автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение работоспособности сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов

На правах рукописи

Баканов Александр Александрович

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СБОРНЫХ СВЕРЛ СО СМЕННЫМИ МНОГОГРАННЫМИ ПЛАСТИНАМИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ

Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□03066622

Томск - 2007

003066622

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский политехнический университет»

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущая организация-

доктор технических наук, профессор Петрушин Сергей Иванович

доктор технических наук, профессор Артамонов Евгений Владимирович,

Тюменский государственный нефтегазовый университет

кандидат технических наук, доцент Ласуков Александр Александрович,

Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета

Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС)

Защита состоится « 7 » ноября 2007 г в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.269 01 при Томском политехническом университете по адресу 634050, г Томск, пр Ленина,30

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета по адресу г Томск, ул Белинского, 53-а

Автореферат разослан «3^?» ¿ежяя'&я_2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета | ' Т Г Костюченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с введением в действие нового стандарта ГОСТ Р 51685-2000 «Рельсы железнодорожные» (общие технические условия), взамен ГОСТ 24182-80 (СТ СЭВ 4983-85) «Рельсы железнодорожные широкой колеи типов Р75, Р65 и Р50 из мартеновской стали» (технические условия), металлургические комбинаты Российской Федерации стали выпускать объемно-закаленные рельсы (твердость шейки которых достигает 388 НВ по сравнению с 280 НВ для нетермоупрочненных рельсов) Это привело к невозможности использования быстрорежущих инструментов для их сверления и к переходу на использование сборных сверл с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава Первые результаты использования такого вида инструмента показали его низкую работоспособность, поиск путей повышения которой исходя из изложенного является актуальной задачей

Цель работы. Повышение работоспособности сборных сверл с СМП при сверлении железнодорожных рельсов путем оптимизации геометрических параметров СМП и усовершенствования конструкции корпуса сверла по критерию минимизации составляющих силы резания, действующих на сверло

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. Теоретические исследования проводились на основе векторного исчисления, математического анализа, статистических расчетов, программирования и компьютерного моделирования с использованием современного программного обеспечения и средств вычислительной техники Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных условиях по схеме однофакторного эксперимента (метод «крест» со сглаженной кривой) и включали в себя изучение изменения составляющих силы резания при изменении геометрических параметров и скорости резания по схеме свободного резания, а также стойкостные исследования при сверлении на станках как с жесткой, так и нежесткой технологической системой Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается экспериментальными данными и производственными испытаниями Научная новизна работы:

1 Разработаны модели составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП, основанные на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины, позволившие выявить значительную неуравновешенность радиальной составляющей силы резания

2 Установлено неблагоприятное сочетание значений углов лезвия на центральной пластине вблизи оси сверла на основании проведенного анализа геометрии с помощью предложенной методики расчета статических и кинематических геометрических параметров лезвия сборного сверла с СМП

3 Предложено пять способов усовершенствования конструкции корпуса сверла и геометрических параметров СМП с целью минимизации радиальной

составляющей и суммарной силы резания, действующей на сверло на основе разработанной методики анализа составляющих силы резания

Практическая ценность работы:

1 Создана методика расчета геометрических параметров сборных сверл, позволяющая проектировать как СМП, так и корпус сверла с заданной геометрией

2 Спроектированы СМП, форма режущих кромок которых позволяет уменьшить диапазон изменения суммарной силы резания в процессе врезания

3 Спроектированы конструкции корпусов сборных сверл, позволяющие минимизировать силу резания при сверлении

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на ООО «ПК Мион» и РСП-29 На разработанную форму сменной многогранной пластины подана заявка на патент на полезную модель (заявка №2007114349, заявл 16 04 2007)

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на научной конференции Российской Академии Естествознания «Наука, технологии, инновации» - Болгария, Солнечный Берег (2006 г), на научной конференции Российской Академии Естествознания «Приоритетные направления науки, техники и технологий» — Мальта, г Аура (2006 г), на IV научной конференции Российской Академии Естествознания «Производственные технологии» - Италия, г Римини (2006 г), на 5-й всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» — г Бийск (2006 г), на XIII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» - г Томск (2007 г ), на 5-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» — г Новосибирск (2007 г), на III международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» - г Томск (2006 г), на III международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» -г Тюмень (2005 г), на III всероссийской научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении» - г Юрга (2005 г), на V всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» -г Юрга (2007 г), на научных семинарах кафедр «Технология автоматизированного машиностроительного производства» ТПУ (2006, 2007 гг), «Станки и инструменты» ТюмГНГУ (2007 г ), «Технология машиностроения» Юргинского технологического института (филиала) ТПУ (2005, 2007 гг )

Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 12 печатных работ

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений Основное содержание работы изложено на 171 странице и содержит 108 рисунков, 36 таблиц и список литературы, состоящий из 107 источников

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность темы и представлено краткое содержание диссертации Сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность работы

В первой главе приведен анализ типовых конструкций сборных сверл с СМП мировых фирм-изготовителей, который показал, что существует большое разнообразие конструкций, в то же время перед потребителем встает вопрос об эксплуатационных показателях той или иной конструкции, который слабо отражен в существующих каталогах на сборный инструмент

Как таковой анализ геометрических параметров сборных сверл с СМП в литературе отсутствует Работы А А Виноградова, ИИ Семенченко, ВМ Матюшина, Г Н Сахарова, Н Ф Уткина, Ю И Кижняева, С К Плужникова, В Ф Боброва и других исследователей посвящены анализу геометрии режущей части спиральных перетачиваемых сверл, а ряд работ С И Петрушина, С В Грубого - анализу геометрических параметров резцов с СМП в зависимости от углов ориентации

Методика расчета составляющих силы резания при сверлении симметрично заточенным сверлом предложена А А Виноградовым Она позволяет определять составляющие силы резания на основе геометрических параметров срезаемого слоя и физико-механических свойств обрабатываемого материала Сложность использования данной методики для определения составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП заключается в том, что необходимо знать физико-механические свойства обрабатываемого материала, усадку стружки (или угол наклона условной плоскости сдвига) и геометрические параметры в каждой точке режущей кромки сменной многогранной пластины

Исходя из аналитического обзора литературы были сформулированы следующие задачи работы

1 Разработать метод расчета геометрических параметров сборных сверл с

СМП,

2 Разработать методику приближенной оценки технологических составляющих силы резания, действующих на сверло в процессе сверления,

3 Экспериментально исследовать силу резания при обработке закаленной стали,

4 Рассчитать силы, действующие на сверло в процессе врезания и установившегося резания,

5 На основе анализа полученных результатов предложить варианты усовершенствования конструкции сборных сверл с механическим креплением СМП,

6 Провести сравнительное экспериментальное исследование эксплуатационных свойств базовой и предложенных конструкций сборных сверл с механическим креплением СМП

Решение указанных задач осуществлялось путем проведения теоретических и экспериментальных исследований, конструкторских разработок и внедрения их в производство

Во второй главе изложена предлагаемая методика определения статических геометрических параметров в произвольной точке лезвия инструмента Задаваясь геометрией СМП и двумя углами ее ориентации в корпусе сверла ух и уу (рис 1), рассчитываются геометрические параметры лезвия в произвольной точке его режущей кромки ас, ус, фс (рис 2)

Профильный угол ориентации sm r° = — m

СМП в т О у ru

Профильный угол ориентации %тул sm у° (?)

СМП в произвольной т A rA у '

sm^ sm у* + tg<p* cos

Статический угол в плане в т A tgq>c =--=--(3)

cos

Статический угол наклона sm^=sm <риА sin // -cos<pMA smyr cos//

режущей кромки в т A (4)

Статический передний угол в sm^=_cos^

т A (5)

sm a* = cos a^ (sm q>* sin cos;^ + + cos^>tf sm + sm aA„ cos yx cos у'I

Статический задний угол в т А ал а а

где с - расстояние от вершины СМП до диаметральной плоскости, ги - радиус инструмента, гА - величина радиуса т А,

По данной методике рассчитаны статические геометрические параметры базовой конструкции сборного сверла с СМП, выпускаемого отечественными инструментальными заводами (рис 3, 4) Из графиков (рис 5) видно, что периферийная пластина работает в более благоприятных условиях по сравнению с центральной, на которой геометрические параметры, особенно в области, близкой к оси сверла, принимают критические для работоспособности значения

Определено, что для условий, в которых работает базовая конструкция сверла с СМП на рельсосверлильной машине (5>м=32 мм/мин, п=360 об/мин), влияние кинематической составляющей на геометрические параметры несущественно Но для других сочетаний значений скорости резания и подачи, это влияние может быть значительно.

Рис.1 Фронтальный 7* к профильный уу углы ориентации СМЛ в корпусе сверла

Рис,2 Статические геометрические параметры в точке А

Рис. .Я Общий вил сверла

Рис.4 Расположение СМИ в корпусе сверла

)

-- ¡-V

... .V......А!*" -

^______ « Г,_<

/ ;

1 Рабочий КфГМфг 1 * 1

1.

I п 1711« ПК"

1 1 гчмгггг.

Г\ 1

-г4

\г !

\ \ 1 У ГА.1—

! ___1

а) 6)

Рис,5 Изменение статических геометрических параметров по длине режущей кромки: а) центральная пластина, б) периферийная пластина.

Для выяснения причин низкой работоспособности базовой конструкции сверла, необходимо было также определить нагрузки, воспринимаемые каждой пластиной Для этого разработана методика расчета составляющих силы резания Pz и Ру, основанная на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины по формулам

п п

Рг = Z cos V™ sm У« - р» COS У У ' ^ = Z р» cos 'Pw C0S У У + р» sm У« . (7)

1-1 1-1

где Ру„ Р2, - соответственно радиальная и тангенциальная составляющая силы резания в инструментальных координатах, приходящаяся на единицу длины режущей кромки

В методике принимается, что независимо от геометрии элементарного участка режущей кромки СМП в окрестности произвольной точки А (рис 6) справедлива схема свободного резания Тогда этот участок будет нагружен элементарными составляющими силы резания Р21 и Ру,, которые определяются с учетом геометрических параметров элементарного участка, а абсолютная величина определяется по экспериментальным данным для протягивания, полученные проф Д К Маргулисом Данная методика позволяет производить предварительный анализ составляющих силы резания при сверлении, результаты которого для базовой конструкции сверла представлены на рис 7

Рис 6 Схема разбиения режущей кромки пластины для определения элементарных составляющих силы резания

Ось cñeaea

а) б)

Рис 7 Эпюры распределения составляющих силы резания по длине рабочих участков режущих кромок пластин а) Ру, б) Р2

В результате анализа эпюр распределения составляющих силы резания выявлена специфика рассматриваемого сверла, заключающаяся в сложении радиальных составляющих силы резания от каждой из пластин (рис 7 а), а не в их взаимной компенсации, как на цельных сверлах На сверло также действует неуравновешенный момент, возникающий от тангенциальных составляющих силы резания Р2 каждой из пластин (рис 7 б)

В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований для более точного определения составляющих силы резания, действующих на сверло, которые включали в себя измерение технологических составляющих силы резания при точении закаленной стали инструментом с независимым изменением геометрических параметров, диапазон которых определен по данным первой главы Приведено также описание применявшейся экспериментальной установки

В качестве обрабатываемого материала использовались заготовки из стали 40Х твердостью 39 НЯСЭ Эксперименты проводились по схеме свободного резания (рис 8) сборными резцами с механическим креплением СМП из твердого сплава марки МС 146 М (аналогичного сплаву, применяющемуся на базовой конструкции сверла) Исследовалось влияние углов а, у, X и скорости резания на составляющие силы резания Ру, и Р7

S

Рис 8 Схема проведения эксперимента по свободному резанию

По результатам анализа погрешности аппроксимации экспериментальных данных (рис 9), в качестве метода проведения эксперимента был выбран метод «крест» со сглаженной кривой, как дающий удовлетворительные значения погрешности при небольшом количестве экспериментов Для этого метода разработана программа на языке программирования Delphi, позволяющая строить сглаженную кривую по экспериментальным точкам и определять требуемые промежуточные значения Интерфейс этой программы адаптирован для работы в Windows

По результатам проведенных экспериментов построены эпюры распределения составляющих силы резания (рис 10), которые по характеру совпадают с эпюрами, полученными по данным Д К Маргулиса

Полный

факторный

■Крест"

'Крест" со сглазшпюй кривой

Методы проведении эксиеркмеитов

Рис,9 Влияние метода проведения экспериментов на среднеквадратическое отклонение расчетных значений силы резания от экспериментальных.

