Разработка и исследование способа нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных бронзовых втулках сборными поворотными прошивками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.07, кандидат наук Гридин Дмитрий Сергеевич

• Гридин Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Гридин Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Область применения изделий с внутренними винтовыми канавками

1.2 Способы обработки внутренних винтовых канавок

1.3 Новый способ нарезания винтовых канавок на внутренних поверхностях цилиндрической оболочки

1.4 Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАРЕЗАНИЯ ВНУТРЕННИХ ВИНТОВЫХ КАНАВОК

2.1 Исследование влияния геометрических параметров на осевую силу при обработке внутренних винтовых канавок

2.2 Исследование влияния схем съема припуска на производительность обработки

2.3 Исследование температуры в зоне резания

2.4 Исследование влияния геометрических параметров инструмента на угол поворота режущей секции

2.5 Исследование влияния скорости резания на угол наклона винтовой линии

2.6 Исследование износа режущих пластин

2.7 Исследование сил резания при обработке разнонаправленных винтовых канавок

2.8 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ КАНАВОК

3.1 Исследование погрешности профиля винтовой канавки при обработке секцией с одним режущим зубом

3.2 Исследование погрешности профиля винтовой канавки при обработке секцией с равным шагом режущих зубьев

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАРЕЗАНИЯ ВНУТРЕННИХ ВИНТОВЫХ КАНАВОК

4.1 Подготовка и выполнение натурного эксперимента

4.2 Анализ износа режущих пластин

4.3 Выводы по главе

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ РАЗНОНАПРАВЛЕННЫХ ВИНТОВЫХ КАНАВОК

5.1 Определение угла поворота режущей секции в процессе резания

5.2 Определение максимального количества размещаемых пластин от диаметра секции

5.3 Распределение зубьев на режущих секциях

5.4 Выбор материала корпуса режущей секции

5.5 Алгоритм проектирования сборной прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок

5.6 Исходные данные для проектирования сборной поворотной прошивки

5.7 Расчет геометрических параметров инструмента

5.8 Исследование стойкости режущего инструмента

5.9 Анализ производительности обработки

5.10 Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А Технические акты о внедрении

Приложение Б Патенты

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование способа нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных бронзовых втулках сборными поворотными прошивками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Изделия с внутренними винтовыми канавками используются во многих отраслях промышленности, и в частности, примером такого типа изделий являются втулки, изготавливаемые из бронзового сплава БрАЖ9-4, выполняющие роль подшипников скольжения.

При этом применение известных способов для нарезания внутренних винтовых канавок, особенно с углами подъема спирали менее 30 градусов, основанных на согласованном принудительном относительном перемещении инструмента и заготовки, в условиях среднесерийного производства затруднено, вследствие отсутствия специализированного оборудования или необходимости модификации имеющегося универсального оборудования. Следует также отметить, что применяемые конструкции инструментов для нарезания внутренних винтовых канавок в этих условиях не обеспечивают одновременную обработку нескольких канавок, что требует выполнения при обработке нескольких проходов, кратных числу нарезаемых канавок.

Обобщение имеющегося производственного опыты в данной области показывает, что наибольшей эффективности нарезания внутренних винтовых канавок в условиях среднесерийного производства возможно достичь использованием универсального оборудовании осуществляющего лишь одно поступательное перемещения заготовки или инструмента и применении специального инструмента, реализующего согласованный поворот инструмента в процессе резания за счет контактного взаимодействия режущих кромок инструмента с материалом заготовки способного обеспечить обработку всех канавок за минимальное число проходов.

Из чего следует, что разработка конструкции и методов проектирования металлорежущего инструмента, реализующего силовую кинематическую связь и обеспечивающего одновременную обработку множества внутренних

винтовых канавок является актуальной задачей, особенно в условиях среднесерийного производства.

Актуальность работы подтверждается выполнением ее в рамках гранта РФФИ (№ 19-38-90057).

Целью работы является повышение производительности обработки внутренних винтовых канавок с малыми углами подъема спирали на внутренней поверхности тонкостенных втулок из бронзового сплава БрАЖ9-4.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1) Разработать способ обработки внутренних винтовых канавок в тонкостенных деталях на универсальном оборудовании с использованием лишь одного главного поступательного движения и инструмента в виде поворотной прошивки.

2) Исследовать, в том числе и на основе компьютерного моделирования, влияние геометрических параметров инструмента и режимов резания на формирование силовой кинематической связи между заготовкой и инструментом в процессе обработки.

3) Разработать методику проектирования сборной поворотной прошивки для обработки внутренних винтовых канавок с малыми углами подъема спирали в тонкостенных деталях, позволяющей достичь наибольшей производительности обработки.

4) Разработать типовую конструкцию сборной поворотной прошивки для обработки винтовых канавок, изготовить опытный образец и провести натурные испытания.

Объектом исследования является процесс нарезания винтовых канавок с малыми углами подъема спирали на внутренней поверхности тонкостенной втулки из бронзового сплава БрАЖ9-4 поворотными прошивками.

Методы исследования. Исследования процесса нарезания внутренних винтовых канавок производились на основе положений теории резания,

математической статистики, компьютерного моделирования процессов резания, планирования и организации эксперимента.

Статистическая обработка полученных экспериментальных результатов производилась с использованием математического аппарата программных комплексов Maple, STATISTICA и Excel. Разработка экспериментальных образцов осуществлялась на основе SD-моделирования в системах автоматизированного проектирования КОМПАС и SolidWorks.

Экспериментальные исследования проводились с использованием современных стандартных и специальных измерительных приборов: S-образный тензодатчик Keli серии DEL 5т, инструментальный микроскоп ММИ-2 с окулярной камерой серии UHCCD, и др.

Предметом исследования является метод проектирования сборной поворотной прошивки для одновременной обработки нескольких внутренних винтовых канавок с малыми углами подъема спирали в тонкостенных деталях из бронзовых сплавов на основе установленных закономерностей при реализации, силовой кинематической связи между заготовкой и инструментом в процессе обработки.

Достоверность результатов обеспечена корректностью постановки задач, обоснованным использованием аналитических зависимостей, строгостью использованного математического аппарата, корректной постановкой экспериментов, обработкой экспериментальных данных и подтверждается качественным и количественным соответствием теоретических исследований с экспериментальными данными.

