Технологическое обеспечение стружкодробления и параметров качества при точении конструкционных углеродистых и легированных сталей с наложением асимметричных колебаний инструмента

Abstract

Наиболее распространенным методом обработки деталей класса «тела вращения» является токарная обработка. Сливная стружка, образуемая в процессе точения конструкционных углеродистых и легированных сталей, имеющих высокую вязкость, считается неблагоприятной, так как она наматывается на инструмент и обрабатываемую заготовку, что затрудняет ее удаление из зоны резания и контроль процесса обработки, является источником травматизма рабочих. При попадании стружки под режущую кромку инструмента возможно снижение его стойкости и качества обработки. Кроме того, сливная стружка имеет большой объем, что усложняет процесс уборки, увеличивает затраты на складирование и транспортировку. В связи с этим к числу наиболее острых проблем, возникающих при организации процесса резания конструкционных углеродистых и легированных сталей на токарных станках с ручным управлением, автоматизированном оборудовании и станках с ЧПУ, относится проблема управления формообразованием стружки и получения элементов необходимых размеров, для решения которой применяются различные методы и способы стружкодробления. Одним из наиболее эффективных методов борьбы со сливной стружкой является вибрационное резание, при котором обеспечивается стабильное стружкодробление, достигается точность обработки, сопоставимая с точностью при обычном резании, снижается температура в зоне резания и износ режущего инструмента. Несмотря на высокую эффективность процесса стружкодробления вибрационное резание, тем не менее, не получило широкого практического применения из-за сложности конструкции устройств для создания вибраций, трудоемкости настройки параметров колебательного движения инструмента и, главным образом, из-за увеличения шероховатости обработанной поверхности. Увеличение шероховатости связано с периодически повторяющимся возрастанием осевых расстояний между траекториями движения резца на смежных оборотах заготовки, что приводит к увеличению высоты гребешков микронеровности. В связи с этим появилась необходимость в разработке, исследовании и технологическом обеспечении новых способов резания с образованием дробленой стружки, связанных с переходом от традиционно симметричных к несимметричным (асимметричным) законам колебаний инструмента, лишенных отмеченных выше недостатков. Поэтому разработка теоретических основ процесса колебаний с асимметричным циклом и технологического обеспечения стружкодробления при точении конструкционных углеродистых и легированных сталей с асимметричными колебаниями инструмента является актуальной научно-практической задачей, решение которой имеет важное значение для машиностроительного производства.