автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение работоспособности шнековых сверл диаметрами 10-20 мм при сверлении труднообрабатываемых сталей

На правах рукописи

П СЕРИКОВА Мария Георгиевна

пбгаШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШНЕКОВЫХ СВЕРЛ ДИАМЕТРАМИ 10-20 ММ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ СТАЛЕЙ

Специальность 05.03.01 — Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону, 2003

Работа выполнена на кафедре общеинженерных дисциплин Армавирского механико-технологического института (филиала) Кубанского государственного технологического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Солоненко В.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится "_' декабря 2003 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.212.058.02 в Донском государственном техническом университете (ДГТУ) по адресу: 344010 г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, просим высылать в диссертационный совет по указанному адресу.

Минаков В.С.,

кандидат технических наук, профессор Исаев А.Н.

Ведущее предприятие: ОАО "СКБИМ", г. Армавир

Автореферат разослан

ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного советч докт. техн. наук, профессор

Чукарин А.Н.

2-е>оЗ-Д

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современном машиностроении одной из трудоемких операций получения деталей машин является обработка глубоких отверстий. При сверлении глубоких отверстий имеют место трудности отвода стружки, сопровождающиеся периодическими выводами обычных сверл из отверстия. В этом отношении наиболее перспективны шнековые сверла с увеличенным углом наклона стружечных канавок, специальным профилем и утолщенной сердцевиной. Однако сложность операции глубокого сверления шнековыми сверлами труднообрабатываемых сталей обеспечивает невысокие стойкость сверл и качество полученных отверстий, определяющих их работоспособность.

В связи с этим в настоящей работе установлена оптимальная геометрия шнековых сверл диаметрами10-20 мм при сверлении ими глубоких отверстий в заготовках из сталей 14Х17Н2 и 40X13, относящихся ко II группе согласно классификации труднообрабатываемых материалов;, исследована новая смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) с присадкой из органических кислот и фуранонов, позволяющая значительно повысить стойкость шнековых сверл по сравнению с СОЖ без присадки; на основании теоретических предпосылок при глубоком сверлении применена электроизоляция, снижающая интенсивность изнашивания режущих инструментов; предложены математические модели интенсивности изнашивания сверл и увода оси отверстий, позволяющих прогнозировать работоспособность шнековых сверл.

Это определяет актуальность работы.

/

Цель работы. Повышение работоспособности шнековых сверл 010-20 мм при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях применением новой высокоэффективной СОЖ и электроизоляции.

Автор защищает:

1. Экспериментально установленные геометрические параметры шнековых сверл 010—20 мм при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях 14Х17Н2 и 40X13.

РОС. национальная библиотека

2. Применение при глубоком сверлении труднообрабатываемых сталей новой смазочно-охлаждающей жидкости с присадкой из органических кислот и фуранонов, позволяющей повысить работоспособность шчековых сверл.

3. Использование при обработке глубоких отверстий электроизоляции как экономически выгодного и экологически чистого метода повышения стойкости шнековых сверл.

4. Математические модели интенсивности изнашивания и увода оси просверленных отверстий как критерии работоспособности шнековых сверл.

Общая методика исследований. В работе использованы теоретические и. экспериментальные методы исследований, применяемые в ' теории резания.и технологии машиностроения. При проведении и обработке результатов экспериментов использовали методику планирования эксперимента и методику сравнительных стойкостных испытаний сверл.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Экспериментально найдены оптимальные геометрические параметры шнековых сверл для обработки глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях.

2. Научно обосновано влияние присадки из органических кислот и фуранонов на физико-химичсскис свойства новой экономически выгодной и экологически чистой СОЖ, показавшей более, чем двукратное увеличение стойкости шнековых сверл по сравнению с СОЖ без присадки. . •

3. Предложена аналитическая зависимость для оценки вклада термоэлектрических процессов в изнашивание сверл при глубоком сверлении. , ■

4. Разработаны математические модели интенсивности изнашивания гдерп и уио.тя оси пппскертенных" отверстий, позволяющие прогнозировать работоспособность шнековых сверл.

Практическая ценность работы заключается в повышении работоспособности шнековых сверл при сверлении глубоких отверстий в

труднообрабатываемых сталях применением высокоэффективной СОЖ и электроизоляции; определении оптимальных геометрических параметров шнековых сверл. Результаты могут быть использованы на промышленных предприятиях, на которых детали машин получают обработкой резанием с применением инструментов для 1 дубокого сверления.

Реализация результатов работы. Предложенные технологии сверления глубоких отверстий шнековыми сверлами на вертикальных и радиально-сверлильных станках прошли производственные испытания, и внедрены на ФГУП "Армавирский электромеханический завод" (условно-годовой эффект от внедрения составил 18000 рублей в ценах 2002 года), на ОАО "Армез" (условно-годовой эффект составил 12000 рублей в ценах 2002 года). , г ,

Апробация работы. Основные научные положения диссертации доложены на следующих конференция^: V Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении", Пенза, 2002; II Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в машиностроении", Пенза, 2002; Первой межвузовской научно-методической конференции "Электромеханические преобразователи энергии",' Краснодар, 2002; VI Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении — 2003",

ГТанол ОЛЛ^ • /Т ЛДам^т/цоплттилй т »оя лт»ттг\ч! т/ттДопотттпт "ЛДотйнлИтгпю-

Ж IV! УХТА 1Т1 ^УПД^ 11(1р1/Д 1ии^ ИШП аш VI1Ц11Г1 ти I 4/1*114.1 П Ч^"*

ские методы в технике и технологиях", Ростов-на-Дону, 2003.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, приложений. Содержит 149 страниц, включающих 45 рисунков, 18 таблиц, список литературы из 173 наименований и акты внедрения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, направленной на решение важной технической задачи улучшения условий

обработки глубоких отверстий путем снижения интенсивности износа шнековых сверл и уменьшения увода оси просверленных отверстий в результат применения экономически выгодной и экологически чистой СОЖ и электроизоляции. Приведены основные результаты ее решения с указанием степени новизны и практической ценности.

В первой главе показано, что при изучении интенсивности изнашивания и работоспособности режущих инструментов основопола! ающими являются исследования A.A. Авакова, В.Ф. Боброва, H.H. Зорева, И.В. Ла-чышева, А.Д. Макарова, В.Н. Подураева, A.A. Рыжкина, С.С. Силина, В.К. Старкова, Ф.Я. Якубова и других ученых. Описаны проблемы получения глубоких отверстий в деталях из труднообрабатываемых сталей; показано, что для диаметров отверстий 10-20 мм в корпусных деталях наиболее перспективными являются шнековые сверла. В технической литературе отсутствуют однозначные рекомендации по назначению их геометрических параметров; по этой причине шнековые сверла при сверлении труднообрабатываемых материалов обладают невысокой стойкостью, которая являемся основным показателем работоспособности режущих инструментов. Дан анализ современных методов повышения их работоспособности; при этом сделан акцент на СОЖ и пути повышения их эффективно-ста, а также на электроизоляцию режущих инструментов.

Исходя из Jim о, сформулированы и изложены задачи исследования:

1. Определить оптимальные геометрические параметры шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей с точки зрения их максимальной стойкости.

2. Обосновать возможность применения при глубоком сверлении новой СОЖ с присадкой из органических кислот и фуранонов. Исследовать физико-химические свойства новой СОЖ.

3. Оценить возможность использования электроизоляции как метода пссышення работоспособности шнексеых сверл.

4. Бнеприть результаты исследования в производство.

Во второй главе рассмотрены интенсивность изнашивания и увод оси отверстий как критерии работоспособности шнековых сверл.

В общем виде интенсивность изнашивания режущих инструментов может быть описана выражением:

г = /(К; 5; /; Г; /?), (1)

где V— скорость резания, м/мин; 5 - подача, мм/об; Г — глубина резания, л/и; Т— стойкость режущего инструмента, .мин: Л — величина износа, мм.

Увод оси отверстия может быть описан функцией

/(Л)^!-^*--^]/^, (2)

где КI — коэффициент, определяемый в зависимости от величины зоны технологического риска; А„,,„ — допускаемое отклонение увода оси отверстия, мм; А — отклонение оси отверстия, полученное при сверлении, мм; К] - коэффициент жесткости шнековых сверл. Смысл штрафной функции состоит в том, что по мере увеличения увода оси отверстия происходит уменьшение точности; при А поп-А точность по уводу оси граничит с браком.

Показано, что важным моментом при установлении оптимальной геометрии шнековых сверл является величина текущего заднего угла по длине главных режущих кромок. На основании рассмотрения задней поверхности сверла как части винтовой поверхности и схемы образования такой поверхности продольным перемещением с одновременным равномерным вращением подвижной системы координат, описание такой поверхности соответствующими уравнениями и решением этих уравнений совместно с уравнениями плоскости, касательной к задней поверхности сверла, получена зависимость для определения текущего заднего угла при двухплоскостной заточке сверл. Она имеет вид:

л

а = агелчп — , (3)

V 4

где иу —- толщина сердцевины сверл, д-п-/; г тскущии радиус-вектор по длине главной режущей кромки, мм: ц/ — угол между осями 2 и 2

подвижной и неподвижной систем координат; в частном случае этот угол может быть равен половине угла при вершине сверла, граб. Рассмотренный метод определения текущего заднего угла по длине главных режущих кромок подтвердил правомерность применения двухплоскостной заточки с целью сохранения постоянства угла заострения сверл.

Далее предложена следующая зависимость для вычисления коэффициента повышения стойкости режущего инструмента в результате их электроизоляции:

(х,

К = 1 + |В • Í]|

Уо

1 j "

-dx +

x; R(x) i

1

Vi

m

-df

(4)

где В =---постоянная величина, зависящая от соотношения заряда

Ал

• А"; П

в.

— удельная

электрона и постоянной Больцмана,

ДЖ - peí

зафиксированная термоЭДС, В; вре1 — температу-

тсрмоЭДС (Е -

ра резания К°) В/К°\ Т, — сумма валентностей легирующих элементов или компонентов, которых в инструментальном материале значительно меньше по сравнению с основным элементом или материалом растворителя; 20 — валентность основного элемента инструментального материала; ХУ/ — суммарное удельное электрическое сопротивление элементов смеси инструментального

_ ММ'

материала, Ом--; ц/0—удельное электрическое сопротивление

.У1Л1

инструментального материала, Ом - —■—; .у/ и — координаты том

чек, соответствующие минимальному и максимальному радиусам, по длине главной режущей кромки, мм: {„„„ и (тш — минимальная и максимальная глубины сверления, мм.

Интегралы в выражении (4) учитывают изменение электрического сопротивления или электрической проводности зоны резания (первый интеграл) и поверхности контакта "сверло-деталь" (второй интеграл) в

пределах от {„„„ до /„„„. При сверлении неглубоких отверстий сверло имеет зону контакта, ограниченную величиной {„„„ (рисунок 1).

Рисунок 1 — К определению электропроводности системы "сверло-поверхность отверстия" при глубоком сверлении

В этой же главе обосновано применение для повышения стойкости шнековых сверл новой СОЖ с присадкой из смеси органических кислот и фуранонов.

Третья глава посвящена исследованию новой СОЖ с массовыми долями в процентах: муравьиная кислота 12-13, малеиновая кислота 8-9, фумаровая кислота 7-8, янтарная кислота 8-9, фураноны 35-36, вода остальное. , •

Относительно СОЖ смесь как присадка к ней сочетает два ценных качества: значительную охлаждающую способность, присущую воде, и высокие смазочные свойства, присущие содержащимся в ней поверхностно-активным веществам. Благодаря наличию в молекулах присадки (смеси) активных групп, имеющих сродство к воде, а также углеводородных радикалов, имеющих сродство к маслу, присадка снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз и тем самым стабилизирует СОЖ. Кроме того, особенностью присадки является способность ее компонентов растворяться как в воде, так и в масляной фракции СОЖ. Присадка не имеет неприятного запаха и экологически чиста.

Даны схема стабилизации СОЖ присадкой и механизм полного смачивания контактных поверхностей. Проведено комплексное исследование физико-химических свойств новой СОЖ, отвечающих требованиям стандарта (таблица 1).

Таблица 1 — Результаты исследований физико-химических свойств СОЖ

Состав СОЖ & Кислотность, мг, КОН/г Содержание связанных высокомол. орган, кислот, % Содержание мыл, % * А» К г-, 00 Ъ ® *<-> 0 1 ™ й о. 2 с и и I 1> т 1 !2 8 Ч Р ^ & & а о С Краевой угол смачивания 0, град 0 1 1 < Ь | 9 <

3% эмульсия ЭГГ 8,71 0,472 0,2381 0,322 1,335 46,9 53 (0,6018) 28,23 75,124

1,2% эмульсола ЭГТ + 0,24% присадки 6,95 0,74 0,37 0,12 1,2602 52,5 38 (0,788) 45,46 97,97

1,2% эмульсола ЭГТ 9,15 0,146 0,0737 0.152 1,26295 49.04 61,5 (0,4772) 23,40 72,44

Экспериментальные исследования новой СОЖ на первом этапе проведены при трении. Они показали увеличение стойкости образцов

из закаленной стали Р6М5 в 2,45 раза по сравнению со случаем трения с 3%-ой эмульсией из эмульсола ЭГТ.

На рисунке 2 в качестве примера представлены зависимости "износ- стойкость", полученные при трении всухую (1). с 3%-ой эмульсией (2) и с новой СОЖ (3).

h, АГ

0,4 0,3 0,2 0,1

30 60 90 ПО 150 Т,мин

Рисунок 2 — Зависимости "износ-стойкость", полученные при трении: V-26,4 м/мин, Р= 10,08 МПа

Сравнительные стойкостные испытания сверл 010 мм проведены при сверлении стали 14Х17Н2 и сверл 015,7 мм при сверлении стали 40X13 (таблица 2 и 3).

Таблица 2 — Результаты сравнительных стойкостных испытаний сверл 010 мм

Сравниваемые варианты Т,р±АТср, мин ат,мин Я, К(К1) Существенность различия

1,2% эмульсия 8,08 ± 0,59 0,62 0,077 -

3% ЭМУЛЬСИЯ 13.74 ± 1,09 1.154 0,084 1.7 Разл. существ.

Нояяя СОЖ 19 8 ±2.14 2.46 0.12 1.44 (2.451 Разл. сушсств. -

Таблица 3 - - Результаты сравнительных стойкостных испытаний сверл 015,7 мм

Сравниваемые варианты Т^лт^, мин а„„ мин К Существенность различия

3° о эмульсия 20,62 ± 1,79 1,88 0,09 — —

Новая СОЖ 35,58 ± 2,61 2,74 0,08 1,72 Разл. существ.

Таким образом, новая СОЖ может успешно применяться при глубоком сверлении труднообрабатываемых сталей.

Четвертая глава посвящена исследованию факторов, сопровождающих процесс резания шнековыми сверлами. В ней изучены коэффициенты усадки стружки и трения при глубоком сверлении.

Установлено, что при сверлении шнековыми сверлами они выше, чем при сверлении обычными. Это связано с большим углом наклона стружечных канавок, в результате чего стружка деформируется с большим усилием. В то же время применение новой СОЖ ведет к существенному (до 15%) снижению коэффициентов усадки стружки и трения, чем подтверждается повышенное смазочное действий новой СОЖ. На рисунках 3 и 4 в качестве примера показаны коэффициенты усадки стружки (с) и трения (ц) в зависимости от подачи, полученные при сверлении стали 14Х17Н2 сверлами 012 мм на скорости резания 18,8 м/мин.

с

Л 3,0

2,0

%2

о

0,03 0,06 0,1 0,2 5 миг/об

Рисунок 3 — Зависимости коэффициента усадки стружки от подачи: сверление всухую: / — ооычные сверла; 2 — шнековые сверла; сверление с СОЖ: 3 —■ обычные сверла; 4 — шнековые сверла

А*

0,8

0,6 0,45

1 1

1

0,06

0,1

0,2 $ ш/об

0,03

Рисунок 4 — Зависимости коэффициента трения от подачи (обозначения те же, что и на рисунке 3) Аналогичные результаты получены при исследовании указанных коэффициентов в зависимости от скорости резания и диаметров сверл. _

Приведены результаты экспериментального исследования тер-моЭДС и прогнозирование эффекта повышения стойкости шнековых сверл в результате их электроизоляции. На рисунках 5 и 6 представлены зависимости термоЭДС от скорости резания и глубины сверления.

Е, ыВ 4,0

•9Л

2,0

1,0 0,8

! 1

к—--

1 1 ^^

7

Ю

20

30 V, м/мм

Рисунок э — Зависимости термоЭДи от скорости резания: 0!Пмм;5=Л| /—14У17Н2 ?- 40ХП.

3 — сталь 45 (глубина сверления 5 мм)

Рисунок 6 —Зависимости термоЭДС о г глубины сверления. К=7,85 м/мин, 5=0,1 мм/об, сплошная линия — 010 мм, прерывистая — 020 мм (1,2 яЗ — то же, что и на рисунке 5)

Видно, что при сверлении стали 40X13 развивается большая термоЭДС по сравнению со случаем сверления стали 14Х17Н2 (сталь 45 использована как- эталонный материал), что заставляет ожидать большего эффекта от электроизоляции при сверлении стали 40X13.

Зависимости термоЭДС от глубины сверления подчеркивают необходимость применения электроизоляции шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей.

Приведены результаты исследования жесткости и устойчивости шнековых сверл, которые определяют точность глубоких отверстий. Представлены результаты по определению крутящего момента и осевой силы, необходимых для установления жесткости сверл. В целом шнеко-вые сверла из-за того, что имеют утолщенную сердцевину и большую площадь поперечного сечения, обладают большим моментом инерции и, соответственно, большей жесткостью и устойчивостью по сравнению с обычными сверлами.

Процесс резания при работе шнековыми сверлами протекает более стабильно. Однако силы резания при работе шнековыми сверлами выше, что связано с большими углами наклона стружечных канавок и большими площадями их поперечных сечений.

Пятая глава посвящена исследованию оптимальной геометрии, износу и стойкости шнековых сверл, а также уводу оси отверстий как основных показателей работоспособности сверл. Оптимальные геометрические параметры сверл установлены на основании сравнительных стойкостных испытаний. Сверла перетачивали на универсально-заточном станке ЗЕ642Д, используя при этом специальные приспособления из-за значительной длины сверл.

Сверление стали 14Х17Н2 осуществляли с СОЖ. Установлено, что наибольшую стойкость показали сверла с углами 2<р-\20\ а-10°, со=45°. На рисунках 7 и 8 в качестве примера показаны зависимости стойкости сверл от угла при вершине (2<р), от заднего угла (а).

Рисунок 7 — Зависимость стойкости сверл от угла при вершине

Т, мин

8 Ю 12

Рисунок 8 — Зависимость стойкости сверл от величины заднего угла

Передний угол на периферии согласно нормативным данным приняли равным 10°. С целью сохранения постоянных величин переднего угла и угла заострения проводили соответствующие подточки передних поверхностей.

В результате установления оптимальных углов 2<р и а формула (3) для расчета текущего заднего угла приняла вид:

. _¿о

а - агсвт—, —

' Р.)

. I 1 ? . ,. «п

где ср[ — коррекционный угол, зависящий от толщины сердцевины.

С целью проверки выдвинутых положений о влиянии термоэлектрических процессов на изнашивание шнековых сверл проведены соответствующие испытания сверл в условиях электроизоляции, а также с Использованием электроизоляции и новой СОЖ одновременно. В таблице 4 представлены результаты сравнительных стойкостных испытаний Сверл 010 мм, полученные при сверлении стали 40X13 (Р-22,3 м/мин, 5=0,05 мм/об).

[

Таблица 4 — Результаты сравнительных стойкостных испытаний сверл 010 мм

Сравниваемые варианты т,Р±л:г, мни <7„, мин ■Я» К (К,) Существенность различия

Обычное резание 2.8± 0,178 0,187 0.067

Эле ктроизол я 11ия 6.8 ± 0,223 0,234 0,034 2,43 Разл. существ.

Электроизоляция +СОЖ 30 ±3,36 3,53 0,118 4,41 10,7 Разл. существ.

На рисунке 9 представлены графические зависимости "износ-стойкость", полученные при сверлении сталей 40X13 и 14Х17Н2 сверлами 010 мм.

0,8 0,4

5 Ю 30 Т,шн

Рисунок 9 - Зависимости "износ - стойкость": 1 — 40X13 (обычные условия работы); 2 — 40Х13 (применена электроизоляция); 3 — 40Х13 (применена электроизоляция и новая СОЖ); 4 — 14Х17Н2 (обычные условия работы); 5— 14Х17Н2 (применена электроизоляция)

Как видно, для стали 40X13, развивающей большую термоЭДС в паре со сталью Р6М5 по сравнению со сталью 14Х17Н2, эффект от электроизоляции выше. Максимальная стойкость сверл имеет место при одновременном использовании электроизоляции и новой СОЖ.

Далее в пятой главе дана математическая модель интенсивности изнашивания шнековых сверл на основании рассмотрения полигона (рисунок 10, полигон заштрихован) зависимостей "износ-стойкость" сверлами диаметрами 10 и 20 мм на скоростях резания 7,85 и 31,4 м/мин, при по-

дачах 0,05 и 0.2 мм/об, в интервате стойкостей 0,8 и 0,95 мм.

и 25,6

мм и

взносов 0.3

Из,ми

1,0 0,95

0,8

0,6

0,4 0,3

0,2

4Л ' /1 / V' Ц/, уЬ р' ул

А} V/ /1/) /л / у // // / / ь

/ Ьл '/р/ V/ \/// у/, щ ж, ¿Уу / УА У/

/ / ///

3,2 6,4 9,6 12,8 16 19,2 22А Т,ыш

Рисунок Ю — К определению интенсивности износа пшековых сверл

Зависимость интенсивности износа от исследуемых параметров при сверлении стали 14Х17Н2 с новой СОЖ имеет вид:

т -3,65-10 2 V0 465667с10'шТ°-шк1У-т, мм/мин. (6)

Анализ зависимости (6) показывает, что интенсивность изнаши-

тэяитла т> Р!п1Т1,итрм о^омоит лт гтиошвтпо поопп гж плпаи»* л^лпл^тг

ииии/1 ж-» Ч/ч./.« ¡1)1^1^11 оииг^И 1 VI I ^/и Г1 И^ДК 1Г1, А. и

резания находится на третьем месте. Это хорошо согласуется с концепцией о том, что труднообрабатываемые стали должны обрабатываться на малых подачах и относительно высоких скоростях резания. Величина износа и время работы (стойкость) оказывает на интенсивность изнашивания, примерно, одинаковое влияние. С учетом того, что зависи-' мость (6) найдена на основании результатов стойкостных испытаний с применением новой СОЖ, она может (эыть видоизменена при использовании электроизоляции следующим образом:

т ^ Х61'1 Vй ('°\1п Т" т И"-т мм/мин, (7)

Ксг

где А',,^1.5 — минимальный коэффициент повышения стойкости шнековых сверл в результате применения электроизоляции.

Зависимости, аналогичные уравнению (7) могут быть использованы для оценки интенсивности изнашивания режущих инструментов при соответствующих видах обработки заданных конструкционных материалов.

С помощью сплайн-интерполяции описаны зависимости "износ-стойкость" шнековых сверл, позволяющие оценивать их работоспособность. Исследован увод оси просверленных отверстий как качественный показатель работоспособности шнековых сверл. Расчеты позволили получить следующую зависимость:

^0,262 ~ '

Эта зависимость действительна для тех же условий сверления, что и при определении интенсивности изнашивания и может быть применена при определении жесткостных характеристик шнековых сверл.

В целом представленные в пятой главе материалы могут быть использованы для оптимизации резания шнековыми сверлами труднообрабатываемых сталей. Это — рациональные геометрические параметры шнековых сверл; совместное влияние новой СОЖ и электроизоляции, как основной показатель работоспособности максимально повышающий стойкость шнековых сверл; результаты исследования жесткости шнековых сверл и увода оси глубоких отверстий как второго важнейшего показателя их работоспособности; математическая модель интенсивности изнашивания шнековых сверл и описание с помощью кубических сплайнов зависимости "износ-стойкость", позволяющие прогнозировать работоспособность шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Найдена оптимальная геометрия шнековых сверл при сверлении фуд-нообрабатываемых сталей. Теоретически оценена величина текущего заднего угла на главных режущих кромках сверл при их двухплоско-стной заточке.

2. Для повышения стойкости шнековых сверл как основного показателя их работоспособности применена новая экономичная и экологически чистая СОЖ с присадкой из органических кислот и фуранонов. Исследованы физико-химические свойства новой СОЖ, показавшие соответствие требованиям стандарта.

3. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено применение электроизоляции для повышения стойкости шнековых сверл. Предложена аналитическая зависимость для оценки вклада термоэлек-

/ трических процессов в интенсивность изнашивания шнековых сверл.

4. На основании стойкостных испытаний установлено, что одновременное применение новой СОЖ и электроизоляции позволяет до 10 раз повысить стойкость шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей.

5. Предложена математическая модель интенсивности изнашивания шнековых сверл при глубоком сверлении труднообрабатываемых ста-

пои 13 ООП ЧЛ1ХЧ «ЛЛ'Г'! ПТ ГТППИ «УРПАП МЛМЛ1И в О ПО^ОПИП ПйтППЩ! 1 ТЛИЛЛ о тг

лч/п и шип^гм»!^ 1 п ЧУ 1 рс/шцпа и-1У1 у гиписи п

стойкости сверл.

6. С помощью сплайн-интерполяции описаны зависимости "износ-стойкость" шнековых сверл,,чтс позволяет прогнозировать их работоспособность.

7. Предложена модель увода оси отверстия как второго важнейшего показателя работоспособности шнековых сверл в зависимости от диаметра, скорости резания и подачи.

8. Результаты исслепований внедрены в пооизводство с экономическим эффектом 30 тыс. рублей.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Солоненко В.Г., Серикова М.Г. Жесткость шнековых сверл /Современные технологии в машиностроении. 4.1. — Пенза: ПГУ, 2002. -С. 127-129.

2. Солоненко В.Г., Серикова М.Г. Исследование жесткости шнековых сверл /Электромеханические преобразователи энергии. — Краснодар: КВАИ, 2002. — С. 143-144.

3. Солоненко В.Г., Серикова М.Г. Усадка стружки и коэффициент трения при работе шнековых сверл /Инновации в машиностроении.

— Пенза: ПДЗ. ПГУ, 2002. — С. 112-116.

4. Солоненко В.Г., Серикова М.Г. Работоспособность шнековых сверл.

— Деп. в ВИНИТИ 26.11.02 № 2033 - В2002.

5. Солоненко В.Г., Солоненко Л.А., Серикова М.Г. Исследование новой СОЖ. — Деп. в ВИНИТИ 26.11.02, № 2034 - В2002.

6. Солоненко В.Г., Серикова М.Г., Кичкарь Ю.Е. Оптимизация резания шнековыми сверлами /Современные технологии в машино-строении-2003. — Пенза: ПГУ, 2003..— С. 254-256.

7. Солоненко В.Г., Серикова М.Г. Модель интенсивности изнашивания шнековых сверл /Математические методы в технике и технологиях. — Ростов-на-Дону: РГАСХМ, 2003. — С. 184-185.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Серикова Мария Георгиевна

Повышение работоспособности шнековых сверл диаметрами 10-20 мм при сверлении труднообрабатываемых сталей

Подписано в печать 05.11.2003 г. Печ. л. 1,3

Формат 60x90/16" Тираж 100 экз.

Бумага офсетная ' Заказ № 78 Печать трафаретная

Отпечатано в типографии Армавирского финансово-экономического института 352905, г. Армавир, ул. Железнодорожная, 42

А

4628

Введение.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Проблемы получения глубоких отверстий в деталях из труднообрабатываемых сталей.

1.2 Геометрические параметры спиральных сверл.

1.3 Современные методы повышения работоспособности режущих инструментов.

1.4 Современные смазочно-охлаждающие жидкости.

1.5 Электроизоляция как метод повышения работоспособности режущих инструментов.

1.6 К вопросу оптимизации процесса резания металлов.

Выводы.

Задачи исследования.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШНЕКОВЫХ СВЕРЛ.

2.1 Интенсивность изнашивания и увод оси отверстий как критерии работоспособности шнековых сверл.:.

2.2 Новый метод определения текущего заднего угла шнековых сверл.

2.3 Применение электроизоляции для снижения интесивности изнашивания шнековых сверл.

2.4 Применение новой СОЖ.

Выводы.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОЙ СОЖ.

3.1 Обоснование применения в качестве присадки к СОЖ поверхностно-активного вещества.

3.2 Исследование физико-химических свойств новой СОЖ.

3.3 Экспериментальные исследования новой СОЖ при трении.

3.4 Влияние смазочно-охлаждающей жидкости на стойкость шнековых сверл.

Выводы.

ГЛАВА 4 ПРОЦЕССЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ ШНЕКОВЫМИ СВЕРЛАМИ. ЖЕСТКОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ ШНЕКОВЫХ СВЕРЛ.i.

4.1 Усадка стружки, коэффициент трения при глубоком сверлении.

4.2 Экспериментальные исследования термоЭДС.

4.3 Жесткость и устойчивость шнековых сверл

Выводы.

ГЛАВА 5 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ШНЕКОВЫХ СВЕРЛ. УВОД ОСИ ОТВЕРСТИЙ.

5.1 Установление рациональных геометрических параметров шнековых сверл.

5.2 Электроизоляция сверл.

5.3 Математическое описание йнтенсивности изнашивание шнековых сверл.

5.4 Описание зависимостей "износ - стойкость" шнековых сверл.

5.5 Оценка увода оси отверстий, полученных шнековыми сверлами.

Выводы.

В современном машиностроении одной из трудоемких операций является сверление глубоких отверстий.

При сверлении глубоких отверстий имеют место трудности отвода стружки, сопровождающиеся периодическими выводами обычных сверл из отверстия. В этом отношении наиболее перспективны шнековые сверла с увеличенным углом наклона стружечных канавок, специальным профилем и утолщенной сердцевиной.

Однако сложность операции глубокого сверления шнековыми сверлами труднообрабатываемых сталей обеспечивает невысокие стойкость сверл и качество полученных отверстий, определяющих их работоспособность.

В связи с этим в настоящей работе установлена рациональная геометрия шнековых сверл диаметрами 010 - 20мм при сверлении ими глубоких отверстий в заготовках из сталей 14Х17Н2 и 40X13, относящихся ко II группе согласно классификации труднообрабатываемых материалов; исследована новая смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) с присадкой из органических кислот и фуранонов, позволяющая значительно повысить стойкость шнековых сверл по сравнению с СОЖ без присадки; на основании теоретических предпосылок при глубоком сверлении применена электроизоляция, снижающая интенсивность изнашивания режущих инструментов; предложены математические модели интенсивности изнашивания сверл и увода оси отверстий, позволяющих прогнозировать работоспособность шнековых сверл.

Автор защищает

1. Экспериментально установленные геометрические параметры шнековых сверл 010 - 20 мм при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях 14Х17Н2 и 40X13.

2. Применение при глубоком сверлении труднообрабатываемых сталей новой смазочно-охлаждающей жидкости с присадкой из органических кислот и фуранонов.

3. Использование при обработке глубоких отверстий электроизоляции как экономически выгодного и экологически чистого метода повышения стойкости шнековых сверл.

4. Математические модели интенсивности изнашивания и увода оси просверленных отверстий как критерии работоспособности шнековых сверл.

Цель работы. Повышение работоспособности шнековых сверл 010 -20 мм при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях применением высокоэффективной смазочно-охлаждающей жидкости и электроизоляции.

