НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o042.pdf (1656.93Кб)

УДК 621.952.2

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Исследования качества поверхности и точности обработки глубокого отверстия в распределительном валу в условиях производства выполнены с целью  выработки рекомендаций по исключению появления концентраторов напряжений на поверхности отверстия после обработки, а также появлению там  же трещин в процессе эксплуатации двигателя.
Поэтому актуальным является проведение комплексного исследования по решению задач определения качественных и количественных показателей среднего арифметического отклонения профиля (высотного параметра) шероховатости поверхности и наличие концентраторов напряжений, а так же определение закономерностей изменения параметров точности по длине глубокого отверстия: отклонение размера, радиальное биение, отклонение формы в поперечном сечении. Определяли состояние направляющего диаметра кондукторной втулки и наружного диаметра режущей части  сверла одностороннего резания.
Отливку распредала из высокопрочного чугуна марки ВЧ 65-48-1 обрабатывали в составе автоматической линии на станке фирмы «Hȕller» сверлом с режущей частью из твердого сплава марки ВК6  при одновременном вращении заготовки и инструмента. Направление сверла осуществляли через кондукторную втулку из твердого сплава марки ВК 15.
Результаты измерений показали, что  на 53% образцов отмечено наличие задиров и рисок глубиной до  0,15 мм, которые могут служить концентраторами напряжений.  А в процессе эксплуатации способствовать  росту трещин в толще материала распределительного вала.
Существенный рост величины размера радиального биения и всех шести исследованных гармонических составляющих  указывают на отклонение оси отверстия (увод) от номинального (заданного) положения и наличия огранки с копированием (увеличением) их величины по всей длине отверстия. Это  качественно подтверждает наличие механизма копирования погрешностей при обработке отверстий в деталях из серого чугуна, полученных ранее.
Установлено, что величина зазора между направляющим диаметром кондукторной втулки и диаметром калибрующей ленточки инструментом составляет 0, 150 мм и превышает рекомендуемую величину почти в 3 раза.
Все это снижает стойкость, способствует износу направляющих элементов и  калибрующей части  инструмента. В свою очередь эти причины создают благоприятные условия для наростоообразования на калибрующих и режущих частях сверла одностороннего резания, которые содействуют появлению задиров и рисок на поверхности отверстия распредвала.
Таким образом, установлены причины и  механизм появления концентраторов напряжений и возможный их рост в толще материала в процессе эксплуатации распредвала.
Так как механизм износа направляющей втулки сверла различны, рекомендуется назначать не более 80 циклов обработки для втулок и не более 63 циклов для сверл.
В содержание выполняемой технологической операции глубокого сверления необходимо ввести обязательную проверку диаметрального зазора между отверстием кондукторной втулки и калибрующей части  сверла не более 0,055 мм.
Рекомендуется ввести в рабочий чертеж сверла размер m=0,26…0,39 мм, отсутствующий в рабочем чертеже. Он позволяет уменьшить отжатие режущей части сверла от номинального положения, вибрации инструмента, увод оси и огранку отверстия распредвала.
Разработанные рекомендации могут быть использованы при разработке аналогичных операций сверления.

1. Бурцев В.М., Васильев Ф.С., Деев О.М., Игнатов А.В., Кондаков А.И., Максимович Б.Д., Никадимов Е.Ф., Соловьев А.И., Тавров В.И., Тихонов В.П., Ястребова Н.А. Технология машиностроения: учебник для вузов. В 2 т. Т. 2. Производство машин / под ред. Г.Н. Мельникова. 3-е изд., испр. и перераб. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 551 с.
2. Уткин Н.Ф., Кижняев Ю.И., Плужников С.К., Шаманин А.А., Дроздов Ф.М., Немцев Б.А., Бычков Н.А., Борзов В.Ф. Обработка глубоких отверстий / под общ. ред. Н.Ф. Уткина. Кемерово: ГУ КузГТУ, 2006. 205 с.
3. Кожевников Д.В. Современная технология и инструмент для обработки глубоких отверстий: Обзор. М.: НИИмаш, 1981. 60 с.
4. Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Григорьев С.Н., Схиртладзе А.Г. Обработка глубоких отверстий в машиностроении / п од общ. ред. С.В. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2010. 344 с.
5. Бузник Е.Н. Технология автотракторостроения. М.: Изд-во МГИУ, 2006. 97 с.
6. Соловьёв А.И., Джафарова Ш.И.Сравнительное исследование точности отверстий в деталях из серого чугуна при вибросверлильной обработке (часть 2)// Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 11. С. 122-131. Режим доступа:http://engbul.bmstu.ru/doc/746818.html (дата обращения 01.10.2015).
7. Мальцев В.М. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.: Книга по Требованию, 2012. 367 с.
8. Горелова А.Ю., Плешаков А.А., Кристаль М.Г. Методы повышения точности обработки глубоких отверстий // Известия Тульского Государственного Университета. Технические Науки. 2013. № 7-2. С. 363-370.
9. Агафонов В.В. Определение погрешностей обработки с учетом динамических характеристик упругой системы станка // СТИН. 2006. № 5. С. 10-13.
10. Маркарьян Ю.А. Управление процессом глубокого сверления // СТИН. 2007. № 6. С. 5-7.