Раздел  «Машиностроение.  Металлургия»

Раздел  «Машиностроение.  Металлургия» 
 
 
 
 
бағыттауыштарында  сәйкесінше  F   және  F   үйкеліс 
күштерін  тудырады  (3,  б – сурет). 
Осы  үйкеліс  күштерін  анықтау  үшін  Ү  ӛсіне  қа-
тысты  күш  проекцияларының  және  Z  ӛсіне  қатысты 
моменттердің  теңдеулерін  құрамыз. 
 
 
          
 
3-сурет – Құрылғыдағы  жұдырықшаға  әсер  
ететін  күштердің  схемасы 
 
Күш проекцияларының теңдеуі 
1
2
2
1
0;
.
P
N
N
P



 
Осыдан  шығатыны 
2
1
;
F
P f

 
2
590 0,15
88,5 .
F
H



 
Моменттер теңдеуі 
1
1
1
1
0;
.
n
Pn
N m
N
P
m



 
Осыдан  шығатыны 
1
1
1
;
n
F
N f
P
f
m


 
1
23
590
0,15
93 ,
22
F
H




 
мұнда  берілген  құрылғы  үшін  (3,  г  –  суретті қара-
ңыз) п = 22  мм, т = 23  мм. 
ХОZ  жазықтығында  әсер  ететін  күштер  жүйесін 
қарастырайық (3,  а – сурет). 
F  үйкеліс  күшін анықтау үшін Ү ӛсіне қатысты мо-
менттердің  теңдеуін  құрамыз 
1
2
2
0;
3
Wa W b
F c
N h


 
 
 
1
2
3
(
).
2
N
Wa W b
F c
h



 
Осыдан  шығатыны 
1
2
3
(
) ;
2
F
Nf
Wa W b
F c f
h




 
3
(
16 4876 12 88,5 7)0,15;
2 82,5
F
W

 
 


 
0, 043
160,
F
W


 
мұнда аталған  құрылғы  үшін  
82,5 мм;
16 мм;
12 мм;
7 мм.
h
a
b
c




 
W  қосынды  қысу  күшін  Z  ӛсіне  түсірілген  күш 
проекцияларының  теңдеуінен  анықтаймыз  (3,  а,  б 
суреттер) 
1
1
2
2
2
0.
W W
F
F
F





 
Осыдан  шығатыны 
1
1
2
2
2
.
W
W
F
F
F




 
Теңдеудің  оң  жақ  бӛлігіне  кіретін  барлық  шама-
лардың  мәндерін  қойып  және  қажетті  түрлендірулерді 
орындап мынаны аламыз 
4876 2 0, 043
2 160 2 93 88,5;
W
W

 
 
 

 
(1 0, 086)
4876 594,5;
W



 
1, 086
4281,5.
W

 
Бұдан  шығатыны 
4281,5
3942 .
1, 086
W
H


 
Центрлеуші  сыналы  плунжерлі  механизм  күштері-
нің беріліс  қатынасы 
3
1
3942
6, 68.
590
W
i
P



 
Орындалған  есептеулер  жобаланған  арнайы  құ-
рылғының  жұмысқа  жарақтылығын  кӛрсетті  және  ке-
лесідей  қорытынды  жасауға негіз болады. 
Қорытынды: 
.  Сыртқы  цилиндрлік  беттерді  домалатуға  арнал-
ған  құрылғының  құрылымы  жұмысқа  жарақты екенді-
гі  анықталды.  Құрылғыны  жеке  немесе  жӛндеу  ӛндірі-
сі  жағдайында  даярлаудың  қиын  емес  екендігі,  яғни 
қолданыстағы  үш  жұдырықшалы  қысқыны  қайта  жаң-
ғырту  негізінде  оңай жасауға болатындығы бұл құрыл-
ғының әмбебаптығы мен қолжетімділігін  кӛрсетеді. 
2.  Құрылғыны  қолдану  арқылы  сыртқы  цилиндр-
лік  беттердің  микротегіссіздіктерін  азайтып,  ӛңдеу 
дәлдігін  асыруға қол жеткізуге  болады. 
3.  Құрылғының  технологиялық  мүмкіндіктерін 
кеңейту  үшін  оның  құрылымын  одан  әрі  жетілдіру 
қажет  және  бұл  бағытта  ғылыми-зерттеу  жұмыстары 
жалғасуда. 

