автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение прочности инструмента для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра

На правах рукописи

Копейкин Евгений Анатольевич

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ГЛУБОКОГО ВИБРАЦИОННОГО СВЕРЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической и

физико-технической обработки Специальность 05.02.02 - Машиноведение, системы приводов и детали машин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2003 г.

Работа выполнена в Московском государственном технологическом университете "СТАНКИН" и Егорьевском технологическом институте им. Н.М. Бардыгина

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кокарев Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Косов Михаил Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Жедь Ольга Викторовна

Ведущее предприятие: Государственный научный центр Российской Федерации «Научно-производственное объединение по технологии машиностроения» (ЦНИИТМАШ)

на заседании диссертационного совета Д212.142.01 при Московском государственном технологическом университете "СТАНКИН" по адресу: 127055, Москва, Вадковский пер., За

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технологического университета "СТАНКИН"

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просьба направлять по адресу: 127055, Москва, Вадковский пер., За

Автореферат разослан " "__ 2003 г.

Защита диссертации состоится У/ " /О

к

2003 г. в часов

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы

В современном машиностроении широко используются изделия различного назначения, имеющие глубокие отверстия. Ряд проблем, возникающих при обработке глубоких отверстий, вызывает необходимость снижения режимов резания и, как следствие, производительности, требует использования специальных технологических решений, специального оборудования и оснастки.

Особую трудность представляет сверление глубоких отверстий малого диаметра (3...12 мм) в вязких материалах: жаропрочных сталях и сплавах, титановых сплавах и др. Низкие стабильность и производительность процесса обработки, частые поломки инструмента - характерные проблемы глубокого сверления отверстий малого диаметра. Образование сливной стружки, трудно удаляемой из обрабатываемого отверстия, может приводить к ее пакетированию в стружечных канавках сверла и даже поломке инструмента. В таких случаях наиболее эффективно применение вибрационного сверления, обеспечивающего кинематическое дробление стружки.

Инструмент при глубоком сверлении является наиболее слабым звеном технологической системы, в значительной степени ограничивающим производительность процесса обработки. Сверла, применяемые для глубокого сверления отверстий малого диаметра, характеризуются низкой прочностью и жесткостью стебля, обеспечивающего необходимую длину инструмента. Размеры и геометрические характеристики сечения стебля ограничены диаметром обрабатываемого отверстия, наличием отверстий для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды и стружечных канавок при наружном отводе стружки.

При сложном профиле сечения стебля сверла и наличии отверстия для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды определение характеристик жесткости и прочности стебля, максимально допустимых зна-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Петербург Г О /•" 09 Мв^"***

Штб

чений крутящего момента, осевой силы затруднено в связи с объемностью вычислений. В то же время данная задача имеет актуальное значение при проектировании инструмента, для назначения оптимальных режимов обработай, возможности ограничения действующих силовых факторов при глубоком сверлении с учетом их расчетных значений. Цель работы

Целью настоящей работы является повышение прочности стебля сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра. Научная новизна работы Научная новизна работы состоит:

- в математических моделях напряженно-деформированного состояния при кручении стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления, учитывающих наличие отверстий в сечениях сложного профиля;

в зависимостях, учитывающих влияние жесткости инструмента и других элементов технологической системы на значение минимальной амплитуды осевых колебаний, обеспечивающей прерывистое резание при вибрационном сверлении.

Практическая ценность работы Практическая ценность работы заключается:

- в рекомендациях по выбору формы и размеров сечений сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий диаметром 3-12 мм;

- в обеспечении возможности определения характеристик прочности и жесткости стеблей сверл глубокого сверления при незначительных затратах времени с помощью созданного пакета вычислительных программ.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались и обсуждались на 4-ом международном конгрессе "Конструкторско-технологическая информатика

- 2000", на 4-ой научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» -

ИММ РАН», на заседаниях кафедры инструментальной техники и технологий формообразования МГТУ "СТАНКИН".

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по каждой главе, общих выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 134 страницах (без учета приложений), содержит 39 рисунков, 12 таблиц, 4 приложения, список литературы из 82 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, отражаются ее основные направления и практическая ценность.

В первой главе рассмотрены технологические особенности глубокого сверления отверстий, дана классификация способов глубокого сверления по различным признакам и применяемых в производстве сверл глубокого сверления. Значительный вклад в исследование и совершенствование технологии обработки глубоких отверстий внесли И.С. Веремейчук, А.И. Павлю-чук, В.Н. Подураев, Н.Д. Троицкий, С.А. Черничкин и др.

Установлено, что, согласно литературным источникам, применение вибрационного сверления отверстий малого диаметра с наложением на осевую подачу низкочастотных колебаний не только обеспечивает кинематическое дробление стружки, но и способствует повышению производительности и качества обработки.

Был выполнен анализ конструкций сверл, применяемых для глубокого сверления отверстий малого диаметра, в том числе вибрационного, показаны их преимущества, недостатки, области рационального применения. В частности, было установлено, что по форме сечения стебля для глубокого сверления отверстий малого диаметра применяют три типа сверл (рис. 1):

-б-

- сверла одностороннего резания с У-образной канавкой для удаления стружки (ружейные) (рис. 1,а);

- сверла двустороннего резания с двумя канавками для удаления стружки, полученными обработкой резанием или пластической деформацией (рис. 1,6);

- сверла с внутренним отводом стружки (типа БТА) и имеющие кольцевое сечение стебля (рис. 1,в).

а) б) в)

Рис. 1. Варианты исполнения сечения стебля сверл для глубокого сверления отверстий малого диаметра

Сверла с У-образной канавкой для удаления стружки имеют пониженную жесткость стебля. Максимальная прочность и жесткость достигается при использовании кольцевого сечения стебля, но его использование для сверл двустороннего резания при обработке отверстий малого диаметра практически невозможно в связи с трудностью обеспечения надежного удаления стружки через отверстие в корпусе инструмента.

Для вибрационного сверления наиболее часто применяют сверла двустороннего резания с прямыми канавками для удаления стружки, полученными обработкой резанием (рис. 2).

