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Le développement technique et économique demandent une plus large application des matériaux résistent à l'usure, à la corrosion et à la chaleur, qui sont les métaux divers, leurs alliages, ainsi que les matériaux diverses composits.
Le cours d'usinage par la coupe des aciers résistants à la chaleur et des alliages est associé à de grandes difficultés liées aux phénomènes thermiques dans la zone de la coupe qui sont très importants dans l'ensemble des procèdes pendant la coupe.
Les phénomènes de température à la coupe influent sur la valeur et le signe des tensions résiduelles dans la couche superficielle. Le réglage du régime thermique permet de créer la distribution favorable des tensions résiduelles dans la couche superficielle de la piece.
Les procédés thermiques à la coupe influent sur l’écrouissage de la couche superficielle, sur la propreté superficielle et d'autres phénomènes. le rôle des procédés thermiques est essentiel dans la balance totale de la précision de l’usinage.
Alors, l'analyse et le réglage des phénomènes thermiques à la coupe des aciers résistants à la chaleur et résistants à la corosion et des alliages est tres importante. Cela est conditionné en gros par deux moments :
Les forces de la coupe à l'usinage des métaux rebelles excèdent beaucoup les forces de la coupe à l’usinage des aciers ordinaires de construction, cela amène aux dépenses augmentées du travail et la quantité de chaleur par unité du volume du métal enleve.
La conductibilité de la chaleur des matériaux difficiles à usiner, en général, est beaucoup plus bas que la conductibilité de la chaleur des matérieux de structure ordinaires. à la suite de la chaleur n'a pas le temps d'être conduit de la zone de la coupe que provoque une forte chauffe de la partie coupante de l'outil. Particulièrement c'est actuel pour les procédés de l’usinage par l'outil axial, quand il travaille dans l'espace assez fermé.
Ces deux moments provoquent la réduction de l’étendue admissible des vitesses de la coupe de 2 à 20 fois. L'application des milieux technologiques d’arosage (MTA) permet un peu d'améliorer la nature total des procédés thermiques, mais ne peut pas la changer sous la relation importante. Mais le plus grand effet de l'utilisation de l’MTA est atteint seulement à la condition de son choix juste conformément aux matériaux de la pièce et de l'outil, ses paramètres géométriques et les régimes de coupe.
Ainsi, le but du travail est l'augmentation de la qualité des trous usinés et de la durabilité de l'outil axial au l’usinage des matériaux difficiles à usiner.
Les tâches principales pour la résolution sont:
L'augmentation de la qualité des trous usinés;
L'augmentation de la durabilité de l'outil;
La diminution du prix de revient de l’usinage et de la fabrication de l'outil
Aux frais du choix argumenté de MTA, l'introduction à la structure de l'outil de certaines particularités, en particulier, aux frais du changement de l’angle d'inclinaison de la rainure hélicoïdalle.
La nouveauté scientifique supposée du travail consiste en détermination de la conformité à la loi de l'influence de l'angle de l'inclinaison de la rainure hélicoïdalle du foret pour l'efficacité du transmission de MTA à la zone de la coupe et de l’extraction du copeau. La détermination de la valeur optimale de l'angle de l'inclinaison de la rainure hélicoïdalle, à qui on atteint la rigidité suffisante du foret, une haute efficacité de la pénétration de MTA à la zone de la coupe et une haute efficacité de l’extraction du copeau, permettra de perfectionner l'outil axial appliqué pour l’usinage des matériaux difficiles à usiner, et d’augmenter la productivité de l’usinage et diminuer son prix de revient, ainsi qu'augmenter la précision des trous usinés. C'est possible aux frais de l'augmentation de la durabilité du foret et de l’extraction effectif du copeau, puisque à un mauvais cours du procédés, le copeau, en se levant selon la rainure hélicoïdalle, griffe la surface usinée, en augmentant de sa rugosité.
3.1 Matériaux difficiles à usiner appliquées dans les industries mécaniques
Aujourd'hui, dans la littérature la question de l’usinage des matériaux difficiles à usiner est examinée pas assez largement, particulièrement cela concerne l’usinage par le perçage. En même temps selon l’usinage par l'outil tranchant (en particulier par le tournage) il y a assez grande quantité des études, qui sont mis en pratique largement.
Dans le domaine de l’usinage des matériaux difficiles à usiner les travaux de Gur'evich J.L., Poduraev V.N., Egorov I. S. sont largement connus.
