Обоснование реализации нового метода обработки глубоких отверстий после кольцевого сверления
Аннотация
современное программное обеспечение Abaqus, позволяющее выполнить детальное моделирование всех этапов технологического процесса.
В работе представлена инновационная конструкция режущего инструмента, отличающаяся уникальным принципом работы. Ключевая особенность разработки заключается в способности корпуса инструмента к упругой деформации под действием противодействующих сил со стороны обрабатываемой заготовки. При этом обеспечивается согласованное перемещение направляюще-опорной части вместе с режущим лезвием по направлению к оси вращения.
Принцип работы инструмента основан на его вращении с заданной частотой в направлении подачи, что способствует эффективному удалению керна стержня. Существенным преимуществом предложенного решения является отсутствие подвижных соединений в конструкции, что значительно повышает надежность и долговечность инструмента.
Разработанная технология позволяет существенно оптимизировать процесс извлечения центральной части из глухого отверстия после кольцевого сверления. Это достигается за счет рационального распределения нагрузок и минимизации механического воздействия на обрабатываемый материал. Внедрение предложенного метода способствует сокращению времени обработки, снижению энергозатрат и повышению качества получаемых поверхностей.
Практическая значимость исследования заключается в возможности применения разработанной технологии в машиностроении, авиационной и автомобильной промышленности, где широко используются операции глубокого сверления и последующей обработки отверстий.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Обработка глубоких отверстий в машиностроении: справочник / С.В. Кирсанов, В.А. Гречишников, С.Н. Григорьев, А.Г. Схиртладзе. М.: Машиностроение, 2010. 344 с.
Audy J. A study of computer-assisted analysis of effects of drill geometry and surface coating on forces and power in drilling // Journal of Materials Processing Technology. 2008. Vol. 204. P. 130–138. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.10.079.
Ke F., Ni J., Stephenson D.A. Continuous chip formation in drilling // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2005. Vol. 45. P. 1652–1658. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2005.03.011.
Гузеев В.И., Шаламов В.Г., Морозов А.В. Обеспечение стойкости мелкоразмерных сверл при глубоком сверлении // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2024. Т. 24, № 3. С. 53–63. DOI: 10.14529/engin240305.
Древаль А.Е., Рагрин Н.А., Самсонов В.А. Формирование отказов спиральных сверл в условиях автоматизированного производства // Наука и образование: научное издание МГТУ
им. Н.Э. Баумана. 2011. № 10. С. 1.
Самсонов В.А., Рагрин Н.А., Стародубов И.И. Особенности износа ленточек и уголков быстрорежущих спиральных сверл // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2013. № 29. С. 129–133.
Рагрин Н.А. Влияние условий обработки на физическую модель износостойкости инструмента при сверлении // Технология машиностроения. 2013. № 12. С. 15–24.
Древаль А.Е., Ткаченко И.В., Рагрин Н.А. Модели отказов спиральных сверл // Проблемы эксплуатации инструмента в металлообрабатывающей промышленности: материалы семинара. М.: Центральный Российский Дом Знаний, 1992. С. 55-62.
Троицкий Н.Д. Глубокое сверление. Л.: Машиностроение, 1971. 276 с.
Звонцов И.Ф., Серебреницкий П.П., Схиртладзе А.Г. Технологии сверления глубоких отверстий: учебное пособие. СПб.: Лань, 2022. 496 с.
Авдеева А.А., Клевцов П.С. Удаление сердечника после кольцевого сверления глухого
отверстия // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород: БелГТУ, 2018. С. 1962–1968.
Developed numerical Analysis of Residual Stress caused by Welding and Cutting in Steel Structures / Li Z. et al. // Ce/Papers. 2023. Vol. 6. No. 3-4. P. 1507–1512. DOI: 10.52209/1609-
_2023_1_251
Investigation of Dynamic Behavior and Process Stability at Turning of Thin-Walled Tubular Workpieces Made of 42CrMo4 Steel Alloy / Mehdi K. et al. // Machines. 2024. Vol. 12, no. 2. P. 120.
DOI: 10.3390/machines12020120
Pal S., Velay X., Saleem W. Finite element investigation of cutting speed effects on the machining of Ti6Al4V alloy //Discover Mechanical Engineering. 2024. Vol. 3. No. 1. P. 1. DOI: 10.1007/
s44245-024-00031-0
Wakjira M. W., Janaki Ramulu P. Analysis of turning chip morphology with various tool geometries using finite element modeling and simulation to optimize product sustainability // Advances in Mechanical Engineering. 2022. Vol. 14. No. 11. P. 16878132221136421. DOI: 10.1177/16878132221136421.
Yang D. et al. Finite Element Modelling and Experimental Validation of the Graphite Cutting Process // Processes. 2023. Vol. 11. No. 9. P. 2546. DOI: 10.3390/pr11092546.
Abdelhafeez A.M., Soo S.L., Aspiwall D. A Coupled Eulerian Lagrangian Finite Element Model of Drilling Titanium and Aluminium Alloys // SAE Int. J. Aerosp. 2016. V. 9(1). Р. 198–207. DOI:
4271/2016-01-2126.
Isbilir O., Ghassemieh E. Finite element analysis of drilling of titanium alloy // Procedia engineering. 2011. Vol. 10. P. 1877–1882. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.04.312.
Ma Y., Liang Z., Wan K. Development of a New Micro Drilling Tool with H-Shaped ChiselEdge // Metals. 2023. Vol. 13(608). Р. 1–14. DOI: 10.3390/met13030608
Патент на полезную модель № 241930 U1 Российская Федерация, МПК B23B 51/04. Режущий инструмент: заявл. 26.12.2025: опубл. 04.03.2026 / В.Е. Овсянников, М.О. Чернышов,
С.В. Никитин; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет».
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.