I

Рис. 2. Профиль сечения стебля сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра

Технологические трудности образования глубоких отверстий малого диаметра и возможность использования при этом вибрационного сверления предопределяют необходимость более детального исследования прочности и жесткости применяемых при этом сверл. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выбрать метод исследования напряженно-деформированного состояния стеблей сверл под действием на инструмент крутящего момента;

- разработать алгоритм и программное обеспечение расчета стебля сверла сложного сечения на кручение и продольный изгиб с определением характеристик жесткости и прочности конструкции, а также касательных напряжений в различных точках сечения стебля в зависимости от действующего крутящего момента;

- произвести сравнительный анализ механических и технологических характеристик сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра;

- разработать практические рекомендации по выбору формы и размеров сечения стебля сверла для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра.

Вторая глава посвящена формированию математического аппарата для исследования напряженно-деформированного состояния стебля сверл глубокого сверления, имеющих сечение сложного профиля и отверстие произвольной формы. При расчете на кручение были использованы мембранная аналогия Прандтля и метод конечных элементов.

Согласно мембранной аналогии, вводимая функция напряжений представляется в виде гибкой мембраны, охватывающей поперечное сечение какого-либо закручиваемого стержня и нагруженной равномерно распределенным давлением. На площади отверстия мембрана заменяется неупругой поверхностью (пластиной) с углом наклона, равным нулю (рис.3). Аналогом крутящего момента является объем, заключенный между плоскостью сечения и поверхностями мембраны и пластины, символизирующей отверстие.

Рис. 3. Функция напряжений в виде мембраны для сечений с отверстием

Аналогом касательных напряжений является угол между касательной к поверхности мембраны и плоскостью сечения. Дифференциальное уравнение для функции напряжений может быть представлено в виде

где G- модуль сдвига материала, МПа; в - относительный угол закручивания стебля сверла, рад/м.

Граничными являются условия: <р — 0 - на наружном контуре, <р = const - на внутреннем контуре. Касательные напряжения в произвольной точке сечения

да> д<р

= с?)

Для реализации метода конечных элементов сечение стебля сверла глубокого сверления разбивалось на конечные элементы треугольной формы. В итоге задача на кручение сводилась к решению системы линейных уравнений

[*]{4>) = {F} , (3)

где [£] - глобальная матрица жесткости; {ф} - векгор-столбец значений функции напряжений в узлах конечных элементов; {т7} - глобальный вектор-столбец нагрузки.

Преобразование системы уравнений с учетом первого граничного условия (<р = 0 на наружном контуре) не вызывает затруднений, в то время как для преобразования системы согласно второму граничному условию необходимо знать значение функции напряжений по контуру отверстия. Расчет производился в два этапа. На первом этапе, на котором разбивалось на конечные элементы сечение вместе с отверстием, определялось значение функции напряжений в узлах, расположенных на внутреннем контуре. На втором этапе расчета, на котором рассматривалось уже сечение с отверстием, преобразование полученной системы уравнений производилось с учетом двух граничных условий.

Расчет на кручение позволяет определить характеристики жесткости и прочности стебля сверла глубокого сверления, распределение касательных напряжений в сечении, возникающих под действием крутящего момента.

При расчете на продольный изгиб определенную трудность представляет определение минимального осевого момента инерции для сечения сложного профиля стебля сверла в связи со значительным объемом вычислений.

В основе алгоритма расчета использовалась идея, согласно которой осевой момент инерции или другая геометрическая характеристика сечения могут быть представлены как сумма соответствующих геометрических характеристик треугольных элементов, имеющих общую вершину - начало координат (рис. 4).

Осевой момент инерции рассматриваемой области сечения с отверстием в этом случае

где , - соответственно осевой момент инерции элементов

с узлами, расположенными на внешнем и внутреннем контуре, мм4;

Qe, Qi - число элементов, определяющих соответственно наружный и внутренний контуры сечения.

у, мм

Рис. 4. Пример разбиения рассматриваемой области сечения стебля сверла для глубокого вибрационного сверления на треугольные элементы для определения геометрических характеристик сечения

В третьей главе производится разработка информационного обеспечения для расчета стебля сверла глубокого сверления на кручение и продольный изгиб.

Разбиение рассматриваемой области на конечные элементы производилось с помощью специальной программы в среде "MATLAB" или с помощью пакета прикладных программ "Partial Differential Equations Toolbox" (PDE Toolbox) системы "MATLAB". Второй способ разбиения является более универсальным и значительно облегчает решение вышеуказанной задачи.

С целью сокращения требуемого объема оперативной памяти ЭВМ и повышения скорости вычислений использовалась разреженная структура

ряда массивов (с удаленными нулевыми элементами). При решении системы линейных уравнений (3) для симметричной глобальной матрицы жесткости использовалось разложение Холецкого. Пример отображения решения системы уравнений (3) в виде мембраны для сечения стебля сверла с профилированными стружечными канавками представлен на рис. 5.

Рис. 5. Функция напряжений в виде мембраны для сечения стебля сверла с профилированными стружечными канавками

Значение функции напряжений по контуру отверстия определялось по формуле

тп

<Ротв =

5>,

1=1

тп

(5)

где Ф,- - значение функции напряжений в /'-ом узле, расположенном на контуре отверстия, при решении системы уравнений для сплошного сечения; та - число узлов, расположенных на контуре отверстия.

Распределение касательных напряжений в сечении стебля сверл глубокого сверления отображалось графически (рис. 6). Каждый конечный элемент при этом обозначался определенным символом в зависимости от величины касательных напряжений.

Значения касательных напряжений т, МПа до 1,0 св.1,0 до 2,0 св.2,0 до 3,0 св.3,0 до 4,0 св.4,0 до 5,0 св.5,0 до 6,0 св.6,0 до 7,0 св.7,0 до 8,0 св. 8,0 "^ПиЯ

Обозначение элемента * О + □ V 0 А О •

Рис. 6. Распределение касательных напряжений в сечении стебля сверла глубокого вибрационного сверления с фрезерованными стружечными канавками при значении крутящего момента М = 282 Н мм (а) и характер распределения напряжений в сплошном сечении данного стебля при том же угле закручивания стебля (б)

Для проверки обоснованности использования формулы (5) для определения уровня положения неупругой пластины на площади отверстия в сечении был проведен ряд численных экспериментов, для которых были выбраны стержни кольцевого, квадратного полого и других симметричных сечений.

