Металлообработка | |
Название | Повышение эффективности применения режущей керамики для нарезания резьбы на заготовках из высокопрочных материалов |
DOI | 10.17580/tsm.2017.12.11 |
Автор | Ямников А. С., Чуприков А. О. |
Информация об авторе | Тульский государственный университет, Тула, Россия: А. С. Ямников, профессор, эл. почта: Yamnikovas@mail.ru
ПАО «Тульский оружейный завод», Тула, Россия: |
Реферат | Для эффективного резания металлов режущая часть инструмента должна обладать твердостью, прочностью и теплостойкостью. Показано, что авторы зарубежных и отечественных исследований анализируют надежность инструмента (выход из строя до завершения периода стойкости), распределение энергии, подводимой в систему резания и затрачиваемой на пластическую деформацию срезаемого слоя, а также эксплуатационные возможности новых отечественных твердосплавных пластин и причины их повышенного изнашивания. Дан обзор применяемых методов математического моделирования процессов с большими деформациями и перемещениями на существенные расстояния частей первоначально единой области. Обосновано применение программного продукта трехмерного проектирования (SolidWorks Simulation) для моделирования напряжений в теле сборного инструмента, включающего державку резьбового резца вместе с установленной в ней трехгранной резьбовой пластиной со стандартной геометрией из режущей керамики ВОК-60, которую механически закрепляли в державке с целью аналитического определения предельно допустимых («ломающих») подач на врезание резца в тело высокопрочной заготовки. Для проведения моделирования была подготовлена трехмерная модель для приложения сил резания. Были получены результаты перемещений (растяжение) передней поверхности. Определено, что для конкретного случая моделирования процесса нарезания упорной резьбы с шагом 2 мм на детали из вязкой стали сσв = 950 МПа при толщине срезаемого вершинным лезвием слоя 0,22 мм, значение напряжения ~5500 МПа и выше, что превышает допустимые значения. При численных экспериментах с увеличением врезания напряжение уменьшается и подачу можно увеличивать. Предложено и запатентовано решение, заключающееся в том, что для снижения отрицательного влияния изгибающего момента на прочность пластинки целесообразно уменьшить момент действия силы резания путем введения дополнительной упрочняющей фаски на задней поверхности с отрицательным углом при вершине. Анализ результатов испытаний показывает, что значения ломающих подач для пластин предложенной геометрии на всех глубинах предварительного врезания больше, чем для пластин стандартной геометрии, в 1,7–1,6 раза, причем наиболее значительно это проявляется на меньших глубинах профиля резьбы. Результаты исследования опубликованы при финансовой поддержке ТулГУ в рамках научного проекта № 8701. |
Ключевые слова | Режущая керамика, напряжение, моделирование, резьборежущая пластина, резьба, подача, врезание, высокопрочные материалы |
Библиографический список | 1. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. — М. : Машиностроение, 1975. — 344 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |