Исследование обрабатываемости вязких материалов деталей машин

Study of machinability of viscous materials of machine parts

Автор: Власов Алексей Владимирович

ФБГОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», г. Воронеж, Россия.

E-mail: diego.armanstong@gmail.com

Aleksey Vladimirovich Vlasov  

Voronezh State Technical University,Voronezh, Russia.

E-mail: diego.armanstong@gmail.com

Аннотация: В статье приведены исследования по способам обработки материала медь М1.

Abstract: The article presents research on methods of processing the material copper M1

Ключевые слова: обрабатываемость меди, качество поверхности

Keywords: workability of copper, surface quality

Тематическая рубрика: Технические науки и технологии. 

В машиностроении очень часто используется такой материал как медь марки м1. Использование данного материала обусловлено его высокой теплопроводностью, а также он обладает высокой электропроводностью, при довольно низкой электро-сопротивляемости.

Данный металл играет большую роль в машиностроении. Он используется в тех случаях, когда детали при работе подвергаются ударной нагрузке (детали вагонов, автомобилей и т.п.). Также медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых и других кабелей, проводов и различных проводников. Благодаря высоким электропроводности и теплопроводности, достаточной пластичности и механической прочности данная медь является одним из наиболее необходимых материалов электронной техники. Из чистой меди изготовляют ряд деталей вакуумных приборов и аппаратов, применяемых в электронной технике.

Для обработки данного материала его подвергают двум видам термической обработки: отжигу для уменьшения остаточных напряжений и ре-кристаллизационному отжигу.

Сварка меди сложно осуществима из-за ее высокой теплопроводности, оказывающей отрицательное влияние на процесс, поскольку выделяющееся при сварке тепло быстро отводится из зоны парки.

Одним из основных способов обработки меди м1 является обработка резанием, что зачастую приводит к множествам трудностей при изготовлении деталей. В ходе изготовления детали выделяют две основные причины, по которым данный материал является плохо обрабатываемым. Первое затруднение, с которым сталкиваются при обработке, является быстрый нагрев в зоне резания и распространение тепла во всем объеме материала с большой скоростью. Вторым препятствием качественной обработки является образование сливной лентообразной стружки, которая наматываясь на инструмент и деталь, препятствуя хорошему охлаждению детали, оставляет надиры на уже обработанной поверхности и является одной из основных причин выхода из строя оборудования. Также медь склонна к налипанию на режущий инструмент.

При обработке наружных поверхностей проблема быстрого нагрева решается за счет большого объема смазочно-охлаждающей жидкости поступающей в зону резания и быстрого отвода тепла. Что касается внутренней обработки, а в частности глубокого сверления, то зачастую смазочно-охлаждающая жидкость не поступает в зону резания, или поступает в малых количествах, что недостаточно для качественного охлаждения. В данном случае происходит быстрый нагрев обрабатываемой детали. При нагреве вязкость данного материала значительно повышается, что приводит к прокручиванию сверла в цанговом патроне, а также к поломке инструмента.

Возможным решением проблемы сверления вязких металлов является заточка сверла с режущими кромками разной длины. При заточке сверла данным способом под влиянием нагрузки со стороны длинной кромки сверло будет отжиматься в сторону от оси вращения и отверстие получится большего диаметра, чем диаметр сверла. Данное решение позволит улучшить вывод стружки, а также снизить температуру в зоне резания, за счет уменьшения трения сверла и заготовки.