Анализ результатов численных экспериментов показал, что формула (5) может использоваться для выбора значения функции напряжений по контуру отверстия при использовании мембранной аналогии в расчете на кручение стержней с отверстием. Погрешность определения геометрической характеристики крутильной жесткости по методу конечных элементов в численных экспериментах не превышала 1%, а момента сопротивления се-

чения при кручении - 6 % (при числе конечных элементов 1000 и более и разбросе значений функции напряжений ДФ в узлах, расположенных на внутреннем контуре, до 25 - 30 %). При разбросе значений функции напряжений Д Ф свыше 25 - 30 % величина погрешности определения характеристик жесткости и прочности исследуемых объектов может превышать 10 и более процентов.

При расчете на продольный изгиб в связи заменой реального контура сечения контуром многоугольника значения минимального осевого момента инерции получаются приближенными и имеют погрешность, определяемую степенью приближения к форме и размерам исследуемого сечения.

В четвертой главе производится сравнительный анализ характеристик жесткости и прочности стеблей сверл, применяемых для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра, при статической нагрузке.

Для проверки правильности теоретических исследований и оценки фактической крутильной жесткости стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления были проведены испытания на кручение стебля сверл:

- с фрезерованными стружечными канавками, изготовленного из специальной трубы, наружный диаметр стебля 7,2 мм, диаметр отверстия 2,0 мм, длина стебля между зажимами 400 мм, длина профильной части стебля сверла до зажима 330 мм;

- с профилированными стружечными канавками, изготовленного из трубы (ГОСТ 8734-75), наружный диаметр стебля 8,5 мм, толщина стенки

I,25 мм; длина стебля между зажимами 400 мм, длина профильной части сверла до зажима 330 мм.

Испытания проводились на машине для испытаний на кручение модели К-6.

По результатам испытаний фактическая крутильная жесткость профильной части сверла с фрезерованными стружечными канавками составила

II,98 Н-м2, а сверла с профилированными стружечными канавками -

-1410,81 Н-м2. Расчетная жесткость профильной части сверл указанных конструкций в первом случае оказалась ниже фактической на 4,5 % (при разбиении сечения на 5984 элементов), а во втором - ниже на 6,2 % (при разбиении сечения на 6688 элементов).

Был проведен численный эксперимент с целью осуществления сравнительного анализа жесткости и прочности стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра. Для эксперимента были выбраны стебли диаметром 8,5 мм: сверла с фрезерованными стружечными канавками, сверла с профилированными стружечными канавками, ружейного сверла. Сечения стеблей сверл с одним из вариантов разбиения на конечные элементы показаны на рис. 7.

.6 -5 -4 -3 -2 -1 О 1 2 3 4 5 6

В)

Рис. 7. Разбиение на конечные элементы сечений стеблей сверл для глубокого сверления с наружным диаметром стебля 8,5 мм: а) сверло с фрезерованными стружечными канавками; б) сверло с профилированными стружечными канавками, в) ружейное сверло

При анализе результатов расчета на кручение было исследовано изменение крутящего момента М, необходимого для создания относительного угла закручивания в-1 град/м, в зависимости от числа элементов в системе (рис. 8,а), а также изменение момента сопротивления кручению сечения 1¥к для выбранных сечений (рис. 8,6).

Распределение касательных напряжений в сечении стеблей сверл с профилированными стружечными канавками и одностороннего резания показано на рис. 9 (для сверла с фрезерованными канавками - см. рис. 6,а).

зоо 280 260 240 220 200,

М, Нмм

ММ

; 2 |

\

........и

\ .. ¡'.

2000 4000 6000 8000 10000

а)

> 1 2 ..........

-

3

б)

Рис. 8. Зависимость крутящего момента М (а) и момента сопротивления сечения при кручении XV, (б) от числа элементов п в системе: 1 - сверло с фрезерованными стружечными канавками; 2 - сверло с профилированными стружечными канавками; 3 - ружейное сверло

Результаты исследований показали, что наименьшей жесткостью и прочностью при кручении обладает стебель ружейного сверла, что объясняется значительной вогнутостью стебля и наличием концентрации напряжений в сечении. Наиболее равномерно касательные напряжения распределяются по сечению сверла с профилированными канавками, которое в результате имеет наибольшее значение момента сопротивления сечения при кручении 1¥к. Наибольшей жесткостью при кручении и продольной устойчивостью обладает стебель сверла с фрезерованными канавками, что объясняется

наименьшей площадью сечения отверстия. При увеличении толщины стенки стебля сверла с профилированными канавками (уменьшении площади сечения отверстия) значения геометрических характеристик крутильной жесткости и продольной устойчивости сверл двустороннего резания выравниваются, а значение 1¥к при этом для сверла с профилированными канавками становится выше значения Жк для сверла с фрезерованными канавками ориентировочно на 16 %.

а) б)

Значения касательных напряжений т, МПа до 1,0 св.1,0 до 2,0 св 2,0 до 3,0 св.3,0 ДО 4,0 св.4,0 до 5,0 св.5,0 до 6,0 св.6,0 до 7,0 св.7,0 до 8,0 св. 8,0 ^тах

Обозначение элемента * О + □ V 0 д О •

Рис.9. Распределение касательных напряжений в сечении стебля сверла с профилированными стружечными канавками (а) при моменте 251 Н мм и ружейного сверла (б) при моменте 212 Н мм

Минимальный осевой момент инерции сечения и критическая сила при расчете на продольный изгиб составили соответственно 87,7 мм4 и 1032 Н для сверла с фрезерованными канавками; 78,5 мм4 и 924 Н - для сверла с профилированными канавками; 78,4 мм4 и 923 Н - для сверла одностороннего резания. Таким образом, наибольшей устойчивостью обладает сверло с фрезерованными стружечными канавками, что объясняется мень-

шей площадью сечения отверстия для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды. При равной площади, охватываемой наружным контуром сечения, и равной площади отверстия сверл двустороннего резания, значения минимального осевого момента инерции и критической силы примерно равны.

Анализ характера распределения касательных напряжений в сплошном сечении стеблей сверл двустороннего резания (см. рис. 6,6) позволил сделать вывод о том, что цилиндрическая форма отверстия для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды не является оптимальной с точки зрения обеспечения наибольшей прочности при кручении. Оптимальными в данном случае можно считать формы сечения отверстия в виде восьмерки (см. рис. 1,6) или овала.