Центральная пластина

Ось сдерла

Периферийная пластина

а) б)

Рис.10 Эпюры распределения составляющих силы резания Р7 и Ру на а) центральной; б) периферийной пластине.

10

В четвертой главе предложены способы повышения работоспособности сборных сверл

а) Изменение геометрических параметров СМИ с целью уравновешивания радиальной составляющей Ру за счет тангенциальной Р7 на каждой пластине,

б) Взаимное выдвижение пластин вдоль оси сверла с целью взаимного уравновешивания тангенциальных составляющих от обеих пластин,

в) Изменение положения передней поверхности пластин относительно диаметральной плоскости для уменьшения технологических составляющих силы резания,

г) Взаимный разворот пластин на угол у для уменьшения суммарной радиальной силы резания на сверле,

д) Комбинация предложенных способов с целью уменьшения суммарной радиальной силы резания на сверле как в процессе врезания, так и при установившемся резании

Первый способ заключается в изменении геометрических параметров СМП с целью уравновешивания радиальной составляющей силы резания Ру за счет тангенциальной Рг на каждой пластине как в процессе врезания, так и при установившемся резании Для этого на элементарном участке режущей кромки пластины (рис 11) формируется угол X таким образом, чтобы выполнялось условие

1 2 Р

Лп, =-г агаип—— (8)

Вид А О

Рис 11 Расчетная схема для Рис. 12 Расчет профиля режущей кромки

периферийной пластины периферийной пластины

Сложность получения этих кривых заключается в том, что при изменении формы передней поверхности меняются геометрические параметры и, следовательно, составляющие силы резания В связи с этим после каждого изменения геометрических параметров необходимо пересчитывать составляющие силы резания, после чего определять геометрические параметры пластины Эти действия продолжаются до тех пор, пока отклонение

центральная пластина

ось с&ерло

периферийная пластина

предыдущего профиля от последующего не будет превышать параметра точности, закладываемого при построении профиля

Второй способ заключается в уменьшении суммарной составляющей силы резания Р2 от обеих пластин в зависимости от их взаимного выдвижения вдоль оси X (рис 13) Как видно из рис 14 а, существует значение АХ, при котором суммарная тангенциальная составляющая силы резания равна нулю Это значение уточнено по результатам эксперимента (рис 14 б) и составляет 0,12 мм для базовой конструкции сверла

Третий способ заключается в изменении радиальной составляющей силы резания в зависимости от положения передней поверхности СМП относительно диаметральной плоскости сверла с (рис 15) Как видно из графиков, для центральной пластины существуют значения с, при которых Ру меняет знак, а

+Ах

Рис 13 Взаимное выдвижение пластин вдоль оси X

следовательно, периферийной

Ру центральной пластины начинает компенсировать Ру

1

к

• 0 1 ' 1 0 1

г-

1 1

15т 'ООО 1500 1000

1000 1500 2000 лею

— Ргцентр

а) б)

Рис 14 Влияние Дх на тангенциальную составляющую силы резания а) по данным Д К Маргулиса, б) по результатам эксперимента

■О,* 4.4 -А* (V -0,1

0,1 « м 0А 04

ч

N \

\

\

Ч

\

\

\

а) б)

Рис 15 Изменение составляющей силы резания Ру в зависимости от величины с а) периферийная пластина, б) центральная пластина

Як-.«

Рис. ] 6 Параметры фаски на центральной СМП и их знаки

Однако значения с, при которых Ру центральной пластины полностью

компенсирует Ру периферийной, не позволяют получить гарантированный центральный стержень. Для этого необходимо на центральной пластине дополнительно выполнять

упрочняющую фаску (рис.16). В работе рассмотрено влияние пара метро в фаски на размеры

центрального стержня. По результатам анализа определены следующие параметры фаски: 5=15°, ш=0,135 мм. При этом диаметр получаемого центрального стержня будет минимальным, а высота максимальной.

Четвертый способ заключается в уменьшении суммарной силы резания (суммируются составляющие по осям у и г) за счет взаимного угла разворота пластин ц/ (рис. 17).

Суммарная сила резания в диаметральной плоскости равна:

где

р; =. Р,п - Ра ■ зт у/ + Р'' ■ соку/; р*- Р? -Р" со

(9)

Она будет минимальной при таком значении угла ц/ (рис. 18), при котором

К п

—1- = 0, т.е. с/ Ц/

рп _ рП рП . рЧ

1 V V 1

РП , Ри _ Рп Щ

(10)

мом.н

\

\

\ \ /

\ /

М аз о.з : . оз ое ' V, рал

Рис.]7 Взаимным разворот пластин „ ,„„

г г Рис, 18 Зависимость суммарном силы

для минимизации суммарной силы ™,п

1 резания от взаимного угла разворота СМП

резания '

На основе данной методики установлено, что для базовой конструкции сверла взаимный угол разворота Пластин у/=23° 12' позволяет уменьшить суммарную силу резания с Р\,=840Н до Р\,7=90Н.

Пятый способ заключается в уменьшении суммарной силы резания, действующей на сверло как в процессе врезания, так н при установившемся процессе резания. Для этого на участках (рис,20), работающих неодновременно: А| и А?, уменьшение суммарной силы резания производится

за. счет взаимного разворота пластин на угон уг, который определяется из ¿р-

условия —— = 0, а па участках, работающих одновременно: Б( и Б2 - за счет

Щ!

изменения формы передней поверхности СМП (поворот элементарного участка на угол Аль который определяется из условия —¿- .= о).

Мп,

периферийная пластина

Рис.20 Участки пластин, работающие неодновременно (А) и одновременно (Б)

центральная пластина

Полученные по этому способу конструкция корпуса сверла и форма СМИ, представлены на рис.21. Результаты изменения суммарной силы резания в процессе врезания, представлены на рис,22. Как следует из них, колебания составляющих силы резания в процессе врезания сверла предложенной конструкции, значительно ниже, чем базовой.

Рис.21 Корпус сверла и форма СМП, обеспечивающие минимальное значение суммарной силы резания как в процессе врезания, так и при установившемся

резании

а) б)

Рис.22 Изменение составляющих силы резания в процессе врезания; а) сверло базовой конструкции; б) сверло предлагаемой конструкции {Дх=0,12, 7п=5°-И0°, обе пластины лежат на оси. Взаимный угол разворота пластин у=7°)

По результатам исследований были изготовлены два варианта конструкций корпуса сверла: вариант № I: с~0, Дх=0,12 мм, 1|л= 12°;

вариант №2: периферийная пластина с=-0,3 мм, центральная пластина с=0,3 мм, фаска: 8-15°, т=0,13 мм.

