Результаты апробации методики экспериментального исследования шероховатости винтовой поверхности при ротационном точении многолезвийным инструментом Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621.81

РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ РОТАЦИОННОМ ТОЧЕНИИ

МНОГОЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Е. В. Сергеева, А. В. Сутягин Научный руководитель - Л. С. Малько

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: [email protected]

Приведены результаты экспериментального исследования влияния переднего угла на образование нароста при ротационном точении винтовой поверхности. Установлено, что увеличение переднего угла режущего клина до 45° предотвращает процесс наростообразования.

Ключевые слова: винтовая поверхность, наростообразование, шероховатость, передний угол.

RESULTS OF APPROBATION OF THE TECHNIQUE OF THE PILOT STUDY OF THE ROUGHNESS OF THE SCREW SURFACE AT ROTATIONAL TURNING BY THE

MNOGOLEZVIYNY TOOL

E. V. Sergeeva, A. V. Sutyagin Scientific supervisor - L. S. Malko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: [email protected]

Results of a pilot study of influence of a forward corner on formation of an outgrowth at rotational turning of a screw surface are given. It is established that the increase in a forward corner of the cutting wedge to 45° prevents process of a narostoobrazovaniye.

Keywords: screw surface, narostoobrazovaniye, roughness, forward corner.

Повышение эффективности зубообработки глобоидной пары можно достичь путем разработки прогрессивных конструкторско-технологических решений на основе ротационного точения винтовой поверхности принудительно вращаемым многолезвийным инструментом с эвольвентным профилем [1].

Апробация методики экспериментального исследования шероховатости винтовой поверхности (ВП) при ротационном точении проведено на примере обработки ВП глобоидного червяка с использованием многолезвийного инструмента с эвольвентным профилем (рис. 1).

Рис. 1. Ротационная резцовая головка с эвольвентным профилем для нарезания винтовой поверхности глобоидных червяков [2]

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 2

При этом обработка ВП глобоидного червяка выполнялось на зубофрезерном станке модели 5К328А (рис. 2).

Рис. 2. Обработка винтовой поверхности глобоидного червяка на зубофрезерном станке модели 5К328А

Контроль обработанной поверхности с помощью образцов шероховатости показал, что шероховатость поверхности находится в пределах 40-80 мкм. Указанная шероховатость не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Детальный анализ процесса обработки позволил установить основную причину высокой шероховатости обработанной поверхности. Главной причиной, способствующей получению высокой шероховатости, является образование нароста при обработке поверхности. При этом нарост не имеет прочного соединения с передней поверхностью режущего инструмента и легко удаляется с нее. Характер нароста представлен на рис. 3.

Рис. 3. Нарост, образующийся при ротационном точении винтовой поверхности многолезвийным инструментом с передним углом у = 0°

Учитывая изложенное, встал вопрос изыскания способа позволяющего избежать наростобразо-вания при ротационном точении ВП многолезвийным инструментом, с режущими элементами из быстрорежущей стали.

В работе [3] отмечено, что, варьируя толщиной среза в сторону уменьшения, а значением переднего угла режущего клина инструмента в сторону увеличения, можно существенно уменьшить нарост или даже избежать наростообразования. Для экспериментального подтверждения указанного положения при ротационном точении возникла необходимость провести экспериментальное нарезание глобоидной поверхности инструментом радиусного профиля (рис. 4).

Рис. 4. Ротационная резцовая головка для обработки винтовой поверхности радиусного профиля на глобоидных поверхностях [2]

Выбор инструмента с радиусным профилем объясняется тем, что технологически с минимальными затратами проще получить передний угол у = 45°. При этом так же обработка ВП глобоидного червяка выполнялось на зубофрезерном станке модели 5К328А (рис. 5).

Рис. 5. Обработка винтовой поверхности глобоидного червяка радиусного профиля на зубофрезерном станке 5К328А

Результаты повторного эксперимента показали, что использование многолезвийного инструмента с передним углом 45° позволяет избежать наростообразования и обеспечить шероховатость обработанной поверхности по Яа не выше 3,2 мкм. Таким образом, использование режущего инструмента из быстрорежущей стали при ротационном точении с передним углом равным 45° позволяет обеспечить требуемую шероховатость винтовой поверхности глобоидного червяка.

Библиографические ссылки

1. Сутягин А. В., Малько Л. С., Трифанов И. В. Повышение эффективности зубообработки гло-боидной передачи на основе прогрессивных конструкторско-технологических решений // СТИН. 2015. № 2. С. 20-25.

2. Трифанов И. В., Малько Л. С., Сутягин А. В. Технология ротационного точения винтовых поверхностей деталей машин принудительно вращаемым многолезвийным инструментом : монография ; Сиб. гос. аэрокос. ун-т. Красноярск, 2013. 116 с.

3. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. М. : Машиностроение, 1975. 344 с.

© Сергеева Е. В., Сутягин А. В., Малько Л. С., 2015