Пятая глава посвящена исследованиям механических и технологических характеристик сверл двустороннего резания при циклически изменяющейся нагрузке, характерной для глубокого вибрационного сверления, а также формированию рекомендаций по выбору формы и размеров сечения стебля сверла в зависимости от диаметра обработки.

Для анализа амплитудно-частотных характеристик вибрационного сверления с синусоидальными колебаниями были сформированы дискретные математические модели, отражающие траектории перемещения периферийных точек главных режущих кромок сверла двустороннего резания диаметром й на развертке поверхности отверстия длиной ж/.

Было установлено, что для многозубых осевых инструментов с постоянным угловым шагом между зубьями частоту задаваемых осевых колебаний целесообразно представлять в виде

г-п-(кп+1п) 60

где г - число зубьев инструмента; к„ - приведенное число полных периодов осевых колебаний инструмента, укладывающихся за время одного оборота шпинделя станка; /„ - приведенное отношение остатка периода

осевых колебаний, не уложившихся за время одного оборота шпинделя, к периоду осевых колебаний.

Параметр /„ характеризует сдвиг фаз между траекториями перемещения смежных зубьев инструмента с постоянным угловым шагом между зубьями. При значении /„, равном нулю или единице, сдвиг фаз между траекториями перемещения смежных зубьев инструмента отсутствует, прерывистое резание при этом невозможно при любой амплитуде осевых колебаний (рис. 10,а), а при /„ = 0,5 смежные зубья перемещаются в противофазе (рис. 10,6).

а) б)

Рис. 10. Модели траекторий перемещения периферийных точек главных режущих кромок при вибрационном сверлении отверстия диаметром 8,7 мм сверлом двустороннего резания с подачей &>=0,02 мм/об и амплитудой колебаний в зоне резания Лр=0,02 мм: а) (к„ + /„) = 1,0; б) (к„ + /„) = 1,5

С помощью разработанных моделей было установлено, что минимальная амплитуда задаваемых осевых колебаний на выходе вибратора, обеспечивающая прерывистое резание, с учетом упругих деформаций инструмента и других элементов технологической системы (при условии обеспечения касания следом у- го прохода следа (/ - т) прохода) может быть определена по формуле

Лшш ~

0,5

|зт(я--/„ -т)|

Бу-т ки • /^дах • / „ р г о П

2 Е-Б

(7)

где 50 - оборотная подача, мм/об; Р^ - максимальное значение осевой силы, Н; Я - модуль упругости материала стебля сверла, МПа; 5 - площадь поперечного сечения стебля, мм2; ки - коэффициент, учитывающий изменение длины инструмента в результате продольного изгиба и кручения; П - общая податливость технологической системы в осевом направлении, учитывающая объемную и контактную жесткость вспомогательного инструмента, заготовки, станочного приспособления, элементов станка, мм / Н.

Был произведен расчет на усталостную прочность стеблей сверл с фрезерованными и профилированными стружечными канавками. Согласно результатам расчета, допускаемые касательные напряжения и максимальное значение крутящего момента у сверла с профилированными канавками ориентировочно в два раза выше, чем у сверла с фрезерованными канавками, а значения допускаемых нормальных напряжений и максимальной осевой силы - в 1,6 раза выше (при большей площади сечения отверстия и равной площади стружечных канавок). Более высокая выносливость стебля сверла с профилированными канавками определяется не только более высоким моментом сопротивления сечения при кручении, но и более высокими механическими свойствами материала стебля, изготавливаемого из стандартной трубы ГОСТ 8734-75 (сталь ЗОХГСА, закалка). Стебель сверла с фрезерованными стружечными канавками изготавливается из специальной трубы (сталь 20, цементация, закалка).

Для предотвращения резонанса колебаний существенное практическое значение имеет расчет частот собственных колебаний сверл для вибрационного сверления. Расчет ориентировочных значений основных (низших) собственных частот крутильных, продольных и поперечных колебаний сверл для глубокого вибрационного сверления показал, что опасности возникновения резонанса нет, в том числе параметрического, при условии использования люнета при обработке.

Были проведены испытания, целью которых было сравнить сверла двустороннего резания по стойкости, уводу оси отверстия и качеству по-

верхности обработанной поверхности. Оценка этих технологических параметров инструмента производилась при обработке отверстий диаметром 8,7 мм в заготовках из стали 13Х11Н2В2МФ и сплава на никелевой основе ЖС6-КП.

Для испытаний было выбрано сверло двустороннего резания с профилированными стружечными канавками и конструктивными параметрами в соответствии с рис. 11. Для сравнения было использовано сверло для глубокого вибрационного сверления В.Н. Подураева с канавками, полученными обработкой резанием, с такими же параметрами заточки.

Испытания на стойкость производились на станке для виброэжектор-ного сверления "Пульсар" при различном сдвиге фаз колебаний /'„. Изменение сдвига фаз производилось изменением частоты задаваемых колебаний. Поскольку при ¡„ = 0,5 частота осевых колебаний кратна частоте вращения шпинделя станка, испытания для этого значения г„ не проводились. Для охлаждения использовалась смазочно-охлаждающая жидкость на основе масла индустриального И-12 с добавлением сульфогала. За критерий износа была выбран износ по задней поверхности сверла (допустимая ширина площадки износа И, - 0,4 мм). Результаты испытаний приведены на рис. 12.

В результате испытаний было установлено, что при обработке заготовок сверло с канавками, полученными профилированием трубчатой заготовки, по сравнению со сверлом с фрезерованными канавками отличается меньшей стойкостью для вышеуказанных материалов; наибольшая стойкость для исследуемых конструкций сверл наблюдалась при значении параметра /'„ = 0,1.