Испытания данных конструкций проводились в про из воде тленных условиях на станках с жесткой и нежесткой технологической системой. Результаты производственных испытаний представлены ¡га рис.23.

а) б)

РисШ Результаты производственных испытаний предложенных конструкций: а) на рельсосверлиЛЬНОЙ машине СТР-2; б) на токарном станке 1П7562ФЗ

Как вндно из результатов производственных Испытаний,

работоспособность предложенных конструкций выше чем базовой, что

подтверждает справедливость теоретических расчетов и проведенных экспериментов

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

По результатам, полученным в представленной работе, можно сделать следующие выводы

1 На основе анализа существующих конструкций сборных сверл с механическим креплением сменных многогранных пластин мировых фирм-производителей выявлены основные виды потери работоспособности СМП при обработке твердых материалов износ по задней поверхности и радиусного участка периферийной пластины и скол радиусного участка центральной пластины, расположенного возле оси сверла

2 С помощью разработанной методики расчета статических и кинематических геометрических параметров лезвия сборного сверла с СМП, проведен анализ геометрии, который показал неблагоприятные для протекания процесса сверления значения переднего, заднего угла и угла наклона режущей кромки на центральной пластине вблизи оси сверла

3 Разработана методика расчета составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП, основанная на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины Она позволила выявить значительную неуравновешенность радиальной составляющей силы резания Установлено, что потеря режущих свойств сборных сверл с СМП вызвана неуравновешенностью радиальной составляющей силы резания Это подтверждено как теоретическими расчетами, так и экспериментально

4 На основе анализа составляющих силы резания предложены пять вариантов усовершенствования конструкции корпуса сверла и геометрических параметров СМП с целью минимизации радиальной составляющей и суммарной силы резания, действующей на сверло

5 Сравнительные экспериментальные исследования эксплуатационных свойств сверл предложенных конструкций и базовой конструкции показали, что работоспособность предлагаемых конструкций выше, чем базовой

6 Основные результаты работы внедрены на ООО «ПК Мион» (г Томск) и РСП-29 (ст Промышленная, Кемеровская обл) Подтверждено повышение стойкости в среднем на 25-30% больше, чем сверла базовой конструкции Кроме того, улучшилось качество поверхности получаемых отверстий по параметру шероховатости порядка на 50%

7 На разработанную форму пластины с компенсацией радиальной составляющей силы резания за счет тангенциальной, подана заявка на патент на полезную модель (заявка №2007114349, заявл 16 04 2007)

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1 Баканов А А Особенности процесса резания стали модифицированным инструментом // Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении - Тюмень Феликс, 2005 -С 71-72

2 Баканов А А, Брюхов В В Механика стружкообразования при резании инструментом с модифицированной поверхностью // Прогрессивные

технологии и экономика в машиностроении Труды III Всероссийской научно-практической конференции В 2-х т - ЮТИ ТПУ, Юрга Изд ТПУ, 2005 - Т 1

- С 17-20

3 Баканов А А Определение силы резания при сверлении сверлами с СМП // Фундаментальные исследования 2006. - №6 - С 49

4 Баканов А А Статические геометрические параметры сверла с СМП // Современные наукоемкие технологии 2006 - №6 - С 43

5 Баканов А А Влияние кинематики процесса сверления на значения рабочих углов сверл с СМП // Современные наукоемкие технологии 2006 -№6 - С 60

6 Баканов А А, Петрушин С И Работоспособность сверл с СМП при сверлении железнодорожных рельсов // Современные проблемы машиностроения Труды III Международной научно-технической конференции

- Томск Изд-во ТПУ, 2006 - С 186-189

7 Bakanov A A Experimental research of cutting force on the modular drill with replaceable multiface plates // The twelfth International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists "Modern Techniques and technologies" (MTT'2007), Tomsk, Tomsk Polytechnic University - Tomsk TPU Press, 2007 - P 42-44

8 Баканов A A, Коровин Г И Совершенствование конструкции сборного сверла со сменными многогранными пластинами // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты) -2007 -№2(35) - С 31-32

9 Баканов А А Поиск оптимальной конструкции сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов//Известия ТПУ -Томск Изд-во ТПУ -2007 -Т 311 №2 -С 23-26

10 Баканов А А Выбор методики проведения экспериментов при исследовании силы резания // Инновационные технологии и экономика в машиностроении Труды V всероссийской научно-практической конференции с международным участием -ЮТИ ТПУ, Юрга Изд ТПУ, 2007 -С 128-131

11 Баканов А А Анализ геометрических параметров сверла с СМП при сверлении железнодорожных рельсов // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении Труды 5-й всероссийской научно-практической конференции -Бийск2007 - С 38-39

12 Петрушин С И, Баканов А А, Махов А В Геометрический и силовой анализ сборных сверл со сменными многогранными пластинами // Технология машиностроения -2007 -№10 - С 27-30

Подписано к печати 26 09 2007 Формат 60x34/16 Бумага «Классика» Печать RISO Услпечл 1,05 Уч-иадл 0,94

_Заказ 784 Тираж 100 акз_

Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001 2000

юшншиУш 634050, г Томск, пр Ленина, 30

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СБОРНЫХ СВЕРЛ С МЕХАНИЧЕСКИМ

КРЕПЛЕНИЕМ СМП.

1.1 Типовые конструкции сборных сверл с механическим креплением СМП.

1.1.1 Конструкции сверл с СМП фирмы Sandvik Coromant.

1.1.2 Конструкции сверл с СМП фирмы Kennametal Hertel.

1.1.3 Конструкции сверл с СМП других фирм.

1.2 Сменные многогранные пластины, применяемые в сборных сверлах.

1.2.1 Формы, геометрические параметры сменных многогранных пластин.

1.2.2 Материал сменных многогранных пластин.

1.3 Режимы резания сборными сверлами с механическим креплением СМП.

1.4 Особенности эксплуатации и характер износа сборных сверл.

1.5 Анализ геометрических параметров сверл.

1.6 Определение силы резания при сверлении.

1.7 Цель, задачи и этапы исследований.

Глава 2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ СВЕРЛ С МЕХАНИЧЕСКИМ КРЕПЛЕНИЕМ

2.1. Методика расчета геометрических параметров.

