70. Условия стружкообразования и характер формирования стружки при вибросверлении в зависимости от сдвига фаз предыдущего и последующего проходов

Эффективность глубокого сверления в значительной степени зависит от условий стружкообразования. Длинная толстая и широкая стружка может привести к забиванию выводящих каналов. Форма и размеры стружки зависят от обрабатываемого материала, геометрии инструмента, скорости резания, осевой подачи и их соотношения, СОЖ и некоторых других факторов. Условия, обеспечивающие оптимальные размеры стружки, часто определяют опытным путем, изменяя параметры обработки.

В производстве аэрокосмической техники широко применяется технология вибросверления, которая заключается в наложении на инструмент или деталь дополнительных осевых колебаний низкой частоты, обеспечивающих гарантированное дробление стружки и отвод ее из зоны обработки потоками СОЖ.

При вибрационной обработке отверстий режущие кромки инструмента получают сложную траекторию перемещения (вращение относительно оси с осевым перемещением). Очевидно, что при таком характере перемещения режущих кромок форма образующейся стружки и ее размеры определяются:

• соотношением частот осевых вибраций f и вращения инструмента , ;

• амплитудой вибраций А. Необходимым условием для разделения стружки является превышение амплитудой значения осевой подачи, приходящейся на режущую кромку . Достаточным условием разделения стружки является не кратность значений и , то есть не целое значение величины . Иначе при работе одной режущей кромки или четном значении при работе двумя режущими кромками может не происходить разделения стружки. Например, стружка будет иметь постоянную толщину по сечению, хотя и будет зигзагообразной;

• числом режущих кромок;

• сдвигом фаз между следами предыдущего и последующего проходов режущей кромки инструмента. Величина определяет форму сечения срезаемого слоя (рис.32).

Допустимое значение амплитуды вибраций ограничивается статическим значением заднего угла режущей части инструмента. Очевидно, с увеличением амплитуды кинематический задний угол, то есть угол между задней поверхностью инструмента и обработанной поверхностью, будет уменьшаться. При отрицательных значениях заднего угла резание становится невозможным.

Рис. 32. Характер формирования стружки при вибросверлении в зависимости от сдвига фаз предыдущего и последующего проходов

71. Конструкция двухкромочного сверла, зенкера с дополнительными опорами для виброобработки глубоких отверстий и однолезвийной виброразвертки для обработки сквозных отверстий

Особенности работы режущего инструмента при виброобработке определяют геометрию его режущей части.

Для вибрационной обработки отверстий применяют различные конструкции инструментов (с внутренним, наружным и эжекторным подводом СОЖ). Однако для повышения эффективности обработки целесообразно использовать специальные конструкции инструментов (вибросверла, виброзенкеры и виброразвертки), геометрия которых адаптирована к условиям вибрационного резания. Эти инструменты выполняют с внутренним подводом СОЖ, они отличаются повышенной жесткостью благодаря уменьшению сечения стружкоотводящих канавок. Конструкции этих инструментов приведены на рис.33, 34, 35. В качестве инструментального материала для вибросверления широко используют твердые сплавы, в частности ВК80М, ВК10ОМ, ВК15 и др.

Рис. 33. Двухкромочное сверло

Рис. 34. Зенкер с дополнительными опорами для виброобработки глубоких отверстий

Рис. 35. Однолезвийная виброразвертка для обработки сквозных отверстий