Анализ результатов испытаний и сформированных приближенных моделей траектории перемещения периферийной точки главной режущей кромки сверла с учетом жесткости инструмента и других элементов технологической системы показал:

Б

д

5, -|0.05| р 0.63. Ч ' г/

Л 340 г1 < 70 »

415 4- -»

СуО

А-А (Увеличено) 0 2+01 ***

ж-ж

Б (Увеличено)

Г-Г (Увеличено)

0б* м . »

* Размеры для справок

** / - дайна пластаны

*** Фаска по цилиндру

Рис.11. Сверло для глубокого вибрационного сверления с профилированными стружечными канавками

2

Ь, м 0 45

04

0.35

03

0.25

02

°'18.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 7 0.8

Рис. 12. Изменение суммарной глубины сверления Ь до затупления инструмента от параметра колебаний /„: 1 - сверло с фрезерованными стружечными канавками;

2 - сверло с профилированными стружечными канавками

- при значениях ;„ =0,1 и 0,55 процесс резания происходит преимущественно при кинематическом заострении режущего клина (рис. 13), что облегчает стружкообразование и способствует повышению стойкости инструмента;

- при обработке сверлом с фрезерованными стружечными канавками время отдыха режущих кромок больше, чем при обработке сверлом с профилированными канавками, что повышает эффективность воздействия СОТС на процесс резания;

Рис. 13. Приближенная модель траектории перемещения периферийной точки главной режущей кромки инструмента при обработке стали 13Х12В2В2МФ сверлом с профилированными канавками при ¡„~0,1: 1 - теоретическая траектория при осевой силе Р=0; 2 - теоретическая траектория при пиковой нагрузке Ртах', 3 - приближенная модель действительной траектории при пульсирующей нагрузке

Повышение жесткости стебля сверла с профилированными канавками может быть достигнуто за счет уменьшения площади сечения отверстия для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды.

Испытания показали, что для сверл двустороннего резания увод оси отверстия также зависит от жесткости инструмента, и поэтому при обработке сверлом с профилированными канавками увод незначительно больше, чем при обработке сверлом с фрезерованными канавками. Шероховатость поверхности отверстий, обработанных сверлами исследуемых конструкций, практически одинаковая (см. таблицу). Наложение вибраций на осевую подачу способствует уменьшению величины увода оси отверстия и шероховатости поверхности.

На основании результатов проведенных исследований, исходя из условия обеспечения повышенной прочности и жесткости, были рекомендованы форма и размеры сечения стеблей сверл для глубокого вибрационного

сверления отверстий диаметром от 3 до 12 мм с указанием их геометрических характеристик.

Обрабатываемый материал Увод оси отверстия, мм Шероховатость поверхности Яа, мкм

Без вибраций С вибрациями Без вибраций С вибрациями

13Х11Н2В2МФ 0,4/0,45 0,1/0,12 10,0/10,0 2,5/2,5

ЖС6-КП 0,7/0,8 0,15/0,2 5,0/5,0 1,25/1,25

Примечание: В числителе приведены данные для сверла с фрезерованными стружечными канавками, в знаменателе - для сверла с профилированными канавками

Общие выводы

1. Исследованы возможности применения для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра сверл двустороннего резания, стружечные канавки которых получены профилированием трубчатой заготовки стебля. Установлено, что такие сверла по сравнению со сверлами, имеющими канавки, полученные обработкой резанием, обладают более высокой статической и усталостной прочностью стебля при кручении. Их применение позволяет уменьшить число поломок инструмента и отказаться от использования специальных труб в качестве заготовки для стебля сверл диаметром 4 мм и более.

2. Сравнительный анализ жесткости и прочности при кручении стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра, проведенный на основе результатов численных экспериментов, подтвердил низкие показатели крутильной жесткости и прочности стебля ружейного сверла. Его крутильная жесткость оказалась ниже крутильной жесткости стебля сверла с профилированными канавками ориентировочно на 18 %, а значение момента сопротивления при кручении - на 67 %. Анализ выявил также, что значение момента сопротивления при кручении стебля

сверла с профилированными стружечными канавками ориентировочно на 16 % выше этого показателя для стебля с канавками, полученными обработкой резанием, при близких значениях площади наружного контура сечения и площади отверстия.

3. В результате анализа устойчивости стеблей сверл с фрезерованными и профилированными стружечными канавками установлено, что значения минимального осевого момента инерции сечения и критической силы для сверл двустороннего резания примерно равны при одинаковой площади стружечных канавок и площади отверстия для подвода смазочно-охлаждающей технологической среды.

4. Анализ разработанных моделей траекторий перемещения главных режущих кромок инструмента при вибрационном сверлении показал, что выбор минимальной амплитуды на выходе вибратора станка, обеспечивающей прерывистое резание, должен производиться с учетом механических характеристик инструмента, а также податливости других элементов технологической системы, для чего может использоваться предлагаемая зависимость.

5. Проведенные экспериментальные исследования сверл двустороннего резания для глубокого вибрационного сверления по стойкости, уводу оси отверстия и шероховатости обработанной поверхности показали, что с увеличением жесткости стебля стойкость инструмента повышается, а увод оси обработанного отверстия уменьшается; наложение вибраций на осевую подачу инструмента способствует уменьшению шероховатости поверхности отверстия, уменьшению величины увода оси отверстия.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. К вопросу о применении метода конечных элементов при проектировании сверл для глубокого сверления / В.А.Гречишников, В.ККокарев, Е.А.Копейкин, Н.А.Уваров. - Конструкторско-технологическая информати-

ка - 2000: Труды конгресса. В 2-х т. Т.1 // 4-й международный конгресс. -М.: Изд-во «Станкин», 2000. - С. 156-157.

2. Копейкин Е.А., Цыбульский А.Ю. Особенности проектирования и эксплуатации сверл для глубокого сверления // 4-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно- научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН»: Сб. тезисов докладов. - М.: Изд-во «Станкин», 2001. - С. 84.

3. Особенности проектирования и эксплуатации сверл для глубокого вибрационного сверления / В.А.Гречишников, В.И.Кокарев, Г.Е.Громов, Е.А.Копейкин, А.Ю. Цыбульский // 4-ая научная конференция МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно- научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН»: Сб. тезисов докладов. - М.: Изд-во «Станкин», 2001.-С. 83.

4. Применение метода конечных элементов при расчете сверла на кручение / В.А.Гречишников, В.И.Кокарев, Е.А.Копейкин, Н.А.Уваров, А.Ю.Цыбульский // СТИН. - 2001. - №7. - С. 3-5.

5. Расчет на кручение стебля сверла для глубокого вибрационного сверления методом конечных элементов / В.А.Гречишников, В.И.Кокарев, Е.А.Копейкин, А.Ю.Цыбульский // Известия Томского политехнического ун-та. - Т. 305. - Вып. 1. - Томск, 2002. - С. 208-213.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Копейкин Евгений Анатольевич

Повышение прочности инструмента для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра

Лицензия на издательскую деятельность ЛР №01741 Подписано в печать 5.09.2003. Формат 60x90'/!« Уч.изд. л. 1,45. Тираж 70 экз. Заказ № 436

Отпечатано в Издательском Центре МГТУ «СТАНКИН» 103055, Москва, Вадковский пер., д.3а

Sooî-А

144;

»14476

Введение.