Научная новизна работы заключается в установленных закономерностях процесса нарезания винтовых канавок с малыми углами подъема спирали на внутренней поверхности тонкостенной втулки из бронзового сплава БрАЖ9-4 поворотными прошивками, реализующими согласованный поворот в процессе резания за счет контактного взаимодействия режущих кромок инструмента с материалом заготовки.

Практическая значимость работы заключается в разработке способа обработки внутренних винтовых канавок в тонкостенных деталях на универсальном оборудовании с использованием лишь одного главного поступательного движения и инструмента в виде поворотной прошивки (Патент №2760768), а также разработке типовой конструкции сборной поворотной прошивки, реализующей данный способ обработки винтовых канавок (Патент на полезную модель №207213).

Положения научной новизны, выносимые на защиту:

1. Результаты компьютерного моделирования осевой силы, угла поворота режущей секции, температуры в зоне резания и величины износа режущих пластин при нарезании внутренних винтовых канавок на втулке из бронзового сплава БрАЖ9-4 режущей секцией сборной поворотной прошивки в процессе реализации силовой кинематической связи между заготовкой и инструментом.

2. Установленные закономерности влияния режимов обработки и геометрических параметров поворотных режущих секций на: удельную осевую силу, приходящуюся на один зуб; температуру в зоне резания; величину угла поворота режущей секции сборной прошивки; угол наклона винтовой линии; величину износа режущих пластин; изменение глубины нарезаемой винтовой канавки.

3. Методика и алгоритм проектирования сборной поворотной прошивки, учитывающая выявленные особенности и закономерности проявления силовой кинематической связи между заготовкой и инструментом в процессе нарезания внутренних винтовых канавок с малыми углами подъема спирали в тонкостенных втулках из бронзового сплава БрАЖ9-4, для достижения наибольшей производительности обработки.

4. Результаты измерения и установленные зависимости для осевой силы, на основании натурных испытаний режущего элемента поворотной прошивки при нарезании внутренних винтовых канавок в бронзовой втулке из сплава БрАЖ9-4.

Соответствие паспорту специальности. Содержание диссертации соответствует паспорту специальности п.2 «Теоретические основы, моделирование и методы экспериментального исследования процессов механической и физико-технической обработки, включая процессы комбинированной обработки с наложением различных физических и химических воздействий» и п.4 «Создание, включая проектирование, расчеты и оптимизацию, параметров инструмента и других компонентов оборудования, обеспечивающих технически и экономически эффективные процессы обработки» специальности 05.02.07 - «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки»

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на предприятиях машиностроительного комплекса Курской области, в частности ООО «ГЕОТЕХНИК» г. Железногорск, АО «ГЕОМАШ» г. Щигры, ООО «КАРАВАН» г. Курск, что подтверждено соответствующими техническими актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в машиностроении», посвященной 85-летнему юбилею профессора В.П. Смоленцева. (Воронеж, 2021 г.), Международной конференции "Обеспечение и повышение качества изделий машиностроения и авиакосмической техники" (Брянск, 2020 г.), II Всероссийской научно-технической конференции «Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении» (Тула, 2020 г.), 10-й Международной научно-практической конференции «Перспективное развитие науки техники и технологий» (Курск, 2020 г.)

Публикации. Общий объем публикаций по теме работы составляет свыше 2 печ. л., из них соискателю принадлежит свыше 1,5 печ. л. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 5 публикаций в изданиях из перечня ВАК. 2 публикации Scopus, и 2 патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии (источников) и приложений. Работа выполнена на 116 страницах и содержит 85 рисунков, список использованной литературы из 93 наименований, 6 таблиц, 2 приложений.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Область применения изделий с внутренними винтовыми канавками

В настоящее время, с ростом номенклатуры выпускаемой продукции широкое использование нашли изделия с сетью внутренних винтовых канавок. Подобные изделия применяются практически во всех отраслях промышленности. Примером такого типа изделий может выступать втулка, выполняющая роль подшипника скольжения с внутренними винтовыми канавками, предназначенными для циркуляции и охлаждения смазки в процессе работы, также примером, могут служить корпусные детали, на внутренних поверхностях которых нанесены винтовые канавки.

В изделиях с сетью внутренних винтовых канавок отдельные конструктивные элементы, например, угол наклона винтовой канавки ю, количество винтовых канавок г, могут в значительной степени влиять на работу всего узла. В случае с подшипниковой втулкой геометрические параметры винтовой канавки, должны обеспечивать создание запаса консистентной смазки в зоне трения, а также необходимую циркуляцию смазки по всей длине втулки [43].

В процессе работы втулка испытывает значительные осевые, либо радиальные нагрузки, зависящие от условий работы механизма. От чего зависит расположение и количество смазочных винтовых канавок. В особо нагруженных узлах применяются изделия с сетью множества внутренних разнонаправленных винтовых канавок рис.1.1

о

Рис.1.1 Геометрические параметры втулки с внутренними винтовыми канавками: В - наружный диаметр заготовки, Ь - длина обрабатываемой поверхности, ? - толщина стенки, d - внутренний диаметр заготовки, Нк -глубина винтовой канавки, В - ширина канавки по внутреннему диаметру заготовки в нормальном сечении, Ь - ширина канавки по диаметру винтовой линии в нормальном сечении, В1 - ширина канавки по внутреннему диаметру заготовки в сечении плоскостью параллельной основанию, Ь1 - ширина канавки по диаметру винтовой линии в сечении

плоскостью параллельной основанию, В2 - ширина канавки по внутреннему диаметру заготовки в осевом сечении, Ь2 - ширина канавки

по диаметру винтовой линии в осевом сечении, ак - угол профиля винтовой канавки, юк - угол наклона винтовой канавки, фк - угол подъема

винтовой линии

Впервые применение множества внутренних разнонаправленных винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической оболочки для сохранения консистентной смазки предложили французские авторы Жан-Клод Барлерен и Эрик Шодюирон. Авторами было предложено наносить сеть винтовых канавок для улучшения фрикционных характеристик механизмов, например, шарниров или подшипников, работающих в режиме полужидкостной смазки рис.1.2

Рис. 1.2. Трехмерная модель втулки

Смазочные канавки в опорных подшипниках в зависимости от расположения бывают продольные, наклонные, Х-образные, кольцевые, полукольцевые, винтовые и во фронтальной проекции рабочей поверхности круговой формы, а также встречаются канавки У-образной формы продольного и винтового расположения. Профили поперечных сечений смазочных канавок показаны на рис. 1.3.

