Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 52 УДК 621.78 СПОСОБ ОБРАБОТКИ СКВОЗНЫХ ОТВЕРСТИЙ Л.А. ПОЛИНОВСКИЙ, канд. техн. наук, доцент (СГУПС, г. Новосибирск) Полиновский Л.А. - 630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191, Сибирский государственный университет путей сообщения, e-mail: lapolinovsk@mail.ru Предложен способ обработки сквозных отверстий в металлоконструкциях и комбинированный инструмент для его реализации. Способ включает фрикционный нагрев контактного слоя металла до высоко пластифицированного состояния и его выдавливания в центральную полость инструмента и последующего удаления нагретого металла режущими пластинами. Инструмент для реализации способа содержит головную часть, выполненную в виде втулки из термостойкого материала, и головную и хвостовую части, причем головная часть выполнена в виде сверла, а хвостовую, которая выполнена в виде зенкера и снабжена режущими пластинами. Расстояние между торцом головной части и режущими пластинами комбинированного инструмента может регулироваться для того чтобы температура резания была оптимальной для данного материала. Предложенный способ обработки позволяет повысить производительность и снизить затраты на инструмент при образовании сквозных отверстий в металлоконструкциях. Ключевые слова: фрикционный нагрев, оптимальная температура резания, комбинированный инструмент. Введение Основными способами обработки отверстий в металлоконструкциях являются сверление, зенкерование, развертывание. Пробивка отверстий применима только при сравнительно тонкой толщине детали. Особую сложность и значительные затраты представляет обработка отверстий в деталях из высокопрочных и закаленных сталей [1 - 7]. Нагрев металла позволяет повысить его пластичность, уменьшить сопротивление пластическому деформированию при пробивке отверстий [8]. Поверхностный нагрев используют и при обработке металлов резанием [9, 10, 11, 12]. Нагрев обрабатываемой поверхности обычно осуществляют с помощью плазмотрона или газовой горелки. Снижение усилия резания при «горячей» обработке металла заготовок позволяет снизить силы резания, производить обработку при высоких скоростях с увеличенными в 2- 3 раза по сравнению с резанием без подогрева припусками; производительность при этом возрастает в несколько раз. Резание с нагревом до температур разупрочнения в снимаемом слое не изменяет структуру металла и не влияет на прочностные свойства детали. Резание с нагревом сопровождается снижением усилия резания, что благотворно сказывается на точности обрабатываемых поверхностей и снижении параметров шероховатости. Предварительный нагрев при применении известных способов [11, 12] эффективен только при обработке поверхностей (например, точении или фрезеровании) и неприменим при обработке отверстий. Альтернативой известным способам обработки в ряде случаев может быть способ обработки сквозных отверстий с использованием локального нагрева за счет трения между торцом вращающегося инструмента и поверхностью детали [13, 14, 15].