Глава 1. Анализ технологических особенностей процесса глубокого сверления и конструкций сверл при диаметре обработки 3-12 мм.

1.1. Особенности процесса глубокого сверления отверстий малого диаметра.

1.2. Современные конструкции сверл глубокого сверления отверстий малого диаметра.

1.3. Выводы.

1.4. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические исследования характеристик прочности, жесткости и устойчивости стеблей сверл глубокого сверления.

2.1. Выбор метода исследования характеристик прочности и жесткости при кручении стеблей сверл глубокого сверления.

2.2. Использование мембранной аналогии и метода конечных элементов при расчете стебля сверла глубокого сверления на кручение.

2.3. Особенности расчета стебля сверла глубокого сверления на продольный изгиб.

2.4. Выводы.

Глава 3. Информационное обеспечение расчета стеблей сверл глубокого сверления на кручение и продольный изгиб при статической нагрузке.

3.1. Разработка алгоритма и особенности расчета стебля сверла глубокого сверления на кручение.

3.2. Обоснование выбора значения функции напряжений по внутреннему контуру сечений с отверстием при расчете на кручение.

3.3. Разработка алгоритма и программы расчета стеблей сверл для глубокого сверления на продольный изгиб.

3.4. Выводы.

Глава 4. Исследования и сравнительный анализ механических характеристик стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления при статической нагрузке.

4.1. Испытания на кручение стеблей сверл глубокого вибрационного сверления.

4.2. Исследования и сравнительный анализ крутильной жесткости и прочности стеблей сверл, применяемых для глубокого вибрационного сверления.

4.3. Сравнительный анализ продольной устойчивости стеблей сверл глубокого сверления.

4.4. Выводы.

Глава 5. Исследования механических и технологических характеристик сверл глубокого вибрационного сверления при циклически изменяющейся нагрузке.

5.1. Параметры колебаний и особенности силовой нагрузки на инструмент при вибрационном сверлении

5.2. Усталостная прочность сверл для глубокого вибрационного сверления.

5.3. Определение частот собственных колебаний сверл для вибрационного сверления и условий возникновения резонанса при обработке.

5.4. Исследования технологических характеристик сверл глубокого вибрационного сверления.

5.5. Выбор конструкции сверла для глубокого вибрационного сверления в зависимости от условий обработки.

5.6. Выводы.

В современном машиностроении достаточно широко используются изделия различного назначения, имеющие глубокие отверстия. Как известно, глубоким принято считать отверстие, если его глубина превышает диаметр в пять и более раз. Возникающие при обработке глубоких отверстий трудности связаны [24, 33, 37,66, 73, 79, 82 и др.]:

- с необходимостью в большинстве случаев подвода смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС) в зону резания;

- с необходимостью обеспечения гарантированного дробления стружки и отвода ее из отверстия;

- с низкой стабильностью работы технологической системы, низкой жесткостью и прочностью инструмента при сверлении отверстий малого диаметра.

Все это вызывает необходимость снижения режимов резания, использования специальных технологических решений, специального оборудования и оснастки.

Значительный вклад в исследование и совершенствование технологии обработки глубоких отверстий внесли И.С. Веремейчук, А.И. Павлючук, В.Н. Подураев, Н.Д. Троицкий, С.А. Черничкин, и др.

В данной работе исследуется возможность повышения прочности стебля (корпуса) сверл, используемых для вибрационного сверления глубоких отверстий малых диаметров (3. 12 мм) в вязких материалах. Обработка таких материалов характеризуется устойчивым образованием сливной стружки. Необходимость дробления сливной стружки при глубоком сверлении объясняется трудностью вывода ее из обрабатываемого отверстия, возможностью ее пакетирования и защемления в стружечной канавке сверла, что часто приводит к поломке инструмента [37, 43, 73].

В первой главе работы выполнен анализ особенностей глубокого сверления и конструкций сверл, применяемых для обработки глубоких отверстий малого диаметра; поставлены цель и задачи исследования.

Во второй главе осуществлены выбор метода теоретического исследования характеристик жесткости и прочности стебля сверл глубокого сверления при кручении, описание мембранной аналогии Прандтля и метода конечных элементов (МКЭ) применительно к решению поставленной задачи, отражаются особенности расчета стебля сверла для глубокого вибрационного сверления на продольный изгиб.

В третьей главе описывается реализация на персональном компьютере (ПК) расчета стебля сверла на кручение и продольный изгиб с помощью МКЭ в системе инженерных и научных расчетов "MATLAB

В четвертой главе описаны испытания на кручение стеблей сверл глубокого вибрационного сверления, дан сравнительный анализ их крутильной жесткости и прочности, а также продольной устойчивости при статической нагрузке на основе результатов численных экспериментов.

Пятая глава посвящена анализу механических и технологических характеристик сверл при циклически изменяющихся нагрузках, характерных для вибрационного сверления. Приводятся результаты экспериментальных исследований технологических характеристик сверл глубокого вибрационного сверления. На основании результатов сравнительного анализа прочности и жесткости конструкций различных сверл даны рекомендации по их выбору в зависимости от диаметра обработки.

Приводится конструкция сверла двустороннего резания с профилированными стружечными канавками, рекомендуемого для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра.

Результаты работы позволяют обоснованно использовать при вибрационном сверлении отверстий малого диаметра сверла с профилированными стружечными канавками, выбирать режимы резания на основе оценки характеристик жесткости и прочности стебля сверла глубокого сверления, устанавливать предельно допустимые значения сил резания при адаптивном глубоком сверлении.

Значительную практическую ценность представляет собой разработанный пакет расчетных программ, позволяющий быстро и с достаточной степенью точности произвести расчет на кручение и продольный изгиб стебля сверл глубокого сверления.

Общие выводы

1. Исследованы возможности применения для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра сверл двустороннего резания, стружечные канавки которых получены профилированием трубчатой заготовки стебля. Установлено, что такие сверла по сравнению со сверлами, имеющими канавки, полученные обработкой резанием, обладают более высокой статической и усталостной прочностью стебля при кручении, позволяющей уменьшить число поломок инструмента. Их применение позволяет отказаться от использования специальных труб в качестве заготовки для стебля сверл диаметром 4 мм и более.