Рис. 1.3 Геометрические параметры смазочных винтовых канавок на цельных втулках в нормальном сечении: к - глубина мм, Ь - ширина впадины мм, В - ширина вершины мм, Я - внутренний радиус втулки мм, г - радиус скругления мм, а - угол наклона профиля винтовой канавки град

При подаче смазочной жидкости самотеком, лучшим местом её подвода является зона расширения клинового зазора, где при жидкостной смазке образуется разрежение. Подвод смазочной жидкости к масляному клину при смазывании под давлением имеет преимущество, в связи с тем, что в рабочую зону попадает холодная смазочная жидкость. Такой подвод наиболее приемлем при малой и умеренной нагрузках подшипника. При вращающемся вместе с валом векторе нагрузки в работающем подшипнике отсутствует зона, постоянно свободная от нагрузки, куда можно было бы подвести смазочную жидкость. Данный способ используют также при вращающемся корпусе и неподвижном вале с нагрузкой постоянного направления по отношению к нему.

Материал, из которых изготавливают данные втулки, должен обладать сопротивлением износу и заеданию, а также достаточной прочностью, чтобы не разрушаться под действием ударных нагрузок. В зависимости от условий работы втулки применяется свой материал, обладающий требуемыми механическими характеристиками. Основные характеристики для каждого конкретного случая отражены в таблице 1.1 [9,10].

Таблица 1.1 Основные характеристики материалов, применяемых для

втулок с внутренними разнонаправленными винтовыми канавками

Область применения

Стальные, чугунные Применяют для опор тихоходных валов при невысоких скоростях скольжения V5 < 5 м/с

Бронзы Применяют при высоких нагрузках р до 25 МПа и скоростях скольжения Vs до 12 м/с

Продолжение табл. 1.1

Латунь Применяют при высоких нагрузках р до 12 МПа и небольших скоростях V до 2 м/с

Алюминиевый антифрикционный сплав Применяют для подшипников, воспринимающих ударную нагрузку

Баббиты Применяют только для покрытия рабочих поверхностей подшипников тонким слоем

Металлокерамические материалы Применяют при высокой удельной нагрузке до 6 МПа при малой скорости скольжения V до 3 м/с

Графитные втулки Применяют при работе без смазки в широком диапазоне температур и химически активной среде, разъедающей металл

Антифрикционные полимерные и пластмассовые материалы Применяют в деталях, работающих в механизмах трения скольжения с небольшими нагрузками до 3 МПа и скоростями V до 1 м/с

К областям использования подобных втулок, относят: строительную технику (экскаваторы, погрузчики); сельскохозяйственную технику (тракторные мосты, погрузочные машины); черную металлургию (катки конвейера, подшипники) и т.д. Также подобные изделия применяются в ползунах, шаровых опорах и в целом любых механизмах типа шарниров.

Существуют также свёртные втулки ГОСТ ИСО 3547-3-2006 [9]. Их в большинстве случаев изготавливают из конструкционной стали, а саму винтовую канавку предварительно нарезают на заготовке (листе). Свертные втулки обычно изготавливают из таких материалов, как полимеры или сталь, чугун антифрикционный или бронза.

В полимерных втулках (простых) используется пластик, а в высококачественных - ацетальные смолы либо фторопласты. Втулка может быть многокомпонентной (основа - сталь, поверхность скольжения - слой антифрикционного материала).

1.2 Способы обработки внутренних винтовых канавок

Существующие способы обработки внутренних винтовых канавок, изложенные в работах [1,43,44,45,46,47,48,73,56,64,74,32], можно разделить на три основных группы - это накатывание, строгание и протягивание (прошивание). При этом существующие и применяемые схемы обработки винтовых канавок в тонкостенных деталях характеризуются наличием согласованных движений в процессе резания, а именно линейного перемещения инструмента и осевого вращения заготовки.

В частности, винтовые канавки на внутренних цилиндрических поверхностях деталей обрабатывают на токарных станках рис.1.5. Данный способ реализуется при сочетании двух возвратно-поступательных перемещений инструмента с согласованным вращением заготовки.

Рис.1.5 Схема строгания винтовых канавок на токарных станке: 1 -шпиндель, 2 - резцедержатель, 3 - резец

Известен метод, описанный в патенте [48], согласно которому обработка винтовых канавок на токарном станке осуществляется с одновременным линейным и вращательным движением инструмента совместно с заготовкой.

Недостатком данного способа является значительная трудоемкость процесса обработки, связанная со сложностью координирования инструмента и заготовки, а также необходимостью в дополнительном

приспособлении для регулирования подачи и числа оборотов с целью получения винтовых канавок с широким диапазоном угла подъема винтовой линии, сочетаемая с невысокой стойкостью подобного типа инструмента.

Среди инструментов, используемых при нарезании винтовых канавок, зачастую используют протяжки, прошивки, резцы, накатники, а также специальные приспособления, позволяющие осуществлять движение по заданной траектории, которые по своей конструкции значительно удорожают процесс обработки.

Так, например, в патенте [46] предлагается использовать сборную резцовую головку рис.1.6, в которой резцы 6 и 13, осуществляющие обработку, имеют регулировку по вылету, а также в конструкции предусмотрена возможность изготовления регулируемого плеча из упругого материала позволяющего регулировать усилие резания.

Рис.1.6 Устройство режущего инструмента для нарезания винтовых канавок

на внутренней поверхности цилиндрической оболочки: 1 - винтовая канавка; 2 - обрабатываемая поверхность; 3 - корпус; 4 - основной конус; 5 - конусная поверхность; 6 - резцы; 7 - радиальное окно; 8 -дополнительный конус; 9 - двуплечий рычаг; 10 - паз резца 6; 11 -конусная поверхность; 12 - винт; 13 - второй ряд резцов; 14 - основной ряд резцов; 15 - дополнительный ряд резцов; 16 - регулировочное кольцо; 17 -двуплечие рычаги; 18 - конусная поверхность

Обработку таким инструментом предлагается производить за один проход, где первый блок резцов снимает начальный припуск, а второй блок оставшийся припуск.

Однако, данная схема имеет ряд недостатков, и в результате дополнительных регулировок, предусмотренных конструкцией, имеет значительные габаритные размеры, что также приводит к удорожанию инструмента. Так как обработка производится двумя блоками резцов то дополнительно вводится ограничение по количеству нарезаемых канавок, что также негативно отражается на производительности инструмента.

