ВЛИЯНИЕ КИНЕМАТИКИ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ НА ЗНАЧЕНИЯ РАБОЧИХ УГЛОВ СВЕРЛ С СМП

В настоящее время повышение срока службы деталей машин зачастую происходит за счет повышения их твердости. При этом необходимо решать задачу инструментального обеспечения производства.

Для таких условий обработки необходимо применять сборный инструмент (фрезы, сверла, зенкеры, расточные блоки и т.п.) с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава. Первые результаты использования такого инструмента (в частности, при сверлении объемно - закаленных рельсов) показали его низкую работоспособность.

При проектировании этих инструментов необходимо учитывать специфическое свойство их конструкции, заключающееся в том, что получаемые геометрические параметры для каждой точки режущей кромки определяются способом ориентации в корпусе СМП заданной формы. Дополнительная трудность анализа геометрии связана с тем, что чем ближе рассматриваемая точка режущей кромки к оси инструмента, тем в общем случае больше изменится положение статической основной плоскости и, соответственно, статической плоскости резания Pnc. При этом также необходимо учитывать кинематику процесса резания, а именно – влияние вектора подачи на направление результирующего вектора скорости. Кинематическая основная плоскость Pvк проводится через рассматриваемую точку перпендикулярно направлению скорости результирующего движения резания Vе. Это равносильно повороту станочной системы координат XYZ вокруг оси OY на угол ψ=arctg(Vs/V) против часовой стрелки. Новые координаты будут связаны со старыми соотношениями [1]:

x1 = cosψ x - sinψ.

y1 = y

z1 = sinψx + cosψz

Нами были определены значения рабочих углов сверла с СМП для сверления в шейках рельс твердостью HRCэ = 37-40, отверстий диаметром 22 мм, с учетом кинематической составляющей (ψ). Расчет показал, что передний угол пластины меняется в пределах γk = -7° ? +26°, задний угол пластины – αк = 5° ? 47°, угол наклона режущей кромки пластины λк = - 42° ? +13°.

Из этого можно сделать вывод, что на действительную геометрию сверла (да и любого концевого инструмента) оказывает влияние не только ориентация пластины в корпусе инструмента, но направление и соотношение векторов скорости и подачи. Результаты данных расчетов необходимо учитывать при проектировании инструмента с СМП с целью обеспечения значения углов, рекомендуемых в справочной литературе по резанию металлов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Петрушин С.И. Основы формообразования резанием лезвийными инструментами: Учебное пособие. – Томск: Издательство НТЛ, 2004. – 204 с.