2. Сравнительный анализ жесткости и прочности при кручении стеблей сверл для глубокого вибрационного сверления отверстий малого диаметра, проведенный на основе результатов численных экспериментов, подтвердил низкие показатели крутильной жесткости и прочности стебля ружейного сверла. Его крутильная жесткость оказалась ниже крутильной жесткости стебля сверла с профилированными канавками ориентировочно на 18 %, а значение момента сопротивления при кручении - на 67 %. Анализ выявил также, что значение момента сопротивления при кручении стебля сверла с профилированными стружечными канавками ориентировочно на 16 % выше этого показателя для стебля с канавками, полученными обработкой резанием при близких значениях площади наружного контура и площади отверстия.

3. В результате анализа устойчивости стеблей сверл с фрезерованными и профилированными стружечными канавками установлено, что значения минимального осевого момента инерции сечения и критической силы для сверл двустороннего резания примерно равны при одинаковой площади стружечных канавок и площади отверстия для подвода смазочно-охлаждающей жидкости.

4. Анализ разработанных моделей траекторий перемещения главных режущих кромок инструмента при вибрационном сверлении показал, что выбор минимальной амплитуды на выходе вибратора станка, обеспечивающей прерывистое резание, должен производиться с учетом механических характеристик инструмента, а также податливости других элементов технологической системы, для чего может использоваться предлагаемая зависимость.

5. Проведенные экспериментальные исследования сверл для глубокого вибрационного сверления по стойкости, уводу оси отверстия и шероховатости обработанной поверхности показали, что с увеличением жесткости стебля стойкость инструмента повышается, а увод оси обработанного отверстия уменьшается; наложение вибраций на осевую подачу инструмента способствует уменьшению шероховатости поверхности отверстия, уменьшению величины увода оси отверстия.

1. Абрамов О.В., Хорбенко И.Г., Швегла Ш. Ультразвуковая обработка материалов / Под. ред. О.В.Абрамова. - М. .Машиностроение, 1984. -280 с.

2. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1995. - 560 с.

3. Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/б.х. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 736 с.

4. Безухов Н.И., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач: Учеб. пособие для втузов. -М.: Высш. шк., 1974.

5. Беспалов П.Н., Ляш Ю.Ф. Сверла повышенной жесткости для вибрационного глубокого сверления и особенности технологии их изготовления // Труды 10-й научной конференции, посвященной 40-летию Юр-гинского филиала ТПУ, Юрга, 1997. с 52-53.

6. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов. -М.: Высш. школа, 1980. 408 с.

7. Вибрации в технике. Справочник т 4. Вибрационные процессы и машины. Под ред. Э.Э.Левендела. М.: Машиностроение, 1981. - 509 с.

8. Вибрационное резание металлов/ Н.И. Ахметшин, Э.М. Гоц, Н.Ф. Ро-диков; Под ред. К.М. Рагульскиса. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд - ние, 1981.-392 с.

9. Вибросверление глубоких отверстий в труднообрабатываемых материалах. Технологические рекомендации TP 310, 1977. - 10 с.

10. П.Гордиенко Б.И., Краплин М.А. Качество инструмента и производительность. Изд-во Ростовского университета, 1974. - 580 с.

11. Горелик М.Е. Технологические возможности и область применения вибрационных способов обработки отверстий // Прогрессивная технология обработки глубоких отверстий: Сб. тезисов докладов 6-й Всесоюзной конференции. ЦНИИ информации, 1985. - с 21 - 22.

12. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов: Учеб. для техн. вузов 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1989. - 624 с.

13. Еланова Т.О., Хританкова О.И. Прогрессивный металлорежущий инструмент. Часть 3. Сверла:/ ВНИИТЭМР. М.: ВНИИТЭМР, 1992. - 52 с.

14. Жилис В.И. Исследование некоторых вопросов прочности спиральных сверл разных конструкций. Вильнюс: ЛитНИИНТИ, 1967. - 70 с.

15. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -541 с.

16. Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю.С. Теория колебаний: Учебник для вузов / Под общ. ред. К.С. Колесникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 272 с.

17. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для втузов. М.: Машиностроение, 1984. - 272 с.

18. Иноземцев Г.Г. Царенко М.А. Проблемы жесткости и устойчивости глубокосверлильного инструмента малого диаметра // Известия вузов: Машиностроение, 1967. №4. с 107 - 112.

19. Клочко Н.А. Основы технологии пайки и термообработки твердосплавного инструмента. -М.: Металлургия, 1981. -200 с.

20. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени / Под ред. А.П.Гусенкова; 2-е изд. М.: Машиностроение, 1993. -364 с.

21. Кожевников Д.В. Современная технология и инструмент для обработки глубоких отверстий. Обзор. М.: НИИмаш, 1981. 60 с.

22. Кокарев В.И. Создание и исследование системы виброэжекторного сверления, повышающей эффективность обработки глубоких отверстий: Дисс. . д-ра техн. наук. -М.: МГТУ "СТАНКИН", 1995. -409 с.

23. Крымов В.В. Разработка и внедрение высокопроизводительных процессов, инструмента и оборудования для обработки резанием деталей из труднообрабатываемых материалов: Дисс. в виде научного доклада. . д-ра техн. наук. М.: МГТУ "СТАНКИН", 1999. -59 с.

24. Кумабэ Д. Вибрационное резание: Пер с яп. СЛ. Масленникова / Под. ред. И.И.Портнова, В.В.Белова. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

25. Курилкин Б.Н. Расчет ружейного сверла на прочность // Прогрессивная технология обработки глубоких отверстий: Сб. тезисов докладов 6-й Всесоюзной конференции. ЦНИИ информации, 1985. - с 74 - 79.

26. Кущева М.Е. Повышение надежности сверл малого диаметра для обработки глубоких отверстий / Надежность режущего инструмента (Сборник статей). Киев: Техшка, 1972. с. 224-226.

27. Лукина С.В., Седов Б.Е., Гречишников В.А. Исследование напряженно деформированного состояния зубьев круглых протяжек численным методом конечных элементов // Вестник машиностроения. - 1997. -№3.-с22-24.