Согласно патенту [47], по которому на внутренней поверхности цилиндрической оболочки выполняют формирование сети рифлей ромбического профиля инструментом со съемными оправками давлением рис.1.7.

Рис. 1.7 Схема обработки винтовых канавок прессовой оправкой: 1 - контейнер; 2 - выталкиватель; 3 - цилиндрическая оболочка; 4 - пружина; 5 - съемник; 6 - крышка; 7 - винт; 8 - рабочая оправка; 9 - инструментальный стержень; 10 - державка; 11 - упорный подшипник; 12 - хвостовик; 13 - упорный подшипник; 17 - стопорный винт

Недостатком обработки винтовых канавок прессовой оправкой и накатником является высокое усилие формообразования давлением, что приведет к использованию дорогостоящего специализированного оборудования, например, протяжных станков или прессов.

Рис. 1.8 Схема обработки винтовых канавок накатной головкой: 1 - деталь;

2 - накатная головка; 3 - накатной ролик; 4 - ось; 5 - тяга; 6 - подшипник

Недостатком обработки накатником так же, как и в случае с давлением является высокое усилие формообразования, что потребует применения специализированного оборудования.

Инструмент, представленный на рис.1.9 предназначен для протягивания (прошивания) спиральных смазочных канавок у подшипниковых втулок на прессе или протяжном станке, профиль которых также показан на рис.1.9. Режущая часть инструмента имеет наклонные выступы в виде зубьев, которые при движении по копиру придают ему вращение вокруг оси.

Рис. 1.9. Протяжка для обработки внутренних винтовых канавок: 1 -протяжка, 2 - подшипник, 3 - корпус

Процесс характеризуется большими величинами сил резания, а также низкой технологичностью изготовления инструмента вследствие особенностей конструкции.

С ростом номенклатуры подобных изделий возникла потребность в разработке высокопроизводительных инструментов, предназначенных для нарезания винтовых канавок на внутренних поверхностях цилиндрических оболочек с применением универсального оборудования, позволяющего сократить затраты на приобретение станков с ЧПУ [27].

Обобщение имеющегося опыта исследований в области обработки внутренних винтовых канавок показывает, что наибольшей эффективности обработки в условиях среднесерийного и массового производства возможно достичь с использованием сборной конструкции инструмента с возможностью обработки за один проход на универсальном оборудовании.

1.3 Новый способ нарезания винтовых канавок на внутренних поверхностях цилиндрической оболочки

Для повышения эффективности обработки при нарезании внутренних винтовых канавок был предложен способ, позволяющий осуществить одновременную обработку множества канавок на станке, реализующем одно поступательное движение (станке с простой кинематикой) с использованием инструмента, реализующего силовую-кинематическую связь между его

поступательным движением и вращением, возникающим в процессе контактного взаимодействия режущих кромок инструмента с материалом заготовки рис. 1.10.

Н

Рис. 1.10. Схема обработки внутренних винтовых канавок в тонкостенных

деталях протяжкой, реализующей скрытую кинематическую связь: 1 - обрабатываемая заготовка, 2 - участка заготовки, мм; В - ширина зуба протяжки, мм; Ур- скорость резания, м/мин; в - угол поворота инструмента при его поступательном движении, град. ^ - толщина стенки заготовки, мм;

/ - величина подъема на зуб (слоя срезаемого одним рядом режущих зубьев), мм; а - угол наклона зуба инструмента (номинальный угол наклона

спирали), град.

Предлагаемый способ предусматривает обработку винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической оболочки посредством блока полых режущих секций, закрепленных на инструментальном стрежне, с наклонными зубьями, количество которых в блоке равно количеству нарезаемых канавок и уголовное положение одного зуба соответствует угловому положению только одной нарезаемой канавки, а также имеющими геометрическую форму, повторяющую заданный профиль винтовой канавки. Причем угол наклона зубьев секций равен углу подъема нарезаемой спирали, но не более 45°.

Процесс нарезания на внутренней поверхности оболочки винтовых канавок осуществляют за одну операцию, на которой производят ввод в

полость цилиндрической оболочки инструментального стержня с блоком режущих секций и их продольное перемещение в упомянутой плоскости с внедрением режущих зубьев рабочей секций в поверхность оболочки и одновременным поворотом блока секций на стержне вокруг оси под действием силы резания с получением на внутренней поверхности оболочки спиральных канавок.

Проектирование подобного инструмента для нарезания винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической оболочки является одним из наиболее проблемных вопросов инструментального производства в настоящее время.

Анализ существующих методик проектирования протяжного инструмента показал, что в настоящее время при проектировании протяжного инструмента широко применяются методики, представленные в работах профессора Жигалко Н.И. [15], профессора Маргулиса Д.К. [38,54], профессора Пронкина Н.Ф. [59,60], к.т.н. Кацева П.Г. [17,18].

Было установлено, что начальный этап методик профессора Жигалко Н.И. и профессора Маргулиса Д.К. практически схож друг с другом. Расчет по методике профессора Маргулиса Д.К. начинается с определения параметров стружечной канавки. Начальным параметром для расчета берется подача на зуб &. Далее производится расчет максимально допустимой силы резания, и по стандартной схеме рассчитываются количество зубьев, длина, сила протягивания и т.д.

При расчете инструмента по методу профессора Пронкина Н.Ф. учитываются свойства и твердость обрабатываемого материала, конфигурация детали, требования к точности размеров и шероховатости, длина, тип и параметры оборудования. Основным достоинством методики является определения суммарных составляющих сил резания Р2 и Ру.

Недостатком рассмотренных методик является отсутствие в расчетах такого важного параметра, как скорость резания Ур необходимого для оценки стойкости режущей пластины.

