Актуальные проблемы в машиностроении том 4 №4

52 / 146

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:
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].