2.2. Анализ геометрических параметров сборного сверла.

2.2.1 Расчет статических геометрических параметров.

2.2.2 Расчет геометрических параметров в кинематике.

2.3. Методика расчета осевой силы резания и крутящего момента при сверлении сборными сверлами с СМП.

2,4 Результаты теоретического анализа составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами.

2.5 Выводы по главе 2.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ.

3.1. Методика исследования и экспериментальная установка.

3.1.1. Обрабатываемый материал.

3.1.2. Режущий инструмент.

3.1.3. Аппаратура для измерения составляющих силы резания.

3.1.4. Выбор метода проведения экспериментов при исследовании силы резания.

3.2. Результаты экспериментов.

3.2.1. Влияние скорости резания V на составляющие силы резания Pz и Ру.

3.2.2. Влияние заднего угла а на составляющие силы резания Pz иРу.

3.2.3. Влияние переднего угла у на составляющие силы резания Р2иРу.

3.2.4. Влияние угла наклона режущей кромки X на составляющие силы резания Pz и Ру.;.

3.3. Расчет силы резания при сверлении по результатам эксперимента.

Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ СВЕРЛ.

4.1 Предлагаемые способы совершенствования конструкций сборных сверл с СМП.

4.1.1 Повышение работоспособности сверл за счет изменения геометрических параметров пластин (способ 1).

4.1.2 Повышение работоспособности сверл за счет изменения геометрических параметров корпуса сверла (способы 2, 3, 4).

4.1.3 Совместное изменение геометрических параметров пластин и корпуса сверла (способ 5).

4.2 Результаты производственных испытаний сверл разработанных конструкций.

4.3 Выводы по главе 4.

Долговечность железнодорожных рельсов в значительной мере определяется физико-механическими свойствами стали, применяемой при их изготовлении. 18 декабря 2000 г. принят и введен в действие новый стандарт ГОСТ Р 51685-2000 «Рельсы железнодорожные» (общие технические условия), взамен ГОСТ 24182-80 (СТ СЭВ 4983-85) «Рельсы железнодорожные широкой колеи типов Р75, Р65 и Р50 из мартеновской стали» (технические условия). В связи с этим ГОСТом металлургические комбинаты Российской Федерации стали выпускать объемно-закаленные рельсы, у которых твердость шейки достигает 388 НВ по сравнению с 280 НВ у нетермоупрочненных рельсов. При этом для сверления отверстий при сборке железнодорожных путей ранее применявшиеся быстрорежущие сверла оказались непригодными в связи с крайне низкой их стойкостью. Поэтому инструментальная промышленность нашей страны начала выпускать для этой цели сборные сверла с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава. Однако и их применение в полевых условиях показало невысокую работоспособность существующих конструкций этих инструментов. Исходя из изложенного, задача совершенствования конструкции сборных сверл с СМП с целью существенного повышения их работоспособности является актуальной.

Цель диссертационной работы заключается в повышении работоспособности сборных сверл с СМП при сверлении железнодорожных рельсов путем оптимизации геометрических параметров СМП и усовершенствования конструкции корпуса сверла по минимуму составляющих силы резания.

Общая методика исследований. Теоретические исследования проводились на основе векторного исчисления, математического анализа, статистических расчетов, программирования и компьютерного моделирования с использованием современного программного обеспечения и средств вычислительной техники. Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных условиях по схеме однофакторного эксперимента (метод «крест» со сглаженной кривой).

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработаны модели составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП, основанные на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины, позволившие выявить значительную неуравновешенность радиальной составляющей силы резания.

2. Установлено неблагоприятное сочетание значений углов лезвия на центральной пластине вблизи оси сверла на основании проведенного анализа геометрии с помощью предложенной методики расчета статических и кинематических геометрических параметров лезвия сборного сверла с СМП.

3. Предложено пять способов усовершенствования конструкции корпуса сверла и геометрических параметров СМП с целью минимизации радиальной составляющей и суммарной силы резания, действующей на сверло на основе разработанной методики анализа составляющих силы резания: а) Изменение геометрических параметров СМП с целью уравновешивания радиальной составляющей Ру за счет тангенциальной Pz на каждой пластине; б) Взаимное выдвижение пластин вдоль оси сверла с целью взаимного уравновешивания тангенциальных составляющих от обеих пластин; в) Изменение положения передней поверхности пластин относительно диаметральной плоскости для уменьшения технологических составляющих силы резания; г) Взаимный разворот пластин на угол у/ для уменьшения суммарной радиальной силы резания на сверле; д) Комбинация предложенных способов с целью уменьшения суммарной радиальной силы резания на сверле как в процессе врезания, так и при установившемся резании.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Создана методика расчета геометрических параметров сборных сверл, позволяющая проектировать как СМП, так и корпус сверла с заданной геометрией.

2. Спроектированы СМП, форма режущих кромок которых позволяет уменьшить диапазон изменения суммарной силы резания в процессе врезания.

3. Спроектированы конструкции корпусов сборных сверл, обеспечивающих минимальную силу резания при сверлении.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на ООО «ПК Мион» (г.Томск) и РСП-29 (Рельсосварочный поезд №29. Структурное подразделение дирекции по ремонту пути западно-сибирской железной дороги - филиала ОАО «РЖД» ст. Промышленная, Кемеровской обл.). На разработанную форму сменной многогранной пластины подана заявка на патент на полезную модель (заявка №2007114349, заявл. 16.04.2007).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на научной конференции Российской Академии Естествознания «Наука, технологии, инновации» - Болгария, Солнечный Берег (2006 г.); на научной конференции Российской Академии Естествознания «Приоритетные направления науки, техники и технологий» -Мальта, г.Аура (2006 г.); на IV научной конференции Российской Академии Естествознания «Производственные технологии» - Италия, г.Римини (2006 г.); на 5-й всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» - г.Бийск (2006 г.); на XIII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» - г.Томск (2007 г.); на 5-й всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» - г.Новосибирск (2007 г.); на III международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» -г.Томск (2006 г.); на III международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» - г.Тюмень (2005 г.); на III всероссийской научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении» - г.Юрга (2005 г.); на V всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г.Юрга (2007 г.); на научных семинарах кафедр «Технология автоматизированного машиностроительного производства» ТПУ (2006, 2007 гг.), «Станки и инструменты» ТюмГНГУ (2007 г.), «Технология машиностроения» Юргинского технологического института (филиала) ТПУ (2005, 2007 г.).

Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений.

В первой главе представлен анализ типовых конструкций сборных сверл с СМП мировых фирм, который показал, что существует большое разнообразие конструкций, но в то же время перед потребителем встает вопрос об эксплуатационных показателях той или иной конструкции, который слабо отражен в существующих каталогах на сборный инструмент. Определены основные виды потери работоспособности сборных сверл с СМП. Проанализированы существующие методы анализа геометрии спиральных сверл и резцов с СМП. Рассмотрена методика расчета составляющих силы резания при сверлении симметрично заточенным сверлом, предложенная А.А. Виноградовым. Во второй главе представлена предлагаемая методика определения статических и кинематических геометрических параметров в произвольной точке лезвия инструмента. Изложена методика расчета составляющих силы резания Pz и Ру, основанная на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины. В третьей главе изложена методика экспериментальных исследований для более точного определения составляющих силы резания, действующих на сверло. В четвертой главе предложены способы повышения работоспособности сборных сверл. Приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований сверл предложенных конструкций.

6. Основные результаты работы внедрены на ООО «ПК Мион» (г.Томск) и РСП-29 (ст.Промышленная, Кемеровская обл.). Подтверждено повышение стойкости в среднем на 25-30% больше, чем сверла базовой конструкции. Кроме того, улучшилось качество поверхности получаемых отверстий по параметру шероховатости порядка на 50%.

7. На разработанную форму пластины с компенсацией радиальной составляющей силы резания за счет тангенциальной, подана заявка на патент на полезную модель (заявка №2007114349, заявл. 16.04.2007).

154

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом данной работы является достижение поставленной цели по повышению работоспособности сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов путем комплексного решения ряда научных и практических задач.

Основные научные и практические результаты работы состоят в следующем:

1. На основе анализа существующих конструкций сборных сверл с механическим креплением сменных многогранных пластин мировых фирм-производителей выявлены основные виды потери работоспособности СМП при обработке твердых материалов: износ по задней поверхности и радиусного участка периферийной пластины и скол радиусного участка центральной пластины, расположенного возле оси сверла.

2. С помощью разработанной методики расчета статических и кинематических геометрических параметров лезвия сборного сверла с СМП, проведен анализ геометрии, который показал неблагоприятные для протекания процесса сверления значения переднего, заднего угла и угла наклона режущей кромки на центральной пластине вблизи оси сверла.

3. Разработана методика расчета составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП, основанная на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины. Она позволила выявить значительную неуравновешенность радиальной составляющей силы резания. Установлено, что потеря режущих свойств сборных сверл с СМП вызвана неуравновешенностью радиальной составляющей силы резания. Это подтверждено как теоретическими расчетами, так и экспериментально.

4. На основе анализа составляющих силы резания предложены пять вариантов усовершенствования конструкции корпуса сверла и геометрических параметров СМП с целью минимизации радиальной составляющей и суммарной силы резания, действующей на сверло.

5. Сравнительные экспериментальные исследования эксплуатационных свойств сверл предложенных конструкций и базовой конструкции показали, что работоспособность предлагаемых конструкций выше, чем базовой.

1. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

2. Артамонов Е.В., Смолин Н.И. Сборный режущий инструмент со сменными многогранными пластинами. Учебное пособие. Тюмень: ТюмИИ, 1993.- 109 с.

3. Артамонов Е.В. Исследование напряжений, деформаций и прочности сменных многогранных пластин методом конечных элементов. Тюмень: ТюмГНГУ, 2002.- 147 с.

4. Артамонов Е.В. Прочность и работоспособность сменных твердосплавных пластин сборных режущих инструментов. Тюмень: ТюмГНГУ, 2003.- 192 с.

5. Артамонов Е.В., Помигалова Т.Е., Смолин Н.И., Утешев М.Х. Методология расчета и проектирования сменных режущих пластин и сборных инструментов. Учебное пособие/ Под общей ред. М.Х. Утешева. -Тюмень: ТюмГНГУ, 2005. 151 с.

6. Артамонов Е.В., Чуйков Р.С., Шрайнер В.А. Повышение работоспособности сменных твердосплавных пластин сборных режущих инструментов. /Под общей ред. М.Х. Утешева. Тюмень: Изд. «Вектор Бук», 2007.- 168 с.

7. Аугамбаев М., Иванов А., Терехов Ю. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента: Учебное пособие. Ташкент: «Укитувчи», 1993.-336 с.

8. Баканов А.А., Петрушин С.И. Работоспособность сверл с СМП при сверлении железнодорожных рельсов// Современные проблемы машиностроения. Труды III Международной научно-технической конференции. Томск: Изд-во ТПУ, 2006.-С. 186-189.

9. Баканов А. А. Особенности процесса резания стали модифицированным инструментом // Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении. Тюмень: Феликс, 2005. -С.71-72.

10. Баканов А.А. Определение силы резания при сверлении сверлами с СМП // Фундаментальные исследования. 2006. №6. - С. 49.

11. Баканов А.А. Статические геометрические параметры сверла с СМП // Современные наукоемкие технологии. 2006. №6. - С. 43.

12. Баканов А.А. Влияние кинематики процесса сверления на значения рабочих углов сверл с СМП // Современные наукоемкие технологии. 2006. -№6. -С. 60.

13. Баканов А.А. Анализ геометрических параметров сверла с СМП, при сверлении железнодорожных рельсов // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: Труды 5-й всероссийской научно-практической конференции. Бийск, 2007. - С. 38-39.

14. Баканов А.А., Коровин Г.И. Совершенствование конструкции сборного сверла со сменными многогранными пластинами // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2007. - №2 (35). - С. 31-32.

15. Баканов А.А. Поиск оптимальной конструкции сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов // Известия ТПУ. Томск: Изд-во ТПУ. - 2007. - Т. 311. №2. - С. 2326.

16. Бобров В.Ф. Влияние угла наклона главной режущей кромки инструмента на процесс резания металлов. М., Машгиз, 1962. 152 с.

17. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М., «Машиностроение», 1975. 344 с.

18. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов: Справочник. 15-е изд. - М.: Наука. Физматлит, 1998. - 608 с.

19. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер B.C. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 448 с.