В работе также были рассмотрены труды отечественных и зарубежных учёных, посвященны вопросам проектирования протяжного инструмента, таких как: Макаров В.Ф.[32], Амбросимов С.К.[3], Лукина С.В.[30], Селезнев Ю.Н.[65], Петухов Г.Д.[55], Князев С.Н.[20], Кацев П.Г.[17,18], Исаев А.Н.[40], Крайнев Д.В.[40], Лебедев А.Р.[40], Исаев А.В.[40], Полянчиков Ю.Н.[40], Okka Adriyanto [83], In Soo Park [83], Angga Senoaji H [83], Won Sik Choi [83], Loucas S. Louca [93], Appu Kuttan [87], Raghavendra Kamath [87], W.R. Terry [89], K.W. Cutright, P. Vogtel [87], F. Klocke [87], D. Lung, K.W [87]. Cutright [89], и др.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гридин Дмитрий Сергеевич, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авторское свидетельство № 206542, МПК B21H. Инструмент для накатывания винтовых канавок на цилиндрических внутренних поверхностях / П.С. Чистосердов, Л.М. Севастюк, Г.С. Жуковец // 1967, Бюл. изобр. №1

2. Авторское свидетельство № 393053, МПК B23D 43/02. Сборная режущая протяжка / П.А. Гайваронский, З.Д. Горецкая, В.И. Карцев, Н.А. Колобков, Л.Г. Копанс, Н.И. Кузнецова, С.А. Симонов, Н.В. Шеклов // 1973, Бюл. изобр. №33.

3. Амбросимов, С.К. Повышение эффективности обработки упругопластическим воздействием на зону резания и усложнением кинематики на примере протягивания и фрезерования: специальности 05.02.07 - «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук // Амбросимов Сергей Константинович; Орловский государственный технический университет. - Орел, 2009. - 366с.

4. Амбросимов, С.К. Синтез новых методов обработки на основе ориентации формообразующих движений относительно обработанной поверхности / С.К. Амбросимов // СТИН. - 2006. - № 4. - С. 2-6. - ISSN: 08697566

5. Борискин, О.И. Кинематический анализ эвольвентой червячной фрезы с поворотными твердосплавными рейками / О.И. Борискин, Н.Г. Стаханов, И.В. Астапова // Известия тульского государственного университета. - 2020. - №5 (107). - С.15-18

6. Борисов, А.А., Боровский, Г.В., Вычеров, В.А. Производство и эксплуатация современного режущего инструмента /А.А. Борисов, Г.В. Боровский, В.А. Вычеров и др. - М.: Издательство "ИТО" , 2011.- 104 с.

7. Брусов, С.И. Кинематический анализ методов обработки винтовых поверхностей / С.И. Брусов, С.А. Маркин, А.С. Тарапанов // Современные технологии в промышленности, строительстве и на транспорте. - Орел. Т.13. - №4-4. - 2011. - С.939-941. - ISSN:1990-5378

8. Горохов, В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособие для студентов вузов машиностроительных спец.— Мн.: Выш. шк., 1986.— 238 с

9. ГОСТ ИСО 3547-1-2006 Подшипники скольжения. Втулки свертные. Часть 1. Размеры. (ГОСТ ИСО 3547-1-2006, IDT)

10. ГОСТ ИСО 3547-3-2006 Подшипники скольжения. Втулки свертные. Часть 3. Смазочные отверстия, канавки и углубления. (ГОСТ ИСО 3547-4-2006, IDT)

11. Грабченко, А.И. Интегрированные процессы обработки материалов резанием / А.И. Грабченко, В.А. Залога // Учебник для высш. учебн. заведений. — Сумы: Университетская книга. - 2017. - 451 с.

12. Гречишников, В.А., Григорьев, С.Н., Коротков, И.А. Проектирование режущих инструментов: учеб. для вузов / В.А Гречишников, С.Н. Григорьев, И.А. Коротков и др. - М. : Тонкие наукоемкие технологии, 2010. - 300 с

13. Гречишников, В.А. Оценка динамической точности настройки сборного инструмента на стадии проектирования / В.А. Гречишников, В.И. Малыгин, П.В. Перфильев // Вестник машиностроения. - 1996. - №6. - С.24-27. - ISSN: 0042-4633.

14. Емельянов, С.Г. Математическая модель проектирования и изготовления сборных резцов, оснащенных многогранными неперетачиваемыми пластинами: 05.02.07 - «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук // Емельянов Сергей Геннадьевич; Тульский политехн. ин-т. - Тула, 1990. - 259 с

15. Жигалко, Н.И. Скоростное протягивание/ Н.И. Жигалко. - Минск: Высшая школа, 1982. - 152 с.

16. Зиневич, С.И. Сопротивление материалов. учеб. пособ. / С.И. Зиневич [и др.]. Минск: БНТУ, 2014. - 334с.

17. Кацев, П.Г. Протяжные работы/ П.Г. Кацев. - М.: Высшая школа, 1985. -191с.

18. Кацев, П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента / П.Г. Кацев. - М.: Машиностроение, 1974. - 240 с.

19. Кирсанов, Г.Н. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: учеб. пособие / Г.Н. Кирсанов, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой, В.А. Гречишников и др. // под общ. ред. Г.Н. Кирсанова. - М.: Машиностроение, - 1986. - 288 с.

20. Князев, С.Н. Совершенствование процесса редуцирования для изготовления осесимметричных деталей типа «Корпус» с внутренними спиральными рифлениями: 05.02.09 - «Технологии и машины обработки давлением»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук // Князев Сергей Николаевич; Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова. - Ижевск, 2016. - 122с.

21. Кожевников, Д.В. Режущий инструмент. Учебник для вузов / Д.В. Кожевников, В.А. Гречишников, С.В. Кирсанов, А.Г. Схирладзе, В.И. Кокарев // Под общ. ред. С.В. Кирсанова: - М.: Машиностроение. - 2007. -528 с.

22. Корсаков, В.С. Точность механической обработки / В.С. Корсаков // - Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. МАШГИЗ, 1961 - 373с.

23. Куц, В.В. Исследование влияния зависимости геометрических параметров инструмента и скорости резания на усилие формообразования при нарезании винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической оболочки / В.В. Куц, Д.С. Гридин // Вестник Брянского

государственного технического университета. 2020. - №10 - С. 22 - 28. -ISSN: 1999-8775

24. Куц, В.В. Комплексное исследование процесса нарезания винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической тонкостенной бронзовой втулки / В.В. Куц, Д.С. Гридин // Известия Тульского государственного университета. - 2020. - №10. - С. 72 - 79. - ISSN: 20716168

25. Куц, В.В. Обеспечение качества винтовой линии при нарезании винтовых канавок на внутренней поверхности цилиндрической тонкостенной бронзовой втулки / В.В. Куц, Д.С. Гридин // Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении: материалы всероссийской научно-технической конференции / отв. ред. О.И. Борискин. -Тула: 2020. - С 123 - 126.