Ainsi, Gur'evich J.L. amène la description suivant des propriétés des matériaux difficiles à usiner [1] :
1. Les aciers résistants à la chaleur possèdent la propriété résister à la déformation et la destruction au chargement mécanique dans le domaine des températures plus bas 550 °C, quand il n'y a pas danger du calaminage intense.
2. Les aciers résistants à la corrosion (les aciers inoxydables) possèdent la durabilité contre la corrosion électrochimique (atmosphérique, du sol, alcalin, acide, salin, maritime etc.).
3. Les aciers et les alliages résistants à la chaleur (les aciers résistants à l'oxydation) possèdent la durabilité contre la destruction chimique de la surface dans les atmosphères gazeuses aux températures plus haut 550 °C, au travail à l'état non chargé ou chargé faiblement.
4. Les aciers et les alliages réfractaires possèdent la capacité à travailler dans l'état chargé aux températures élevées pendant le temps défini, en possédant de plus suffisant résistance au calaminage.
Outre cela, on peut mettre au nombre des aciers difficiles à usiner les aciers très solide trempé et extra-fort, qui représentent les aciers à fort alliage et les aciers au carbone de la classe martensitique par la dureté HRC> 28.
3.2 Le perçage, comme le moyen principal de l’obtention des trous
Le perçage est une des principales opérations axiales d’usinage par enlèvement de matière à l’outil coupant. Il permet la réalisation d’un trou cylindrique dans le plein à l’aide d’un foret animé d’un mouvement combiné de rotation autour de l’axe et d ’avance suivant l’axe. La difficulté principale est d’évacuer les copeaux de la zone de coupe donc de l’intérieur du trou. Pour y remédier, on utilise l’arrosage par aspersion et mieux l’arrosage par le centre de l’outil (sous pression). La géométrie de l ’outil doit être adaptée à cette difficulté d’évacuation surtout dans les alliages où une grande quantité de copeaux doit être évacuée. [8]
Au perçage des trous on atteint la précision dans la limite de 12-14 qualité s avec la rugosité Rz 80 - 10 microns.
3.3 Les parties principales du foret axial
Le foret est l'outil principal pour l’obtention des trous, qui est destiné pour :
1. les perçages des trous dans le métal ininterrompu;
2. l’alaisage des trous;
3. le perçage des approfondissements coniques (centrage etc.)[4]
Le foret est l'outil plus complexe, que l’outil de tournage et a les types suivant principaux :
1. hélicoïdal;
2. de centrage;
3. a langue d'aspic pour les trous profonds;
4. les têtes pour le perçage circulaire.
Les forets hélicoïdaux comprennent des parties ouvrières et dirigeant, de la tourillon et de la queue (fig. 1).[6]
la partie coupante du foret est destinée pour l'exécution de la coupe. Elle est accomplie en forme du cône et a les arêtes coupantes.[5]
La partie de guidage du foret sert pour la garantie de la direction de son déplacement à la coupe. Elle est en contact constamment avec la surface usinée du trou.
Le tourillon est nécessaire à la garantie de la sortie libre de l'outil à la fabrication de la partie ouvrière du foret et de la queue.
La queue sert pour la fixation du foret sur la machine - outil et la transmission du moment de rotation et du mouvement d’avance de la tige.
La lanquette est l'appui au retrait du trou de la tige du foret à l'aide du coin et sert pour la transmission du moment de rotation de lui.
1. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов и тугоплавких металлов. А.М. Даниелян, П.И. Бобрик, Я.Л. Гурьевич, И.С. Егоров /Под. ред. Гурьевича Я.Л. М. «Машиностроение», 1965. – 308с.
2. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М., «Высш. школа», 1974. – 587с.
3. Лакирев С. Г. Обработка отверстий: Справочник. – М.: Машиностроение, 1984. – 208 с.
4. Гулида Э. Н. Теория резания металлов, металлорежущие станки и инструменты. – Львов: Выща школа, 1976. – 334 с.
5. Семенченко И. И., Матюшин В. М., Сахаров Г. Н. Проектирование металлорежущих инструментов. – М.: Машгиз, 1963. – 952 с.
6. Матюха П.Г. Теорія різання. - Донецьк: ДонНТУ, 2005. - 258 с.
7. Филоненко С. Н. Резание металлов. – Киев.: Техника, 1975. – 232 с.
8. http://turner.narod.ru/dir1/sverlenie.htm
9. http://www.aluminium.matter.org.uk/content/html/fre/default.asp?catid=129&pageid=2144416339
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