20. Виноградов А.А. Теоретическое определение силы стружкообразования при резании металлов. Технология и автоматизация машиностроения, 1978, вып. 22, С. 13-19

21. Виноградов А.А. Теоретическое определение силы стружкообразования при резании металлов // Технология и автоматизация машиностроения: Республиканский межведомственный научно-технический сборник Б.м. - 1978. №2. - С. 3-7.

22. Виноградов А.А. Теоретическое определение сил резания при сверлении //Технология и автоматизация машиностроения: Республиканский межведомственный научно-технический сборник Киев: «Техшка» - 1979. Выпуск 24.-С. 13.

23. Высокопроизводительная обработка металлов резанием. М.: Издательство «Полиграфия»: АВ Sandvik Coromant, 2003.-301 с.

24. Высшая математика. Основы математического анализа: учебник для вузов/ П.С. Геворкян. М.: Физматлит, 2004. - 239 с.

25. ГОСТ 24182-80 (Ст СЭВ 4983-85) Рельсы железнодорожные широкой колеи типов Р75, Р65 и Р50 из мартеновской стали. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1980. - 32 с.

26. ГОСТ Р 51685-2000 Рельсы железнодорожные. Общие технические условия. М.: Издательство стандартов, 2001. - 27 с.

27. Грановский Г.И. Резание металлов: учебное пособие для вузов/ Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. М.: Высшая школа, 1985. - 304 с.

28. Гусак А.А. Справочное пособие к решению задач: математический анализ и дифференциальные уравнения. Минск: ТетраСистем, 1998. - 416 с.

29. Дифференциальное и интегральное исчисление: учебник для вузов/ Я.С. Бугров, С.М. Никольский. 4-е изд., перераб. и доп. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. - 512 с.

30. Драгун А.П. Режущий инструмент. JL: Лениздат, 1986. - 270 с.

31. Еремин А.Н. Физическая сущность явлений при резании сталей. -М.; Свердл.: Машгиз, 1951.-225 с.

32. Ермаков С.М., Жиглявский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента: Учеб. пособие. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-320 с.

33. Зельдович Я.Б., Яглом И.М. Высшая математика для начинающих физиков и техников.-М.: Наука, 1982. 510 с.

34. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956.-368 с.

35. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС/И.Л. Фадюшин, Я.А. Музыкант, А.И. Мещеряков и др. М.: Машиностроение, 1990.-272 с.

36. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1974. 231 с.

37. Кожевников Д.В., Щепетильников Ю.В. О повышении производительности при сверлении жаропрочных и нержавеющих сталей// Резание труднообрабатываемых материалов. -М., 1969.-С. 171-174.

38. Кожевников Д.В., Щепетильников Ю.В., Ординарцев И.А. Сверление отверстий сверлами, оснащенными пластинками твердого сплава// Станки и инструмент. Б.м. - 1969. -№12. - С. 17-19.

39. Кожевников Д.В., Щепетильников Ю.В. О сверлении стали ЭИ-316 сверлами, оснащенными пластинками твердого сплава// Известия Томского политехнического института. Б.м. - 1976. -№209. - С. 165-169.

40. Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов: Учебник для студентов высших учебных заведений/ под общей редакцией С.В. Кирсанова.- М.: Машиностроение, 2007. - 304 с.

41. Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов С.В. и др. Режущий инструмент/ под ред. С.В. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2005. - 527 с.

42. Клушин М.Н. Резание металлов. М.: Машгиз, 1958. - 454 с.

43. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. -Мн.: Изд-во БГУ, 1982. 302 с.

44. Куфарев Г.Л., Окенов К.Б., Говорухин В.А. Стружкообразование и качество обработанной поверхности при несвободном резании. Фрунзе: Мектеп, 1970.-172 с.

45. Лекции по математическому анализу: учебник/ Г.И. Архипов, В.А. Садовничий, В.Н. Чубаринов, 2-е изд. перераб. - М.: Высшая школа, 2000.- 695 с.

46. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента.- М.: Машиностроение, 1982. 320 с.

47. Лурье Г.Б. Новые инструментальные материалы и конструкции резцов. М.: Машиностроение, 1977. - 55 с.

48. Малышко В.Ю. Заточка оптимальных углов на резцах// «Вестник машиностроения», 1982. №5. С. 56-59

49. Маккларенс Э. Вся история сверла// Metal working world. 2005. -№1.-С.4-10.

50. Марочник сталей и сплавов /В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; Под общ. Ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. -640 с.

51. Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств: учебник. М.: Машиностроение, 2006. - 336 с.

52. Металлорежущий инструмент Sandvik Coromant. Основной каталог: Sandviken: АВ Sandvik Coromant, 2006. 1040 с.

53. Можаев С.С. Аналитическая теория спиральных сверл. М. Д., Машгиз, 1948.

54. Назаров Н.Г. Измерения: планирование и обработка результатов. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. 304 с.

55. Напряженно-деформированное состояние и прочность режущих элементов инструментов. /Е.В, Артамонов, И.А. Ефимович и др. -М.: Недра, 2001.- 199 с.

56. Новые инструменты от Sandvik Coromant. Дополнение к основным каталогам. Sandviken: АВ Sandvik Coromant, 2005. - 264 с.

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

58. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; под общ. ред. А.А. Панова. М.: Машиностроение, 2004. - 784 с.

59. Петрушин С.И. Геометрия резцов, оснащенных неперетачиваемыми пластинами с плоской передней поверхностью // Прогрессивные технологические процессы в машиностроении: Сб. науч. трудов Кемерово: Изд. КузПИ, 1976. - С. 97-100.

60. Петрушин С.И. Исследование режущих свойств резцов с многогранными пластинами при обработке серого чугуна: Дис. канд. техн. наук: 05.03.01. Москва 1979. - 219 с.

61. Петрушин С.И. Математическое обеспечение САПР режущих инструментов с многогранными пластинами.// Известия Высших учебных заведений. Машиностроение. 1989.-№3. С. 126-128.

62. Петрушин С.И. Основы формообразования резанием лезвийными инструментами: Учебное пособие. Томск: Изд-во НТЛ, 2004. - 204 с.

63. Петрушин С.И. Расчет геометрии лезвия на радиусной части СМП // Труды XIV научной конференции, посвященной 300-летию инженерного образования России. Филиал ТПУ, Юрга. Изд. ТПУ, 2001. С. 78-79.