26. Куц, В.В. Моделирование производящих поверхностей торцевых фрез с конструктивной осевой подачей для обработки валов с равноосным контуром / В.В. Куц, Д.С. Гридин, М.С. Разумов, О.С. Зубкова // Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 4(79). С. 2431.

27. Куц, В.В. Исследование осевой силы резания при нарезании внутренних винтовых канавок на основе компьютерного моделирования / В.В. Куц, Д.С. Гридин // Обеспечение и повышение качества изделий машиностроения и авиакосмической техники: материалы международной научно-технической конференции / отв. ред. Д.И. Петрешин. - Брянск: 2020. - С. 238 - 242.

28. Куц, В.В. Исследование статической составляющей погрешности глубины внутренних винтовых канавок при их нарезании сборными режущими оправками/ В.В. Куц, Д.С. Гридин, О.С. Зубкова // СТИН, Издательство: Станки и инструменты (Москва). - 2021. - №8. - С. 13 - 16. -ISSN: 0869-7566

29. Куц, В.В. Исследование влияния скорости резания на формирование скрытой кинематической связи при протягивании внутренних винтовых канавок с большими углами подъема спирали / В.В. Куц, Д.С. Гридин // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2019. - Т15. - №6 - С. 121 - 124. - ISSN: 1729-6501

30. Лукина, С.В. Проектирование шлицевых протяжек оптимальных конструкций / С.В. Лукина, М.В. Крутякова // Актуальные проблемы в машиностроении. - 2017. - Т.4. - №3. - С.61 - 66. - ISSN: 2313-1020

31. Макаров, В.Ф. Выбор и назначение оптимальных условий протягивания заготовок из труднообрабатываемых материалов: учебно -методическое пособие / В.Ф. Макаров / Технология механообработки,2008. -395 с.

32. Макаров, В.Ф. Оптимизация процесса резания при протягивании // Оптимизация режимов обработки на металлорежущих станках. -Челябинск: НТО Машпром, 1984.

33. Мальков, О.В. Общий случай профилирования зубьев резьбовой части сверлорезьбофрезы / О.В. Мальков, А.В. Литвиненко // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. - 1997. - № 2. - С. 77-84. - ISSN: 0236-3941

34. Мальков, О.В. Профилирование зубьев резьбовых фрез с винтовыми стружечными канавками / О.В. Мальков // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. - 2013. - №6. - С. 37-54. - ISSN: 1994-0408

35. Мальков, О.В. Разработка и исследование модели расчета углов профиля зубьев резьбовых фрез с винтовыми стружечными канавками / О.В. Мальков // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. -2014. - № 3. - С. 24-43. - ISSN: 1994-0408

36. Мальков, О.В. Разработка математической модели углов профиля зубьев резьбовых фрез с винтовыми стружечными канавками / О.В. Мальков,

Л.Д. Малькова // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. - 2014. - № 4. - С. 33-44. - ISSN: 1994-0408

37. Маргулис, Д.К. Протяжки переменного резания / Д.К. Маргулис. -М.: Машгиз, 1962. - 269 с.

38. Маргулис, Д.К. Протяжки для обработки отверстий / Д.К. Маргулис, М.М. Тверской, В.Н. Ашихмин и др. - М.: Машиностроение. 1986

- 232 с.

39. Маркин, С.С. Исследование схем распределения припуска при многопроходной обработке / С.С. Маркин, С.И. Брусов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел. - №2-3 (286). - 2011.

- С.94-98. - ISSN:2073-7408

40. Морозова А.В., Амбросимов С.К., Афонин А.Н., Ингеманссон

A.Р., Исаев А.Н., Киричек А.В., Крайнев Д.В., Лебедев А.Р., Макаров

B.Ф., Морозова А.В., Норченко П. А., Полянчиков Ю.Н., Соловьев Д.Л. Эффективные технологии дорнования, протягивания и деформирующе-режущей обработки / А.В. Морозова, С.К. Амбросимов, А.Н. Афонин, А.Р. Ингеманссон, А.Н. Исаев, А.В. Киричек, Д.В. Крайнев, А.Р. Лебедев, В.Ф. Макаров, А.В. Морозова, П.А. Норченко, Ю.Н. Полянчиков, Д.Л. Соловьев // - Москва: Издательский дом "Спектр", 2011. 328с.

41. Матвеев, В.В. Нарезание точных резьб - 2е изд. перераб. и доп. // В.В. Матвеев - М.: Машиностроение, 1978. - 88c.

42. Михайлов, Ю.О. Математическое и компьютерное моделирование технологического процесса редуцирования трубной заготовки с оправкой / Ю.О. Михайлов, С.Н. Князев // Интеллектуальные системы в производстве. -2015. - № 1. - С. 47-49. - ISSN: 1813-7911

43. Патент № 2405985 Российская Федерация, МПК F16C 33/04, F16C 33/10, F16C 33/14. Самосмазывающаяся направляющая деталь для шарниров и подшипников: №2007135050/11; заявл. 2006.02.20; опубл. 2010.12.10 / Барлерен Жан-Клод (FR), Шодюирон Эрик (FR); заявитель и патентообладатель Х.Е.Ф. (FR). - 2c.

44. Патент № 2209129 Российская Федерация, МПК B23C 3/00, Б23С 1/32. Способ обработки винтов героторных винтовых насосов: №2001135579/02, заявл. 2001.12.21 опубл. 2003.07.27 // И.П. Клевцов, С.И. Брусов, А.С. Тарапанов, Г.А. Харламов; заявитель и патентообладатель Орловский государственный технический университет. - 6 с.

45. Патент № 2237552 Российская Федерация, МПК B23D 43/02. Деформирующе - режущая протяжка: № 2003109772/02; заявл. 2003.04.07 опубл. 2004.10.10 / С.К. Амбросимов, О.Н. Крюков; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. -

6 с.

46. Патент № 2630914 Российская Федерация, МПК B23B 41/02.

Резцовая головка для нарезания продольных прямых или винтовых канавок на внутренней цилиндрической поверхности: № 2016148573, заявл. 09.12.2016 опубл. 14.09.2017 / И.С. Косматенко, А.А. Никонов, А.В. Рудаков; заявитель и патентообладатель Публичное акционерное общество специального машиностроения и металлургии "Мотовилихинские заводы". -

7 с.

