Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 2 2019 11 TECHNOLOGY Для метрических резьб (φ = φ 1 = 60 o ):    tg [ ], 2 2 p t ìì         0 tg tg 2 [ ]. 2 1 p d d p t d ìì Для трубных и дюймовых резьб (φ = φ 1 = = 62,5 o ) с заданием шага резьбы через число ни- ток на дюйм z :   z    tg [ ], 25, 4 2 2 t ìì   z     0 tg [ ]. 25, 4 2 1 d d ìì Условия проведения экспериментов Эксперименты по проверке теоретических зависимостей проводились на токарно-винторез- ном станке 16К20 на цилиндрических поверх- ностях при формообразовании симметричного резьбового профиля. Обрабатываемая заготов- ка: труба диаметром 20,0 мм и толщиной стенки 1,5 и 2,0 мм. Материал заготовки – медь М2 (при- меси не более 0,3 %). Шаги резьб от 0,5 до 2 мм, угол при вершине резбового профиля 55 и 60 о . Использовались инструменты с рабочей частью из твердого сплава ВК8. По выбранным техно- логическим параметрам нарезался резьбовой профиль, после чего измерялись геометрические характеристики профиля полученной резьбы и структурные изменения металла. При оптимизации положения передней по- верхности инструмента глубина резания состав- ляла t = 1,1 мм, величина подачи S 0 = 2,0 мм/об при главном φ и вспомогательном φ 1 углах ин- струмента в плане φ = φ 1 = 60 o . Главный и вспо- могательный задние углы составляли α = α 1 = = 1,5 о . Изменялись передний угол инструмента  и угол наклона РК  . Точность получаемой резьбы оценивалась по фотографиям шлифов среза резьбового профи- ля, полученных на инструментальном микроско- пе УИМ-23 при увеличении 60 крат. Макроструктура получаемого резьбового профиля исследовалась по шлифам на металло- графическом микроскопе ПМТ-3 при увеличе- нии в 45 раз. Параметры шероховатости боковых сторон профиля исследовались по профилограммам, полученным с вертикальным увеличением в 1000 раз на профилографе-профилометре мо- дели 252 завода «Калибр». Измерения проводи- лись в соответствии с ГОСТом [20]. Упрочнение материала резьбового профиля в результате пластических деформаций при его формообразовании оценивалось путем измере- ния микротвердости в соответствии с ГОСТом [21]. Микротвердость измерялась на попереч- ном шлифе резьбового профиля М20×2 на при- боре ПМТ-3 алмазной пирамидой с двугранным углом при вершине 136 о . Нагрузка на пирамиду составляла 100 г. Результаты и их обсуждение Целью первого этапа экспериментов было определение диапазонов возможного изменения переднего угла γ и угла наклона РК λ, которые могут быть использованы при ИДР с формиро- ванием гребня без отделения стружки и без по- ломки инструмента. Так же как и для традиционного ДР, инстру- мент для ИДР должен обеспечивать процесс ре- зания на РК (т. е. иметь большой положительный передний угол на ней, что особенно важно при обработке пластичных металлов) и обеспечивать условие неотделения подрезанного слоя ДК (т. е. иметь большой отрицательный передний угол на ней). Режуще-деформирующий клин должен иметь достаточную прочность для обеспечения процесса ИДР [18]. Теоретически не представ- ляется возможным найти решение, удовлетворя- ющее этим взаимоисключающим условиям, по- этому на основе экспериментальных результатов было найдено оптимальное положение геоме- трических параметров инструмента. По результатам экспериментов установле- но, что процесс ИДР при обработке меди М2 осуществим при изменении переднего угла  в диапазоне 43…57 о и при изменении угла на- клона РК  в пределах 25…41 о . Инструмент со значениями  и  , превышающими указанные, обладает недостаточной прочностью режущего клина. Инструмент с меньшими углами работа- ет как обычный резец с образованием стружки. Наиболее устойчиво процесс ИДР протекает при значениях углов:  = 53…57 о и  = 34…39 о . На материалах с низкой прочностью и высо- кой пластичностью (медь, латунь, алюминиевые