Методы исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследований, применяемые в теории резания и технологии машиностроения. При проведении и обработки результатов U экспериментов использовали методику планирования эксперимента и методику сравнительных стойкостных испытаний сверл. Работа выполнена на кафедре общеинженерных дисциплин в Армавирском механико-технологическом институте (филиале) Кубанского государственного технологического университета.

Научная новизна работы

1. Экспериментально найдены оптимальные геометрические параметры шнековых сверл при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях.

2. Научно обосновано влияние присадки из органических кислот и фуранонов на физико-химические свойства новой экономически выгодной и экологически чистой СОЖ показавшей более чем двукратное увеличение стойкости шнековых сверл по сравнению с СОЖ без присадки.

3. Предложена аналитическая зависимость для оценки вклада термоэлектрических процессов в изнашивание сверл при глубоком сверлении.

4. Разработаны математические модели интенсивности изнашивания сверл и увода оси просверленных отверстий, позволяющие прогнозировать работоспособность шнековых сверл.

Практическая ценность работы заключается в повышение работоспособности шнековых сверл при сверлении глубоких отверстий в труднообрабатываемых сталях применением высокоэффективной СОЖ и электроизоляции; определении рациональных геометрических параметров шнековых сверл. Результаты могут бьггь использованы на промышленных предприятиях на которых детали машин получают обработкой резанием с применением инструментов для глубокого сверления.

Реализация результатов работы. Предложенные технологии сверления глубоких отверстий на вертикальных и радиально-сверлильных станках прошли производственные испытания и внедрены на ФГУП "Армавирский электромеханический завод" (условно-годовой эффект от внедрения составил 18000 рублей в ценах 2002 года), на ОАО "Армез" —. (условно-годовой эффект составил 12000 рублей в ценах 2002 года).

Апробация работы. Основные научные положения диссертации доложены на следующих конференциях: V Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении", Пенза, 2002; II Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в машиностроении", Пенза, 2002; Первой межвузовской научно-методической конференции. "Электромеханические преобразователи энергии", Краснодар, 2002; VI Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении - 2003", Пенза, 2003; XVI Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", Ростов-на-Дону, 2003.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Найдена оптимальная геометрия шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей. Теоретически оценена величина текущего заднего угла на главных режущих кромках сверл при их двухплоскостной заточке.

2. Для повышения стойкости шнековых сверл как основного показателя их работоспособности применена новая экономичная и экологически чистая смазочно - охлаждающая жидкость с присадкой из органических кислот и фуранонов. Исследованы физико-химические свойства новой СОЖ, показавшие соответствие требованиям стандарта.

3. Теоретически обосновано и подтверждено экспериментально применение электроизоляции для повышения стойкости шнековых сверл. Предложена аналитическая зависимость для оценки вклада термоэлектрических процессов в интенсивность изнашивания шнековых сверл.

4. На основании стойкостных испытаний установлено, что одновременное применение новой СОЖ и электроизоляции позволяет до 10 раз повысить стойкость шнековых сверл при сверлении труднообрабатываемых сталей.

5. Предложена математическая модель интенсивности изнашивания шнековых сверл при глубоком сверлении труднообрабатываемых сталей в зависимости от параметров режима резания, величины износа и стойкости сверл.

6. С помощью сплайн-интерполяции описаны зависимости "износ — стойкость" шнековых сверл, что позволяет прогнозировать их работоспособность.

7. Предложена модель увода оси отверстия второго важнейшего показателя работоспособности шнековых сверл в зависимости от диаметра, скорости резания и подачи.

8. Результаты исследований внедрены в производство с экономическим эффектом 30 тыс. рублей.

1. Аваков А.А. Физические основы теории стойкости режущих инструментов. — М.: Машгиз, 1960. — 308 с.

2. Аваков А.А., Дубров Ю.С., Николаева Г.С. Исследование эффекта повышения износостойкости твердосплавных режущих пластинок //Изв. вузов. Машиностроение. -.1965. № 3. - С. 55 - 58.

3. Аваков А.А., Рыжкин А.А. Новый метод повышения стойкости твердосплавных спиральных сверл . при обработке труднообрабатываемых сталей. Сев.-Кав. СНХ. Листок техн. информ. № 321. — 64. — Ростов н/Д. 1964. —5 с.

4. Аносов Ю.Л. Исследование процесса сверления высокомарганцовистых сталей и разработка метода повышения работоспособности сверл /Дисс. канд. техн. наук. — Киев, 1973. — 188 с.

5. Анцупов А.А. Термоэлектрические и термомагнитные явления при резание металлов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Тула, 1973. — 28 с. (ТПИ).

6. Ахбаев Т. Исследование эффективного варианта дробления стружки при сверление отверстий большого диаметра в нержавеющих сталях /Дисс. канд. техн. наук. — Ташкент, 1975. — 170 с.

7. Бадовская Л.А., Латашко В. М., Вакуленко В. В. и др. Кротонолактон — регулятор роста на посевах риса. В. кн. Регуляторы роста и развития растений. — М., 1991. — С. 55.

8. Бадовская Л.А., Латашко В. М., Музыченко Г. Ф. и др. Кротонолактон — средство профилактики и лечения отравления рыб пестицидами. В кн. Естественные науки в решении экологических проблем народного хозяйства. Пермь, 1991, ч.,2. — С. 369 — 371.

9. Баранов А.В. Аналитический метод оптимизации режимов резания при обработке отверстий осевым инструментом /Дисс. канд. техн. наук, Рыбинск, 1985. — 142 с.

10. Барон Ю. М. Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущих инструментов. — JL: Машиностроение, 1986. — 173 с.

11. Безъязычный В.Ф. Назначение режимов резания по заданным параметрам качества поверхностного слоя. — Ярославль: ЯПИ, 1978. — 86 с.

12. Беккер М.С. Исследование роли углерода в износе инструментов при резании металлов //Физико-химическая механика процесса трения. — Иваново, 1979. — С. 106 114.

13. Беккер М.С. Повышение работоспособности режущего инструмента на основе' анализа механизма диффузионно-усталостного разрушения инструментального материала: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Тбилиси, 1989. — 38 с. (ГПИ).

14. Белодед В.В. Эксплуатационные свойства сверл из новых марок быстрорежущих сталей /Дисс. канд. техн. наук. — М., 1975. — 148 с.

15. Белоус Ю.П. Влияние искусственного нагрева режущего инструмента на его износостойкость. //Станки и инструмент. — 1983. — № 9. — С. 30.

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

17. Бобровский В.А. Электродиффузионный износ инструмента. — М.: Машиностроение, 1970. — 200 с.

18. Бобровский В.А. Повышение стойкости инструмента. — М.: Машиностроение, 1976. — 48 с.

19. Бобровский С.М. Повышение эксплутационных свойств режущего инструмента методом ионной имплантации' /Автореф. канд. техн. наук. — Ульяновск, 1998. — 17 с.

20. Бржозовский Б.М., Плотников А.П. Обеспечение надежности определения режимов лезвийной обработки для автоматизированного станочного оборудования. Саратов: Саратов, гос. техн. ун-т, 2001. - 88 с.

21. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер B.C. Резание материалов. Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для техн. вузов. — М.: Изд- во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 446 с.

22. Верещака А.С., Табаков Б.П., Жогин А.С. Износ твердосплавных инструментов с покрытием //Вестник машиностроения. — 1981. — № 3. — С. 45-49.

23. Верещака А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. — М.: Машиностроение, 1986. — 190 с.

24. Вержбицкий В.М. Численные методы (Линейная алгебра и нелинейные уравнения). — М.: Высшая школа, 2002. — 266 с.

25. Виноградов А.А. Научные основы высокопроизводительного сверления труднообрабатываемых металлов твердосплавными сверлами • двухстороннего резания /Дисс. докт. техн. наук, Киев, 1984. — 436 с.

26. Вульф A.M. Резание металлов. — Д.: Машиностроение, 1973. —496 с.

27. Галей М.Т. Исследование материалов и геометрии режущих инструментов на основе термоэлектрических явлений при резании и трении //Основные направления и перспективы развития технологии приборостроения. — М.: ОНТИПРИБОР, 1964. — С. 223 227.

