Вас вітає Інтернет конференція!
Вітаємо на нашому сайті
АНАЛІЗ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВИКОНАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ОПЕРАЦІЇ ТЕРМОСВЕРДЛІННЯ
08.12.2021 21:30
[3. Технічні науки]
Автор: Тарасенко К.А., студент, кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки Харківського національного університету радіоелектроніки; Скляров М.В., студент, кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки Харківського національного університету радіоелектроніки; Жарікова І.В., доцент, кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій, автоматизації та мехатроніки Харківського національного університету радіоелектроніки
Питанням обробки поверхонь матеріалів у приладо- та машинобудуванні та формування надійних з’єднань елементів конструкцій приділяється в наш час велика увага для забезпечення високої надійності виробів [1-3]. У даній роботі проведено аналіз особливостей технології термосвердління для різних сфер застосування, зокрема для отримання різних видів втулок або отворів. Проведено аналіз обладнання та спеціальних конструкцій інструментів.
В основу технології термосвердління [3] закладено принцип пластичної деформації металу. У процесі дії свердлом на тонкостінну деталь за рахунок тертя наконечника інструменту об метал відбувається пластична деформація останнього та формується наскрізний отвір із двома кільцевими бортиками по обидва боки.
Термопластичне свердління призначене в основному для обробки металовиробів із конструкційної сталі, спеціальної сталі, латуні, міді, алюмінію та багатьох спеціальних сплавів товщиною від 1,0 мм до 10,0 мм.
Для виконання термосвердління застосовуються спеціальні свердла, що видавлюють, забезпечені наконечниками різної форми. Процес термосвердління відбувається у кілька етапів (рис. 1). Перший етап – підготовка до свердління тертям. Спочатку пуансон розташовується так, щоб він злегка торкався поверхні матеріалу, потім до нього додається високе осьове зусилля.
Наступний етап – плавне входження. За рахунок тиску подачі та швидкості обертання пуансону виникає нагрівання металу до температури, достатньої для надання матеріалу пластичності (порядку 600 ºС), після чого свердло проникає в матеріал за лічені секунди. Після цього відбувається свердління з витісненням металу. Свердло витісняє метал у горизонтальному та вертикальному напрямках, переважно вниз, формуючи втулку. Поступово тиск подачі зменшується, а швидкість подачі збільшується в міру проникнення в метал.
Далі відбувається сухе термосвердління, у результаті якого виходить закінчена втулка. Матеріал, витіснений проти напрямку подачі, перетворюється на обрамляючий бортик у формі кільця. Це кільце може бути зрізане в процесі аналогічної операції формування отвору у разі використання спеціального торцевого перфоратора, який має ріжучу платформу на поясі.
Далі здійснюють входження мітчика та нарізування різьблення. Втулка готова для формування різьблення за допомогою безстружкового мітчика. Формоване за допомогою холодної деформації різьблення підвищує твердість матеріалу за рахунок наклепу. Після вкручування в готовий отвір з різьбленням формується різьбове з’єднання, здатне витримувати великий момент затягування без свердління та подальшого приварювання гвинтової гайки.
Рисунок 1 – Етапи термосвердління
Вимоги до процесу термосвердління [4]: використовуються будь-який вертикально-свердлильний верстат із достатньою потужністю або обробний центр з ЧПК із необхідною швидкістю та вихідною потужністю. Мінімальна швидкість і необхідна вихідна потужність дуже великі для ручного дриля. Також потрібна дуже висока осьова сила, щоб перевести метал у пластичний стан. Крім того, за умови кріплення інструменту в дрилі виникає биття. Для того, щоб досягти необхідної осьової сили та обертального моменту, потрібен верстат із достатньою вихідною потужністю. Для отворів малих діаметрів потрібна менша осьова сила та вихідна потужність, ніж для формування великих діаметрів.
Швидке виконання процесу формування тертям є критичним для досягнення бажаної якості отвору, що виконується. Швидкість подачі змінюється в діапазоні від 100 мм/хв до 150 мм/хв (± 20 %) для металу завтовшки 1 мм – 3 мм. Це означає, що для того, щоб зробити отвір діаметром 7,3 мм у металі товщиною 2 мм, за швидкості подачі 150 мм/хв потрібно приблизно 2 – 3 секунди від першого контакту пуансона з пластиною до повернення назад.
Технологія термосвердління має наступні переваги: відсутність стружки, висока продуктивність процесу, утворення отвору за 2 – 3 секунди, високі механічні властивості різьбового з’єднання (зміцнення металу за рахунок наклепу, можливість відмовитися від застосування приварених гайок і різьбових вставок, можливість працювати з тонким металом (від 1 мм до 10 мм) і профільними заготовками, процес може бути автоматизований, нова технологія проста у вивченні та доступна. Технологія термосвердління не має істотних недоліків, проте передбачає застосування спеціального обладнання та забезпечення ефективного змащування поверхонь, що труться. Для попередження перегріву наконечника необхідно застосовувати патрон цанговий з охолодним радіатором. Також для запобігання передчасному зносу інструменту важливо використовувати консистентне мастило, яке продовжить термін служби наконечника свердла.
Література:
1. Nevliudov І. S., Chala O. O., Botsman I. V. Determination of technological process modes for surface formation of substrates for functional components of microoptoelectromechanical systems // Functional Materials, 2021, 28(2), P. 381–385.
2. Nevliudov I., Omarov M., Zharikova I., et al. Research Of Factors Influencing The Process Of Formation Of Welded Microconnections In Electronic Modules // Eskişehir Technical University Journal of Science and Technology A-Applied Sciences and Engineering, 2019, 20, PP. 181-187.
3. Сверление трением [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://tool-24.ru/articles/109914/.
4. Добрянський С. С., Малафєєв Ю. М. Технологічні основи машинобудування: підручник. – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – С. 379.
________________
Науковий керівник: Жарікова Ірина Володимирівна, к.т.н., доцент, Харківський національний університет радіоелектроніки
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Інші наукові праці даної секції
-
АНАЛІЗ СВІТОВОГО ДОСВІДУ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТОРЦЕВИХ ДЕЙДВУДНИХ УЩІЛЬНЕНЬ І ЇХ ЕЛЕМЕНТІВ НА СУДНАХ РІЗНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
12.12.2021 22:32 -
ТЕХНОЛОГІЯ ЗБИРАННЯ НАСІННИКІВ ТРАВ
10.12.2021 22:14 -
ВЗАЄМОДІЯ КОЛЕСА ТРАКТОРА З ГРУНТОМ
10.12.2021 22:11 -
КОМПЛЕКСНИЙ БЛАГОУСТРІЙ МІСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ
10.12.2021 20:43 -
ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ГОТЕЛЬНО-РЕКРЕАЦІЙНИХ ЗАКЛАДІВ В ГІРСЬКІЙ МІСЦЕВОСТІ
10.12.2021 20:40
Конференції
Конференції 2024
Конференції 2023
Конференції 2022
Конференції 2021
