачи. Асимметричные колебания, характеризующиеся коэффициентом асимметрии цикла колебаний, их частотой и амплитудой, дополнительно сообщаются инструменту в процессе токарной обработки с целью дробления стружки. Определены условия устойчивого стружкодробления и получения оптимальных размеров элементов стружки. С целью уменьшения негативного влияния амплитуды колебаний на процесс резания и качество обработанных поверхностей обработку следует проводить с минимальной ее величиной. В этом случае обеспечивается определенное отношение частоты колебаний инструмента к частоте вращения заготовки. Получена формула для расчета этого отношения, учитывающая предполагаемую длину элементов стружки и коэффициент асимметрии цикла колебаний.

Установлено влияние коэффициента асимметрии цикла колебаний инструмента на шероховатость обработанных поверхностей и износ режущего инструмента. По результатам обработки деталей из сталей 45 и ШХ15 получены математические зависимости шероховатости обработанных поверхностей от режимов резания и коэффициента асимметрии цикла колебаний инструмента. Из всех режимов резания наиболее значимое влияние на величину шероховатости оказывает подача инструмента, с увеличением которой растет и шероховатость. Снижению шероховатости поверхности способствует уменьшение коэффициента асимметрии цикла колебаний. Однако при этом износ режущего инструмента происходит более интенсивно. Для уменьшения износа коэффициент асимметрии цикла колебаний режущего инструмента следует увеличивать, поэтому выбор этого коэффициента основывается на параметрах шероховатости поверхности, которые необходимо получить после обработки, и интенсивности износа инструмента.

1. Ахметшин, Н. И. Вибрационное резание металлов / Н. И. Ахметшин, Э. М. Гоц, Н. Ф. Родиков; под ред. К. М. Рагульскиса. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. – 80 с.

2. Ильин, В. С. Способы завивания и дробления стружки при работе на токарных станках с программным управлением: технологические рекомендации / В. С. Ильин, А. С. Кондратов, Б. Н. Бубнов ; Науч.-исслед. ин-т технологии и орг. пр-ва. – М.: НИАТ, 1975. – 24 с.

3. Захаров, Ю. Е. Полезные вибрации в машиностроении / Ю. Е. Захаров, В. Т. Гарбузюк. – Тула : Приокское книжное изд-во, 1970. – 112 с.

4. Способы завивания и дробления сливной стружки и области их применения: руководящие материалы. – М. : Всесоюз. науч.-исслед. ин-т информ. по машиностроению, 1970. – 38 с.

5. Мансырев, И. Г. Методы дробления сливной стружки в процессе резания / И. Г. Мансырев, А. А. Смирнов, И. И. Козарь. – Л. : ЛДНТП, 1983. – 20 с.

6. Богословский, Н. В. Кинематическое дробление стружки при точении труднообрабатываемых сталей / Н. В. Богословский, Т. И. Иващенко // Пути повышения эффективности обработки материалов резанием в машиностроении: материалы краткосроч. науч.-техн. семинара, Ленинград, 13–14 мая / под ред. Ю. М. Зубарева. – Л. : Знание, 1991. – С. 47–48.

7. Коновалов, Е. Г. Осциллирующее точение / Е. Г. Коновалов, А. В. Борисенко. – Минск : Изд-во АН БССР, 1960. – 32 с.

8. Подураев, В. Н. Обработка резанием с вибрациями / В. Н. Подураев. – М.: Машиностроение, 1970. – 350 с.

9. Данильчик, С. С. Кинематика точения с наложением асимметричных колебаний инструмента / С. С. Данильчик, В. К. Шелег // Наука и техника. – 2013. – № 4. – С. 16–21.

10. Вульф, А. М. Резание металлов / А. М. Вульф. – 2-е изд. – Л. : Машиностроение, 1973. – 496 с.

11. Кацев, П. Г. Статистические методы исследования режущего инструмента / П. Г. Кацев. – М. : Машиностроение, 1968. – 156 с.

12. Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов: учеб. пособие / А. Д. Макаров, В. С. Мухин, Л. Ш. Шустер. – Уфа : Уфимский авиацион. ин-т, 1974. – 372 с.