47. Патент № 2654410 Российская Федерация, МПК B21K 21/06 Б2и 13/00 Б21Б 17/02 Б21Б 37/00 Б21С 37/20. Способ изготовления сетки рифлей на внутренней поверхности цилиндрической оболочки и устройство для его осуществления: № 2017117118, заявл. 16.05.2017 опубл. 17.05.2018 // Ю.А. Иванов, В.А. Коротков, В.Д. Кухарь, С.Н. Ларин, О.Н. Митин, В.И. Трегубов, С.С. Яковлев; заявитель и патентообладатель Тульский государственный университет (ТулГУ). - 16 с.

48. Патент № 2085318 Российская Федерация, МПК B21D 15/04 Устройство для получения винтовой канавки на трубной заготовке: № 93 93030409, заявл. 1993.05.25 опубл. 1997.07.27 // В.И. Закревский, С.В. Шумилов; заявитель и патентообладатель Акционерное общество "АвтоВАЗ". - 1с.

49. Патент № 2060853 Российская Федерация, МПК В21К 1/56

Способ изготовления соединительного элемента с внутренним винтовым рельефом: №4951369/08, заявл. 1991.06.27 опубл. 1996.05.27 // А.С. Натапов,

A.В. Ивченко, В.Г. Сова, М.Б. Ткач; Натапов Аркадий Соломонович. - 16 с.

50. Патент №2457428 Российская Федерация, МПК F42B/ 12/22, F42B 12/24 Способ изготовления оболочки осколочного боеприпаса: № 2011102983/83; заявл. 26.01.11; опубл. 27.07.12 // М.Ю. Дорогушин, С.С. Дреманович, Н.А. Корякин; заявитель и патентообладатель «Ижевский механический завод». - 2 с.

51. Панов, А.А. Обработка металлов резанием [Текст]: справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм [и др.]; под ред. А.А. Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2004. - 784 с.

52. Пестрецов, С.И. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания: учеб. пособие / С.И. Пестрецов - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009 - 104 с.

53. Петухов, Г.Д. Анализ современного состояния и проблемы протягивания лопаток компрессоров в России и за рубежом [Текст]/ Г.Д. Петухов // Master'Journal. - Пермь: ПНИПУ, 2014. - С. 89-93

54. Петухов, Г.Д. Разработка сборных конструкций протяжного инструмента для скоростного протягивания хвостовиков лопаток компрессора из труднообрабатываемого материала /[Текст] Г.Д. Петухов,

B.Ф. Макаров // Сборка в машиностроении, приборостроении - Москва, №10, 2015. - С. 23-30.

55. Петухов, Г.Д. Повышение эффективности процесса скоростного протягивания путем оптимизации геометрических параметров сборных протяжек: 05.02.07 - «Технология и оборудование механической и физико -технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук // Петухов Григорий Дмитриевич; Пермский национальный исследовательский политехнический университет. - Пермь, 2017. - 183с.

56. Петухов, Г.Д. Исследование влияния режимов резания и геометрии протяжек на процесс стружкообразования /[Текст] Г.Д. Петухов, В.Ф. Макаров // Авиационная промышленность - Москва, №4, 2015. - С. 36-40.

57. Пикалов, Б.И. Исследование зависимости параметров профиля резьбы в системе деталь - метчик / Б.И. Пикалов, Н.М. Пашко, В.И. Жигалов // Исследования в области технологии образования наружных и внутренних

58. Попова, В.В. Поверхностное пластическое деформирование и физико-кинематическая обработка; учеб. пособие по дисциплине «Процессы и операции формообразования» / В.В. Попова; Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск, 2013. - 98с.

59. Пронкин, Н.Ф. Протягивание протяжками из твердых сплавов / Н.Ф. Пронкин // -М.: Машиностроение, - 1966. - 108 с.

60.Пронкин, Н.Ф. Протягивание труднообрабатываемых материалов/ Н.Ф. Пронкин // - М.: Машиностроение, 1978. -119 с.

61.Протасьев, В.Б. Робастное проектирование режуще-выглаживающего инструмента / В. Б. Протасьев, М. И. Корнева, Б. И. Сотова ; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования "Тульский гос. ун-т". - Тула : Изд-во ТулГУ, 2013. - 106 с

62. Резников, А.Н. Тепловые процессы в технологических системах / А.Н. Резников, Л.А. Резникова // Учебник: 2изд., испр. - СПб: Издательство «Лань» 2016. 292с.

63. Смоленцев, В.П. Управление системами и процессами: учебник для студ. Высш. Учеб. заведений / В.П. Смоленцев, В.П. Мельников, А.Г. Схиртладзе; под. Ред. В.П. Мельникова. - М.: Издательский центр «Академия». - 2010. - 336 с.

64. Солоненко, В.Г. Резание металлов и режущие инструменты [Текст]: учебное пособие для вузов/ В.Г. Солоненко, А.А. Рыжкин. - М.: Высшая школа, 2007. - 414 с.

65. Селезнев, Ю.Н. Создание и применение систем автоматизированного выбора в конструкторском проектировании протяжного инструмента / Ю.Н. Селезнев, В.С. Губанов // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2012. - №1-1(40). - С.173 - 181. - ISSN: 2223-1560.

66. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев: Учебное пособие. - СПб.: Издательство «Лань», 2010. - 608 с.

67. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.: Под общ. ред. И.А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение, 1987. - 846 с.

68. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. - 656 с

69. Титов, А.И. Изготовление резьбовых фрез со спиральными канавками и передним углом / А.И. Титов // Холодная обработка металлов: сб. статей. М.: Оборонгиз, - 1958. - С. 13-17.

70. Фельдштейн, Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ: справ. пособие. / Е.Э. Фельдштейн; Мн.: Высш. шк. - 1988. - 336 с.

71. Хавин, В.Л. Моделирование накопления износа при высокоскоростном резании на основе МКЭ / В.Л. Хавин, А.М. Гриненко, Л.В. Автономова, А.В. Степук // Вестник НТУ «ХПИ». Серия: Динамика и мощность машин. - Х.: НТУ «ХПИ», 2013. - № 58 (1031). - С. 184-191.

72. Чемборисов, Н.А. Резание материалов. Режущий инструмент Часть 1/ под общ. ред. Н.А. Чемборисова -М.: Издательство Юрайт. - 2017. - 263 с.

73. Якунин, К.Н. Определение параметров точности при нарезании винтовых канавок в длинных нежестких составных деталях: 05.02.08 -«Технология машиностроения»: диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук // Якунин Константин Николаевич; Тульский государственный университет. - Тула, 1999. - 164с.