28. Галей М.Т. Износостойкость инструмента и электрические явления в цепи "станок — изделие — инструмент" //Приборостроение. — 1965. — №8. —С.16- 19.

29. Герцбах И.Б., Кордонский Х.Б. Модели станков. — М.: Советское радио, 1966. — 166 с.

30. Гордиенко Б.И., Краплин М.А. Оптимальные режимы металлорежущих станков. — Ростов н/Д: Рост. кн. изд-во, 1969. — 424 с.

31. Гордиенко Б.И., Краплин М.А. Качество инструмента и производительность. — Ростов н/Д: РГУ, 1974. — 580 с.

32. Гордиенко П.Л., Гордиенко С.Л. О влиянии электрического тока на износ при трении металлических тел //Вестник машиностроения. — 1952.' — №7. — С. 38.

33. Грановский Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов. — М.: Машиностроение, 1982. — 42 с.1.l

34. Григорьев H.A. Экспериментальная проверка эффективности метода электроизоляции режущего инструмента //Электрохимические процессы при трении и использование их для борьбы с износом. — Одесса, 1973. —С. 54-56

35. Де Грот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика. — Мир, 1964. — 567 с.

36. Губанов В.М. Образование стружкоразделительных канавок на сверлах для глубокого сверления //Станки и инструмент, 1970. № 12. —1. С. 39-40.

37. Гуляев А.П. Превращение остаточного аустенита в высоколегированных сталях при температурах ниже 0°С //Металлург. — 1939. —№3 С. 64-71.

38. Гуревич Я.Л., Горохов М.В., Захаров В.И. и др. Режимы резания труднообрабатываемых материалов //Справочник. — М.: Машиностроение: 1986. —240 с.

39. Демидович Б.И., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. — М.: Наука, 1961. — 368 с.

40. Дибнер Л.Г., Шкурин Ю.П. Заточка спиральных сверл. — М.: Машиностроение, 1967. — 155 с.

41. Дмитриев B.C. Исследование некоторых вопросов изнашивания твердых сплавов в связи с термоэлектрическими явлениями: Дис. канд. техн. наук. — Ростов н/Д, 1974. — 190 с. (РИСХМ).

42. Долгов В.И. Исследование точности при глубоком сверлении конструкционных сталей шнековыми сверлами /Дисс. канд. техн. наук, Минск, 1971.—175 с.

43. Дубров Ю.С. Исследование влияния термоэлектрических процессов, происходящих при резании металлов на стойкость инструментов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Ростов н/Д, 1966. —28 с. (РИИЖТ)

44. Дубров Ю С., Николаева Г.С. Электроэрозионный износ режущих инструментов и влияние на чистоту обработанных поверхностей

45. Электрические явления при трении и резании металлов. — М.: Наука, 1969.1. С. 56-59.

46. Дубров Ю.С., Николаева Г.С., Филоненко B.C. К вопросу о физической сущности влияния термоэлектрических явлений на процесс трения и резания металлов //Электрические явления при трении, резании и смазке твердых тел. — М.: Наука, 1973. — С. 70 80.

47. Ерошенко С.Ф., Установка для обработки глубоких отверстий в корпусных деталях. /Станки и инструмент, 1987. № 11.1— С. 37.

48. Жилин В.А. Влияние ТЭДС и внешних токов на коррозионный износ твердосплавного инструмента //Электрохимические процессы при трении и использование их для борьбы с износом. — Одесса, 1973. —1. С. 62-63.

49. Жилис В.И., Васенис Г.А. Влияние длины и способа изготовления сверл на их стойкость и на точность отверстий./Станки и инструмент, 1974.5. —С. 24-26

50. Жилис В.И., . Наткчвичене М.Е., Васелис Г.А. Обработка быстрорежущих сверл жидким азотом //Режущий инструмент и производительная обработка резанием. — М.: 1982. — С. 145- 148 (МНДТП им. Ф.Э. Дзержинского).

51. Жмудь Е.С. Повышение качества готового инструмента охлаждением в жидком азоте // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.1975. —Вып. 1. —С. 12-15.

52. Жукова JI.T. Дестабилизация остаточного аустенита в инструменте из быстрорежущей стали Р6М5 при обработке холодом //Разработка, производство и применение инструментальных материалов. — Киев, 1982. — С. 54-56.

53. Заковоротный В.Л., Панов Е.Ю., Потапенко П.Н. Свойства формообразующих движений при сверлении глубоких отверстий малого диаметра /Вестник ДГТУ, 2001. — Т. 1. — № 2. — С. 81 93.

54. Заковоротный B.JL, Санкар Т.С., Бордачев Е.В. Система оптимального управления процессом глубокого сверления отверстий малого диаметра /СТИН, 1994. — № 12. — С. 22 25.

55. Заковоротный B.JL, . Санкар Т.С., Бордачев Е.В. Система оптимального управления процессом глубокого сверления отверстий малого диаметра /СТИН, 1995. —№ 1. —С. 11-14.

56. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. — М.: Химия, 1974. — 416с.

57. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания. — М.: Машиностроение, 1956. —1364 с.

58. Ивашин Э.Я. Исследование процесса глубокого сверления конструкционных сталей шнековыми сверлами. Дисс. канд. техн. наук. — Минск, 1968. —181 с.

59. Ивлев С.Б., Губарев JI. А., Ерофеев С.И. Распопов П.А. Сверла со сменными многогранными пластинками для обработки глубоких отверстий / Станки и инструмент, 1988. — № 5. — С. 26 27.

60. Игнатов В.П. Цененко О.А. Оптимизация режимов металлообработки на гидрокопировальных станках. /Надежность инструментальных и станОчных систем.;— Ростов н/Д: РИСХМ, 1991. — С. 32-36.

61. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1968. — 156 с.

62. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. —М.: Машиностроение, 1974. — 239 с.

63. Кириллов К.Н., Кириллова О.М. Сверление отверстий в деталях из труднообрабатываемых материалов. — М.: Машиностроение, 1965. — 88 с.

64. Кичкарь Ю.Е., Прищип А.С., Солоненко В.Г Идентификация математической модели износа /Применение прогрессивных инструментальных материалов и методов повышения стойкости режущих инструментов. — Краснодар: ДТНТО, 1988. — С. 105 106.

65. Климов А.К., Бобрик Н.И. Повышение точности и производительности процесса глубокого сверления /Станки и инструмент, 1987. №10. — С. 26-28.

66. Коваль Ю.Ф. Исследование влияния термоЭДС твердосплавных пластин на их режущую способность: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Куйбышев, 1973. — 22 с. (Куйбышев, политех, ин-т).

67. Коженкова Т.И., Фельдштейн Е.Э. Лабораторные работы по резанию металлов. — Минск: Высшая школа, 1985. — 176 с.

68. Комиссарова З.И. Исследование и разработка конструкции спирального сверла для глубокого сверления труднообрабатываемых сталей.

69. Дисс. канд. техн. наук. — Луганск, 1968. — 215 с.

70. Коноплев В.Н., Урлапов Г П. Повышение стойкости спиральных сверл и метчиков //Вестник машиностроения. — 1969. — № 4. — С. 68 70.

71. Коротков Ю.В. Технология склеивания и расчет клеевых соединений режущих инструментов. — М.: ВНИИинструмент, 1982. — 44 с.

72. Костюкевич С.С., Дечко Э.М., Долгов В.И. Точность обработки глубоких отверстий. — Минск: Высшая школа, 1978. — 144 с.

73. Крагельский И.В. Трение и износ. — М.: Машиностроение, 1968.480 с.

74. Кочетов В.Т., Павленко А.Д., Кочетов М.В. Сопротивление материалов. — Ростов н/Д: Феникс, 2001. — 362 с.

75. Купалова И.К., Жилис В.И. Стойкость -сверл, упрочненных методом высокотемпературной термомеханической обработки //Станки и инструмент. — 1987, —№3. —С. 19-21.

76. Курчик Н.Н., Вайншток В.В., Шехтер Ю.Н. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. — М.: Химия, 1972. — 312 с.

77. Кущева М.Е. Исследование процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра в труднообрабатываемых материалах. — Дисс. канд. техн. наук. — М., 1978. — 155 с.

