К.т.т. Данилова Л.Н.

Національний технічний університет України «Київський

політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Україна

установлення саморіза з постійним осьовим навантаженням

В даний час поширеним є застосування саморізів із свердлом, до переваг яких можна віднести: скорочення необхідних для складання попередніх операцій, підвищення точності, стопоріння, якості різьби. Застосування осьової сили при різьбоформуванні дозволяє визначити компромісні режими для установки СР гвинта, причому компроміс досягається з боку операції свердління, так як якість з'єднання залежить від якості різьби. При визначенні параметрів свердління кінцевою частиною саморіза потрібно орієнтуватися на обмеження, що накладаються умовами міцності різальних кромок.

Існуючі емпіричні залежності для визначення осьової сили при свердлінні визначені для свердел із швидкорізальної сталі і тому не можуть бути використані, більше підходить методика аналітико-емпіричного розрахунку параметрів свердління Віктора-Шпура [1]. Ця методика дозволяє враховувати вплив товщини стружки на силові параметри свердління, таким чином, питоме зусилля різання, яке необхідно для зняття стружки одиничної площі Кs змінюється з товщиною стружки h в ступені z (де h – товщина стружки, а s – подача на оберт) і не є постійним параметром матеріалу. Щоб отримати постійне початкове значення, визначається так зване значення питомого зусилля різання К_s1.1. – це постійне зусилля різання, необхідне для зрізання стружки товщиною h=1 мм і шириною b = 1мм, залежне від властивостей оброблюваного матеріалу.

Аналітично-експериментальне визначення раціональної осьової сили свердління кінцевою частиною саморіза проводиться в такій послідовності:

1. Експериментально визначається ряд значень осьової сили, або сили подачі при свердлінні Ps в діапазоні від максимальної сили, при якої руйнуються різальні кромки, до мінімальної, при якій свердління неможливо, для одного з типорозмірів саморіза;

2. З таблиць вибираються, залежні від оброблюваного матеріалу, значення постійних Кs1.1. і Кv1.1. для розрахунку сили різання і сили подачі , де h i b це товщина і ширина стружки.

3. Розраховується середній для обраного діаметра показник (1-y), відповідний справжнім умовам різання, а саме: період стійкості свердла становить один цикл різання, геометрія свердла нестандартна, матеріал свердла такий, що використовується для саморізів.

4. Розраховуються осьові сили, відповідні іншим типорозмірам.

5. Вибирається показник ступеня (1-z) в залежності від раніше розрахованого (1-y) і визначається М_кр. різання в тому ж діапазоні.

6. Розглядається вірогідність попадання параметрів різьбоформування в діапазон параметрів свердління кінцевою частиною.

Експеримент проводився з метою визначення допустимого значення осьової складової сили різання при свердленні і різьбоформуванні. Для визначення граничних значень осьового навантаження за критеріями найбільшого зносу різальних кромок і можливості виконання самого процесу свердління здійснювалося свердління з тарованим навантаженням і фіксацією числа обертів. Другий етап - отримання зразків сформованого профілю різьби як при відсутності осьового навантаження так і при тарованому навантаженні різного ступеня, аж до максимально допустимого умовами свердління. В результаті отримані різьбові отвори в зразках, що складалися з двох щільно стиснутих брусків.

Найбільш часто само різи із свердлом встановлюються в деталі з матеріалів Д1, Д16, сталь5, сталь20. Сталь 20 має найбільшу межу міцності (s в = 410МПа) і викликає найбільший знос різальних кромок свердла, тому саме з цієї сталі були виготовлені зразки, а також з матеріалу Д16. Свердління проводилося з фіксованим навантаженням з ряду 100Н, 150Н, 200Н, 250Н, 300Н, 350Н, 400Н, при цьому фіксувалося мінімальне, достатнє для здійснення процесу різання, навантаження і максимальне, при якому відбувається зношування різальних кромок. Найбільше і найменше навантаження дають схожі і нестабільні результати. У першій і другій серіях навантаження недостатнє для протікання процесу різання, а максимальне навантаження викликає критичне зношування різальних кромок і перемички, що теж робить процес неможливим. Всі інші значення складають діапазон, в якому процес свердління можливий (Таблиця 1).

Таблиця 1.

Навантаження Н	№ досліду	Число обертів	Навантаження Н	№ досліду	Число обертів
100		Не не відбувається	350	1 2 3 4 5	120 160 112 125 130
200	1 2 3	860 900 1020
250	1 2 3	500 350 400
			400	1 2 3 4 5	800 500 550 850 700
300	1 2 3	140 130 135

Теоретичний розрахунок осьової сили резьбоформування виконан для тих же типорозмірів гвинтів що і розрахунок сили подачі при свердлінні для різних матеріалів і умов тертя, якi характеризуються величинами sв, sт і d - кут тертя, що дозволяє призначити компромісні режими для установлення саморіза із умов забезпечення якості зє’днання.

лІтература

1. Справочник по технологии резания материалов: Справочник. В 2-х кН.,/ Под ред. Г. Шпура, Т. Штеферле; пер. с нем. Под ред. Ю. М. Соломенцева. – М.: Машиностроение, 1985. – 688 с.