64. Петрушин С.И. Расчет геометрических параметров резцов с многогранными пластинами.// Известия Высших учебных заведений. Машиностроение. 1978.-№1,- С. 166-172.

65. Петрушин С.И., Баканов А.А., Махов А.В. Геометрический и силовой анализ сборных сверл со сменными многогранными пластинами. // Технология машиностроения. 2007. -№10. - С. 27-30.

66. Петрушин С.И., Бобрович И.М. САПР токарных инструментов, оснащенных СМП // СТИН. 1998, №2 - С. 34-37.

67. Петрушин С.И., Грубый С.В. Обработка чугунов и сталей сборными резцами со сменными многогранными пластинами. Томск: Изд. ТПУ, 2000.- 156 с.

68. Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. - 150 с.

69. Полетика М.Ф. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов.-М.: Свердловск, Машгиз, 1963.- 106 с.

70. Полетика М.Ф. Теория резания. Часть I. Механика процесса резания: Учебное пособие. Томск: Изд. ТПУ, 2001. - 202 с.

71. Проектирование и расчет металлорежущего инструмента на ЭВМ: Учебное пособие для вузов/ Под ред. О.В. Таратынова. 2-е изд., доп. и перераб. -М.: МГИУ, 2006-380 с.

72. Проектирование режущих инструментов: Учеб. пособие/ В.А. Гречишников, А.Г. Схиртладзе, В.А. Иванов, И.А. Коротков. М.: Глобус, 2006.-272 с.

73. Протяжки для обработки отверстий /Д.К. Маргулис, М.М. Тверской, В.Н. Ашихмин и др. М.: Машиностроение, 1986. - 232 с.

74. Режущий инструмент: Альбом /под ред. В.А. Гречишникова. 4.1. - М.: Издательство «Станкин», 1996. - 348 с.

75. Режущий инструмент: лабораторный практикум: учебное пособие / под ред. В.И. Шагуна- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. 192 с.

76. Резание и инструмент/ под ред. A.M. Розенберга. М.: Машиностроение, 1964. - 228 с.

77. Резание металлов и инструмент. Под ред. A.M. Розенберга. М., «Машиностроение», 1964.-228 с.

78. Резание металлов и режущие инструменты: Учеб. пособие для вузов/ В.Г. Солоненко, А.А. Рыжкин. М.: Высш. шк., 2007. - 414 с.

79. Рихт К. Загадка сверла/ZMetalworking world. 2005. -№1. - С. 11-12.

80. Рихт К. Технология STEP сверление на 70 процентов производительнее// Metalworking world. - 2005. -№2. - С.34-35.

81. Рогов В.А. Методика и практика технических экспериментов: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.А. Рогов, Г.Г. Позняк. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 288 с.

82. Розенберг A.M. Резание металлов и инструмент. М.: Машиностроение, 1964.-228 с.

83. Розенберг A.M., Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. -М.: Машгиз, 1956.-320 с.

84. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1962. - 952 с.

85. Справочник инструментальщика/ И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; под общ. ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 2006. 542 с.

86. Справочник конструктора-инструментальщика/ под общ. ред. В.А. Гречишникова и С.В. Кирсанова. М.: Машиностроение, 2006. - 542 с.

87. Стасов А.Н. Сборные резцы со специальными твердосплавными пластинами для станков с ЧПУ //Станки и инструменты, 1978. №7. С.31-32

88. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: «Машиностроение», 1992. - 240 с.

89. Теоретическая механика: краткий курс: учебник для вузов/ М.В. Попов. М.: Наука, 1986. - 335 с.

90. Теоретическая механика: учебник/ Е.А. Митюшов, С.А. Берестова. М.: Академия, 2006. - 320 с.

91. Теоретическая механика: учебник/ Н.Н. Поляхов, С.А. Зегжда, М.П. Юшков. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2000. - 592 с.

92. Теория резания: учебник / П.И. Ящерицын, Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич 2-е изд., испр. - Минск: Новое знание, 2007. - 512 с.

93. Токарный инструмент Sandvik Coromant. Каталог: Sandviken: АВ Sandvik Coromant, 2002. 738 с.

94. Трент Е.М. Резание металлов. М.: Машиностроение, 1980. - 264 с.

95. Физические основы процесса сверления труднообрабатываемых металлов твердосплавными сверлами /Виноградов А.А. Киев: Наукова думка, 1985.-264 с.

96. Филоненко С.Н. Резание металлов. Киев: Техшка, 1975. - 231 с.

97. Шестернин А.С. Определение силы трения и силы затягивания в процессах резания// Известия высших учебных заведений. Машиностроение,. 1961.-№10.-С. 131-136.

98. Complete machining solutions. The concise catalog of metal working tools. Iscar ltd, 2004. - 1162 p.

99. CoroKey. Справочник-каталог: Sandviken: AB Sandvik Coromant/rus, 2006. - 192 c.

100. Coromant Rotating Tools 1999/2000: Catalogue. Sandviken: AB Sandvik Coromant, 1999. - 612 p.

101. Lathe tools. Master catalogue 2001. European headquarters Kennametal Hertel AG, 2001. - 832 p.

102. Metal cutting carbide tools 2002-2003: Catalogue. Mitsubishi materials corporation: MMC Kobelco Tool Co., ltd, 2002. - 656 p.

103. MillingsTools 2007-08. Tool communication: Catalogue. OSG Corporation, 2006. - 1186 p.

104. Rotierende werkzeuge. Hauptkatalog 2001. European headquarters Kennametal Hertel AG, 2001. - 636 p.

105. И сходные данные Результаты экспериментав uQ № пластины № вершины Маркир. пластины о о о ^ а К ^ S S S s я к ^ 2 S Б *z F У

106. Испытания проводились на переносной рельсосверлильной машинке (мод. СТР-2) и токарном станке (мод. 1П7562ФЗ). Обрабатывались объемно-закаленные рельсы твердостью 36-39 HRC3 и пруток из стали 40Х твердостью ~38 HRC3.

107. Конструкция сверла Количество полученных отверстий Суммарная глубина отверстий, мм1. Базовая 18 710

108. С взаимным разворотом пластин 23 950

109. С упрочняющей фаской 27 1050

110. На основании вышеизложенного комиссия признает, что применение сверл предложенных конструкций значительно повышает их работоспособность и улучшает качество обработанной поверхности.

111. Ст. мастер Мастер ОТК / Технолог

112. БугровА.В. Шубин В.В. Игошин В.М.