78. Латышев В.Н. Повышение эффективности СОЖ. — М.: Машиностроение, 1975. — 89 с.

79. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Низкотемпературные процессы химико-термической обработки //Поверхностные методы упрочнения металлов и сплавов в машиностроении. — М.: МДНТП, 1983. — С. 8 12.

80. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Гречин А.В. Азотирование в вакууме в смеси азото- и углеродосодержащих газов //Поверхностные методы упрочнения металлов и сплавов в машиностроении. — М.: МДНТП, 1983. — С. 21-24.

81. Лившиц Б.Г. Физические, свойства металлов и сплавов. — М.: Машгиз, 1959. — 368 с.

82. Лищинский Л.Ю., Мошков Е.А., Рабинович В.И. Оптимизация операций глубокого сверления /Станки и инструмент, 1971. № 10. — С. 34 — 36.

83. Лобанцева B.C., Чулок А.И. Эффективность СОЖ с трибоактивными присадками при обработке конструкционных сталей /Станки и инструмент, 1984, № 9. — С. 49 51

84. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. — Киев: Наукова думка, 1984. — 325 с.

85. Лысенко В.Г. Повышение производительности процесса глубокого сверления спиральными сверлами. Дисс. канд. техн. наук. — Минск, 1983.151 с.

86. Любимов В.Е. Сверла с криволинейными режущими кромками /Резание и инструмент. — Харьков: ХГУД970. Вып. 2. — С. 42 47

87. Макаров А.Д. Износ и стойкость режущих инструментов. — М.: Машиностроение, 1966. —г 264 с.

88. Макаров А. Д. Оптимизация процессов резания. — М.: Машиностроение, 1976. — 278 с.

89. Максименко Н.Г. О влиянии геометрических параметров сверла на температуру резания /Резание и инструмент. — Харьков: ХГУ, 1970. Вып. 2.1. С. 26-29

90. Малыгин Б.В., Вакуленко Ю.Я. Установка для магнитного упрочнения режущего инструмента //Станки и инструмент. — 1985. — № 3.1. С. 28.

91. Малыгин Б.В., Семерникова И.А. Магнитно-импульсное упрочнение деталей машин и инструмента. //Станки и инструмент. — 1989.4. —С. 23, 26.

92. Маргулес А.У. Резание металлов керметами. — М.: Машиностроение, 1980. — 161 с.

93. Методы упрочнения режущего инструмента и рациональные области их применения: Методические рекомендации /НПО «ВНИИинструмент». — М.: ВНИИТЭМР, 1988. — 60 с.

94. Москалев А.П. Электрические явления, сопровождающие процесс резания //Труды Николаевского кораблестроительного ин-та: Материалы науч.-техн. конф., Николаев, 1969. — С. 166 172.

95. Мотин В.Н. Экономическая оценка технологического процесса одноинструментальной обработки дорогостоящих деталей /Надежность инструментальных и станочных систем. — Ростов н/Д: РИСХМ. — С. 36 -39.

96. Назаренко Д.В. Оптимизация процесса сверления глубоких отверстий малого диаметра /Автореф. дис. канд. техн. наук. — Ростов н/Д, 1998.— 18 с.

97. Никифоров Ю.П., Красичков А.А., Лобачков Е.А. Установка для магнитного упрочнения режущего и формообразующего инструмента //Станки и инструмент. — № 9. — 1989. — С. 34 35.

98. Ногтева Н.К. Обработка режущего инструмента в среде жидкого азота: Инф. листок ВНИИМИ № 88-2896, 1988.

99. Общемашиностроительные нормативы по износу, стойкости и расходу спиральных сверл. — М.: НИИмаш, 1980. — 40 с.

100. Опитц Г. Об износе режущего инструмента //Новые работы по трению и износу. — М.: Изд-во иностр. лит., 1959. — 85 с.

101. Ошер Р.Н. Производство и применение смазочно-охлаждающих жидкостей (для обработки металлов резанием). — М.: Гостоптехиздат, 1963.226 с.

102. Пестунов В.М. Расширение технологических возможностей привода подачи станка для глубокого сверления /СТИН, 1999. — № 10. — С. 25-28.

103. Петренко В.М., Гоник Г. Е., Бадовская JI. А. и др. Предпосевная обработка семян кукурузы //Химизация сельского хозяйства, 1989, № 9. —1. С. 71-73.

104. ЮЗ.Петруха П.Г., Беспахотный П.Д., Бруштейн Б.Е. и др. Резание труднообрабатываемых материалов. — М.: Машиностроение, 1972. — 175 с.

105. Ю4.Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. — М.: Высшая школа, 1974. — 590 с.

106. Ю5.Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями. — М.: Машиностроение, 1970. — 352 с.

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

108. Полетика М Ф. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов. — М., Свердловск: Машгиз, 1963. — 107 с.

109. Постников С.Н. Электрические явления при трении и резании. — Горький: Волго-Вятское кн. изд-во, 1975. — 280 с.

110. Пестунов В.М. Повышение устойчивости сверл при глубоком сверлении /Станки и инструмент, 1976. — № 10. — С. 29 30.

111. Постников С.Н., Бородкин Ю.А., Обидин В.И. Повышение производительности обработки путем ограничения термотоков в зоне резания. //Электрические явления при трении, резании и смазке твердых тел.

112. М.: Наука, 1973. —С. 61-70.

113. Розенберг A.M., Еремин A.K. Элементы теории процесса резания металлов. — М. Свердловск: Машгиз, 1956.- 319 с.

114. Ребиндер П.А., Щукин Е.Д. Поверхностные явления в твердых телах в процессе их деформации и разрушения /Успехи физических наук. Т. 108, вып. 1, сентябрь 1972. — С. 3 41.

115. ИЗ.Резников А.Н. Теплофизика резания. — М.: Машиностроение, 1969. — 288 с.

116. Резников В.А. Разработка конструкций и исследование работоспособности сверл с винтовыми твердосплавными головками при сверлении труднообрабатываемых материалов. — Дисс. канд. техн. наук. — Киев, 1976.—148 с.

117. Рещиков В.Ф. Трение и износ тяжелонагруженных передач. — М.: Машиностроение, 1975. — 232 с.

118. Пб.Рыжкин А.А. Исследование процесса сверления жаропрочных сталей быстрорежущими • и твердосплавными сверлами малого диаметра: Автореф. дйс.канд. техн. наук. — Новочеркасск, 1966. — 19 с. (НПИ).

119. Рыжкин А. А. Термодинамические основы повышения износостойкости инструментальных режущих материалов: Дис. д-ра техн. наук. — Ростов н/Д, 1983. — 452 с. с прилож.

120. Рыжкин А.А., Дмитриев B.C. Влияние термоэлектрического тока на некоторые характеристики процесса резания металлов. //Электрические явления при трении, резании и смазке твердых тел. — М.: Наука, 1973. — С. 116-125.

121. Рыжкин А.А., Дмитриев B.C. О влиянии термоэлектрического тока на износ твердого сплава. //Металлорежущие станки и прогрессивные методы обработки металлов резанием. — Ростов н/Д, 1977. — С. 112 119.

122. Рыжкин А.А., Дмитриев B.C. Термоэлектрические явления и износ твердых сплавов //Теория трения, износа и смазки: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф., Ч.П., Ташкент, 1975. — С. .123 124.

123. Рыжкин А.А., Дмитриев B.C., Кривец Д.В. К вопросу об электрических явлениях при резании металлов //Изв. СКНЦ ВШ. Технические науки. — 1976. — С. 24 — 26.

124. Рыжкин А.А., Филипчук А И. Расчет температур в контактной зоне при трении //ИСКНЦ ВШ. Технические науки. — 1980. — №1. — С. 56 59.

125. Рыжкин А. А., Филипчук А. И., Дмитриев В. С. Об эффективности разрыва цепи термотока при резании металлов //Системы автоматического управления металлорежущими станками и технологическими процессами. — Ростов н/Д, С. 21 29 (РИСХМ). .

126. Рыжкин А.А., Ченчиковский А.Г. Влияние термотока на износ инструмента при прерывистом резании //Электрические процессы при трении и использование их для борьбы с износом. — Одесса, 1973. — С. 79 80.