74. Ящерицин, П.И. Теория резания [Текст]: учебник/ П.И. Ящерицин, Б.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - Минск: Новое знание, 2005. - 511с.

75. Altintas, Y. Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and CNC Design (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).

76. Hosseini, A. Prediction of cutting forces in broaching operation / Ali Hosseini, H.A. Kishawy // Journal of Advanced Manufacturing Systems 12(01) 2013

77. Ford, H. The theory of plasticity in relation to its engineering applications [Text] / H. Ford. - Изд-во иностр. лит., 1954

78. Jing Ni Modeling and assessment of broaching tool with grooves on the flank face / Jing Ni, Yu Shi, Wu Shaofeng, Guo Xinrun, Zhen Meng // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2020)

79. Gilormini, P. et al., A comparative analysis of three machining processes: Broaching, tapping and slotting, CIRP Annals-Manufacturing Technology 33(1) (1984) pp.19-22.

80. Kokmeyer, E.W. Better Broaching Operations (Society of Manufacturing Engineers, Dearborn, Michigan, 1984.

81. Kamath R. Mechanistic Force Modeling for Broaching Process / Kamath Raghavendra, Appu Kuttan // International Journal of Manufacturing Engineering 2014(10) pp.1-10

82. Monday, C. Broaching. Machinery Pub., London, 1960.

83. Okka A. Analysis of the vertical moving table type broaching machine / Okka Adiyanto, Park In Soo, Angga Senoaji Hermanto, Choi Won Sik // Journal of mechanical engineering and sciences 14(3):7152-7169, 2020

84. Pat. 3292408 USA, IPC B 21 C 37/20. Method of forming internally ribbed tubes: № 376720; field 22.06.2964; patented 20.12.1966 // John R. Hill., Claims 5 (Cl. 72-283). - 6 p.

85. Pat. 44-5317 Japan, IPC A 47 J 27/00, A 47 J 27/08. Method of forming ribbed shape: № 42-85479; field 10.05.1967; patented 26.02.1969, // Kuroda Nobuyuki Claims 5. - 12 p.

86. Pat. 53-31823 Japan, IPC B 65 H 75/02, 43 B 011. Method of regenerating notch for holding initial yarn end of winding paper tube: -№ 51104238; field 02.09.1976; patented 25.03.1978 // Yamanaka Mitsuo. Claims 2. -7 p

87. Vogtel P. Automatic broaching tool design by technological and geometrical optimization / Patrik Vogtel, F. Klocke, D. Lung, S. Terzi // Procedia CIRP 33: 2015 pp.496-501

88. Riad A. Optimization of keyway broach design / Riad Ahmad, Hani Al-Rawashdeh, Ahmad Hasan // Journal of Failure Analysis and Prevention 2019

pp.(1-4)

89. W. Robert Terry Computer aided design of a broaching process / Robert Terry W., K.W. Cutright // Computers & Industrial Engineering 11(1-4):1986. pp.576-580

90. J. Sutherland, E. Salisbury and F. Hoge, A model for the cutting force system in the gear broaching process, International Journal of Machine Tools and Manufacture 37(10) (1997) pp. 1409-1421.

91. Usui E. Analytical prediction of three dimensional cutting process, part 3: cutting temperature and crater wear of carbide tool / E. Usui, T. Shirakahi, T. Kitagava // Journal of Engineering for Industry. - 1978. - V. 100, № 5. - P. 233239.

92. Yen Y.C. Estimation of tool wear of carbide tool in orthogonal cutting using FEM simulation / Y.C. Yen, J. Sohnet, H. Weule, J. Shmidt, T. Altan // Proceedings of the CIRP International Workshop on Modelling of Machining Operations, West Lafayette, USA. - 2002. - P. 149-160.

93. Loucas S. Louca Modal analysis reduction of multi-body systems with generic damping / Journal of Computational Science 5(3) 2013

Приложение А

/ Утверждаю: Директор ООО ¿Геотехник» ■ Бредихин

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ внедрения в производство сборной прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных деталях

Настоящий акт подтверждает, что в ООО «Геотехник» г. Железногорск, испытаны и внедрены в промышленную эксплуатацию сборные прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных цилиндрических втулках выполняющих роль подшипников скольжения с внутренними винтовыми канавками, предназначенными для циркуляции и охлаждения смазки, спроектированных в соответствии с методикой расчета для винтовых канавок с углом подъема спирали не более 45° разработанной аспирантом МТиО Юго-Западного государственного университета Гридиным Дмитрием Сергеевичем.

Предложенная методика проектирования сборной прошивки позволила обрабатывать винтовые канавки за один проход инструмента, что повысило производительность операции прошивная от 15 до 30%.

В результате внедрения вышеуказанного протяжного инструмента расчётная экономическая эффективность на общую номенклатуру изготавливаемых деталей составила 180 ООО рублей в год.

Технический директор ООО «Геотехник»

С ГЕОМАШ

АО «Геомаш» 306530, Россия, г. Щигры, Курская область, ул. Красная, д. 54 тел.: [phone], факс: [phone] e-mail: [e-mail] www.geomash.ru

Утверждаю: 1ньщ директор АО «Геомаш» ШГ/ ' В. И. Аниканов

20 г.

Дата

№

На №

от

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ

внедрения в производство сборной прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных деталях

Настоящий акт подтверждает, что в АО «Геомаш» г. Щигры, испытаны и внедрены в промышленную эксплуатацию сборные прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных цилиндрических бронзовых втулках входящих в конструкцию буровых установок БКФ350, и выполняющих роль подшипников скольжения с внутренними винтовыми канавками, предназначенными для циркуляции и охлаждения смазки, разработанной аспирантом МТиО Юго-Западного государственного университета Гридиным Дмитрием Сергеевичем.

Предложенный способ обработки, а также методика проектирования сборной прошивки позволила обрабатывать винтовые канавки за один проход инструмента, на оборудовании, имеющем одно прямолинейное движение подачи, что повысило производительность операции прошивная от 20 до 35%. В результате внедрения вышеуказанного протяжного инструмента расчётная экономическая эффективность на общую номенклатуру изготавливаемых деталей составила 520 ООО рублей в год.

Заместитель генерального

директора по производству АО «Геомаш» ^ТСочергин B.C.

Сертифи цировано Русским Регистром

Приложение Б