28. Манусипов Х.М., Павлов А.Н., Старочкина С.В. Трубчатое сверло // Машиностроитель. 1974. №11. с 23.

29. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов./ Г.Н.Сахаров, О.Б.Арбузов, Ю.Л.Боровой и др. М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

30. Метод конечных элементов в механике твердых тел / Под общ. ред. А.С.Сахарова, И.Альтенбаха. Киев: Вища школа, 1982. - 480 с.

31. ЗЗ.Минков М.А. Технология изготовления глубоких точных отверстий. -М.-Л.: Машиностроение, 1965. 176 с.

32. Немцев Б.А., Плужников С.К., Яковлев П.Д. Прогрессивная технология обработки глубоких отверстий диаметром 7-23 мм. Л.: ЛДНТП, 1989.-20 с.

33. Обработка глубоких отверстий / Н.Ф.Уткин, Ю.И.Княжев, С.К.Плужников и др.; Под общ. ред. Н.Ф.Уткина.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 269 с.

34. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1 / А.Д. Локтев, И. Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. М.: Машиностроение, 1991. -640 с.

35. Павлючук А.И., Фефелев И.А. Вибрационное сверление отверстий ружейными сверлами // Технология точного аппаратуростроения. Л.: Машиностроение. - 1977. - с 265-274.

36. Палей М.М. Технология и автоматизация инструментального производства: Учебник для вузов / Волглград. гос. техн. ун-т, Волгоград, 1995.-488 с.

37. Повышение эффективности обработки точных отверстий в машиностроении / Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г., Кока-рев В.И., Короткое И.А. М.: Глобус, 2001. - 181 с.

38. Подураев В.Н., Сабельников В.В. Динамическая устойчивость стебля инструмента при глубоком сверлении / Известия вузов. Машиностроение, 1966. №11. с 12-15.

39. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. М.: Машиностроение, 1970. - 350 с.

40. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x:- В 2-х т. Том 1. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. - 366с.

41. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x:- В 2-х т. Том 2.-М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. 304с.

42. Применение метода конечных элементов при расчете сверла на кручение / В.А.Гречишников, В.И.Кокарев, Е.А.Копейкин, Н.А.Уваров, А.Ю.Цыбульский // СТИН. 2001. - №7. - с 3-5.

43. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В.И.Баранчиков, А.В.Жаринов, Н.Д.Юдина и др.: Под общ. ред. В.И.Баранчикова. -М.: Машиностроение, 1990. 400 с.

44. Расчет машиностроительных конструкций на прочность и жесткость / Н.НШапошников, Н.Д.Тарабасов, В.Б.Петров, В.И.Мяченков. М.: Машиностроение, 1981. -333 с.

45. Расчет на кручение стебля сверла для глубокого вибрационного сверления методом конечных элементов / В.А.Гречишников, В.И.Кокарев, Е.А.Копейкин, А.Ю.Цыбульский // Известия Томского политехнического ун-та. Т. 305. - Вып. 1. - Томск, 2002. - с. 208-213

46. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справчник/ В.И.Мяченков, В.П.Мальцев, В.П.Майборода и др.; Под общ. ред. В.И.Мяченкова. -М.: Машиностроение, 1989. 520 с.

47. Режущий инструмент: Альбом/ Под ред. В.А.Гречишникова. 4.1. -М.: Изд-во «Станкин», 1996. - 348 с.

48. Розин JI.A. Задачи теории упругости и численные методы их решения. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1998. - 531 с.

49. Сверло одностороннего резания и способы его изготовления: Пат. 2101141 Россия, МКИ6 В 23 В 51 / 06 / Терехов В.М., Каневских В.А., Шляхов С.Б.; АО Подольск, машиностроит. з-д. № 96116567 / 02; За-явл. 13.08.96; Опубл. 10.01.98, Бюл.№1

50. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

51. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. -М.: Машиностроение, 1963. 952 с.

52. Специальные сверла для обработки глубоких отверстий: Учеб. пособие / М.А.Царенко, С.Я.Приказчиков. Сарат. гос. техн. ун - т, Саратов, 1998.-76 с.

53. Справочник инструментальщика / И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н.Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А.Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1984. - 272 с.

54. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. Киев: Наукова думка. - 1975, 704 с.

55. Тарасик В.П. Математическое моделирование технических систем: Учебник для вузов. Мн.: ДизайнПРО, 1997. - 640 с.

56. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: Учеб. для вузов/П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельд-штейн.-Мн.: Выш. Шк., 1990.- 512 с.

57. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости / Пер. с англ. Под ред. Г.С.Шпиро, 2-изд. М: Наука, 1979. -531 с.

58. Троицкий Н.Д. Глубокое сверление. Л.: Машиностроение, 1971. - 176 с.

59. Туктанов А.Г. Получение глубоких отверстий в труднообрабатываемых материалах вибрационным сверлением // Прогрессивная технология обработки глубоких отверстий: Сб. докладов 4-й Всесоюзной конференции. М.: ЦНИИ информации, 1978. - с 159 - 164.

60. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для втузов. 10-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 590 с.

61. Филиппов Г.В. Режущий инструмент.- Л.: Машиностроение, 1981-392 с.

62. Филиппов Г.В., Синелыциков А.К. Сверление глубоких отверстий спиральными сверлами с внутренним подводом СОЖ. Л.: ЛДНТП, 1974. -66 с.

63. Фрумин Ю.Л. Комплексное проектирование инструментальной оснастки. -М.: Машиностроение, 1987. 344 с.

64. Холмогорцев Ю.П. Оптимизация процессов обработки отверстий. М.: Машиностроение, 1984. - 184 с.

65. Черничкин С.Д. Дробление стружки при сверлении глубоких отверстий

66. A study of the influence of superimposed low frequency modulation on the drilling process / Toews H.G., Compton W.D., Chandrasekar S.// Precis Eng.- 1998.-22, №1,-с 1-9.

67. Comparative testing of different drills for deep boring / Shabanov M., Lysenko V. // 17 Miedzynar. symp. nauk. stud, i mlod. prac. nauki, Zielona Gora, kwiec., 1995. T. 2. Zielona Gora, 1995. - C. 166-169.

68. Eichler R. Prozefisicherheit beim Einlippenbohren mit kleinsten Durchmessern / Diss. Dok. Ing. Fak. Konstruktions und Fertigungstechn. Univ. Stuttgart, 1996. - 154 s.