127. Повышение надежности метчиков в автоматизированном производстве /А.А. Рыжкин, B.C. Дмитриев, В.Г. Солоненко и др. //Станки и инструмент. — 1974. — № 12. — С. 19 21.

128. Рыжкин А.А. Обработка металлов резанием: физические основы.

129. Ростов н/Д: ДГТУ, 1995. — 242 с.

130. Рыжкин А.А., Каганов В. С., Дмитриев В. С. Режущий инструмент.

131. Ростов н/Д: ДГТУ, 2000. — 311 с.

132. Самарский А.А., Гулин А.В. Числовые методы. — М.: Наука, 1989.432 с.

133. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. — М.: Машгиз, 1960. — 952 с.

134. Типовые программа и методика государственных испытаний режущего инструмента: Метод, указания /Д.И. Семенченко, А.И. Мещеряков, В.Н. Андреев и др. — М.: ВНИИТЭМР, 1988. —32.

135. Силин С.С. Метод подобия при резании материалов. — М.: Машиностроение, 1979. — 152 с.

136. Силин С.С., Румянцев Е.А. Двухкомпанентный сверлильный динамометр с индуктивными датчиками на ферритах /Станки и инструмент, 1973. —№5. —С. 34.

137. Солоненко В.Г. Применение новых инструментальных материалов и методов повышение стойкости металлорежущих инструментов. — Краснодар: ВСНТО. 1985. — 33 с'.

138. Патент № 2101333 «Смазочно—охлаждающая жидкость для механической обработки металлов. /Солоненко В.Г., Солоненко JI.A., Бадовская JI.A. Бюл. № 1 от 10.01.98.

139. Солоненко В.Г., Солоненко J1.A., Каплич Е.В. О повышении эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей //Проблемы повышения автоматизации и надежности новой техники.- Краснодар: КубГТУ, 1995. — С. 30-31.

140. Солоненко В.Г., Солоненко JI.A., Бадовская JI.A. и др. Об эффективности смазочно-охлаждающей жидкости //Труды КубГТУ, том 4,серия: Механика и машиностроение, Вып. 1. — Краснодар: КубГТУ, 1999. — С. 182- 184.

141. Солоненко В.Г., Зарецкий Г. А. Износостойкость режущих" инструментов. — Ростов н/Д, Краснодар: ДГТУ, КубГТУ, 1988. — 102 с.

142. Солоненко В.Г., Огарков А. А. Влияние присадки солей органических кислот на свойства СОТС //Новые материалы и технологии в машиностроении. — Тюмень: Тюм. ГНРУ, 2000. — С. 48 — 49.

143. Солоненко В.Г. Повышение работоспособности режущих инструментов. — Краснодар, Ростов н/Д: КубГТУ, Сев. — Кавказ, отдел Академии проблем качества РФ, 1997. — 223 с.

144. Солоненко В.Г., Кичкарь Ю.Е., Прищип А.С. Методика определения оптимальных режимов резания при точении /Надежность инструментальных и станочных систем. — Ростов н/Д: РИСХМ, 1991. — С. 28-31.

145. Солоненко В.Г., Огарков А.А. Механизм влияния СОЖ с присадкой на изнашивание режущих инструментов //Новые химические' технологии: производство и применение. — Пенза: ПГУ, 2001. —С. 133 — 136.

146. Солоненко В.Г., Серикова М.Г Жесткость шнековых сверл. //Современные технологии в машиностроении. — Ч. 1 — Пенза: ПГУ, 2002 — С. 127— 129.

147. Солоненко В.Г., Серикова М.Г Работоспособность шнековых сверл. КубГТУ.- Краснодар, АМТИ.- Армавир, 2002.-5с. Деп. ВИНИТИ1. В2033 2002.

148. Старков В.К. Технологические методы повышения надежности на' станках с ЧПУ. —М.: Машиностроение. 1984. — 119 с.

149. Смазочно-охлаждающие • жидкости и их применение при производстве режущего инструмента. Методические рекомендации — М.: ВНИИинструмент, 1986. — 73 с.

150. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник. /Под общей ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995. — 496 с.

151. Супов А.В. Упрочнение металлорежущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1987.—-64 с.

152. Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием / Под ред. М.И. Клушина. — М.: Машиностроение, 1979. — 192 с.

153. Титов Г.Н. Прочность металлорежущего инструмента. — Свердловск. — М.: Машгиз, 1947. — 100 с.

154. Титов Г.Н. Основы расчетов работоспособности и прочности различных частей режущих инструментов. — Нальчик: КБГУ, 1973. —С. 59.

155. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справ, изд. /Под ред. В.М. Школьникова. — М.: Химия, 1989. —432 с.

156. Трент Е.М. Резание металлов. — М.: Машиностроение, 1980. —263 с.

157. Троицкий Н.Д. Глубокое сверление. — Л.: Машиностроение, 1971. — 176 с.

158. Умаров Э.А., Анцупов А.А., Якунин Г.И. Экспериментальное исследование величин термотоков и их теплового воздействия при резании металлов //Изв. АН Узб. ССР. Серия технических наук. — 1969. — № 4. — С.40-41.

159. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. — М.: Мир, 1980. — 279 с.

160. Худобин Л.В., Карев Е.А., Ведров С.Е. Новые устройства для удаления стружки. /Вестник машиностроения, 1992. № 10-11. — С.48 — 50.

161. Царенко М.А. Исследование глубокого сверления труднообрабатываемой стали сверлом с внутренним удалением стружки /Дисс. канд. техн. наук. — Саратов, 1967. — 212 с.

162. Централизованная заточка режущего инструмента при его эксплуатации. Технологические регламенты. — М. — ВНИИТЭМР, 1987. — 166 с.

163. Чернышев В.В. Перераспределение углерода в стальных поверхностях трения //Сб. докл. АНСССР. 1953. №7. С. 16 19

164. Шустер Л.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом. — М.: Машиностроение, 1988. — 96 с.

165. А.С. 152163 /Л.Г. Юдовин,' В.И. Масарновский, 1963 г.

166. Юдовин Л.Г. Исследование шнековых сверл при сверлении глубоких отверстий. /Спиральные сверла. — М.: НИИМАШ, 1966. — С. 174 -180.

167. Юдовин Л.Г., Карвацкий A.M., Лысенко В.Г. Эффективный способ подачи СОЖ при обработке глубоких отверстий /Станки и инструмент, 1987. — №7. — С. 31.

168. Якубов Ф.Я. Энергетические соотношения процесса механической обработки материалов. — Ташкент: Фан, 1985. — 105 с.

169. Axer Н. Temperaturfeld und electrochemischer Verschleiss am Drehmeissel Aufwand, Leistund und Wirtschaftlichkeit neuzeitlicher Werkzeugmaschinen //Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloguium. — Essen, 1953. —S. 111-116.

170. Lazarescu D., Nicolae Oancea. Nuovo procedimento per la verifica della deometria delle elicoidali. — Macchine, 1973, 28, № 5. — P. 221 222, 225.•4' ->

171. Прииложение А Методика планирования эксперимента с преобразованием параметра оптимизации и факторов.

172. Для нахождения зависимости типа:1. А = С -V" Sq -tK, . (1)которая является исследуемой математической моделью, используют планирование эксперимента с преобразованием параметра оптимизации и факторов.

173. При этом поступают так. Логарифмируют зависимость (1):

174. A =lnC+n In V+q InS+k Int (2)

175. Логарифмирование приводит к получению линейной модели, что существенно облегчает задачу определения параметров модели. Записываем выражение (2) в виде:' у=во+в1х1+в2Х2+в3х3. ' (3)

176. Кодируют переменные. Результаты кодирования представлены в таблице 1.1. Уровень факторов V s T1П Xj x2 Ln X2 In X3

177. Верхний (+) V ' max In vmax Smax Ln Smax tmax in tmax

178. Нижний (-) V ■ ' mm In Vmin e . "mm Ln Smi„ tmin Ln tmln

179. Каждый эксперимент производят минимум три раза. Матрица планирования приведена в таблице 2.7