Раздел  «Машиностроение.  Металлургия» 
 
 
 
 
ӘДЕБИЕТТЕР  ТІЗІМІ
 
  ГОСТ 1654-86 Патроны токарные общего назначения.  Общие технические  условия. 
  Технический  паспорт  на  патрон  токарный  самоцентрирующий  трехкулачковый  диаметр  250  тип  2,  исполнение  1  ((с 
креплением  непосредственно  на  фланцевые  концы  шпинделей  под  поворотную  шайбу  по ГОСТ 12593-
DIN
ISO
 
  Справочник  технолога-машиностроителя  в  2-х  т.  Т-2.  /  Под ред. Косиловой А.Г., М ещерякова Р.К. 4-е изд., перераб. и 
доп. М.: Машиностроение, 1985. 
  Смольников  Н.Я.,  Отений  Я.Н.,  Никифоров  Н.И.  Кинематическое  согласование работы обкатников в комбинированном 
инструменте  //  Прогрессивные  технологии  в  обучении  и  производстве:  Материалы Всероссийской конференции. Камы-
шин, 2002.  
  Ансеров М .А. Приспособления для металлорежущих станков. М .: М ашиностроение, 1985. 656 с.  
 
 
ӘОЖ 677.021.122.26=512.122 
 
Тұтас табақша материалдарда 
термофрикциялық бұрғылаумен тесік алу 
әдісін тәжірибелік зерттеу 
 
К.Т. ШЕРОВ, т.ғ.д., доцент, 
М.Р. СИҚЫМБАЕВ, э.ғ.д., доцент, 
А.В. МАЗДУБАЙ, докторант, 
М.М. МУСАЕВ, оқытушы, 
Н.Б. МҰСАТАЕВА, МCМ 12-1 тобының магистранты, 
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті,  МТ кафедрасы 
 
Кілт  сөздер:  фрикциялық  бұрғы,  табақша  материал,  тесік,  термофрикциялық  бұрғылау,  қаттылық, 
кедір-бұдырлық,  кесу  жылдамдығы,  беріліс,  әбзел,  балқу  температурасы,  импульсті  суыту,  пластикалық 
деформация, майлау-салқындату сұйығы, құрылымдық болат. 
 
ылыми зерттеу  бағытының ӛзектілігі. 
Еліміздегі  «Үдемелі  индустриялық-инновация-
лық  даму»,  «Бизнестің  Жол  картасы  –  2020»  сияқты 
бағдарламалар  негізінде  жаңадан  қолға  алынып,  бой 
кӛтеріп жатқан қай ӛнеркәсіп, ӛндіріс орыны болмасын 
машинажасау  саласының  ӛнімдеріне  үлкен  сұраныс 
танытып  отыр.  Сондықтан  да  экономиканың  бұл  сала-
сын  барынша  дамытып,  керекті  құрал-жабдықты  қым-
батқа  сырттан  саудалағанша,  ӛзімізде  ӛндіріп,  отан-
дық  ӛнімнің ӛресін кеңейтуге  ден қойғанымыз жӛн. 
Қазақстан Республикасы машина жасау кәсіпорын-
дары  жағдайында  табақша  материалдарда  тесік  алу  тә-
сілдеріне  жүргізілген  талдау  кең  қолданылатын  табақ-
ша  материалдарда  тесікті  бұрғылау,  тескілеу  сияқты 
тәсілдер  айтарлықтай  кемшіліктерге  ие  екендігін  кӛр-
сетті,  яғни: 
–  бұрғылау  тереңдігі  бұрғының  сырттық  конусы-
нан  қысқа  болғандығы  себепті  жұқа  табақша  мате-
риалда бұрғылаумен тесік  алудың  мүмкіндігі  жоқ; 
–  соққылаумен  тесік  алуда  металда  қақталма  пай-
да  болуы  алынған  тесік  ернегіндегі  металдың морт бо-
луына  алып  келеді  және  осының  салдарынан  радиал-
дық  бет жарылуы жүзеге келеді. 
Аталмыш  ғылыми-зерттеу  жұмысы  бойынша  тал-
дау  жасау  барысында  термофрикциялық  ӛңдеу  тәсіл-
дері  мен  фрикциялық  құралдар  туралы  да  мәліметтер 
жиналып  сарапталды.  Жалпы  бар  болған  термофрик-
циялық  ӛңдеу  тәсілдеріне  жасалған  талдау,  тұтас  та-
бақша  материалдарда  тесік  алу  үшін  ең  тиімді  әдіс 
термофрикциялық  бұрғылау  әдісі  болуы  мүмкін  деген 
тұжырым жасауға түрткі  болды.   
Ғылыми зерттеу  әдістемесі. 
Термофрикциялық  бұрғылау  әдісінің  тұтас  табақ-
ша  материалдарда  тесік  алу  үшін  қаншалықты  жарам -
ды  екендігін  ғылыми-тәжірибелік  зерттеу  қажет  еді. 
Осы  мақсатта  құрылымдық  болаттардың  ӛңделу  қабі-
летіне  әсер  ететін  параметрлерді  анықтау,  сондай-ақ, 
фрикциялық  бұрғылау  процесінде  болатын  құбылыс-
тарды  үйрену  үшін,  қажетті  сәйкес  ақпараттарды  алу 
мүмкіндігін  беретін  тәжірибелік-әдістемелік  кешен 
дайындалды. 
Ғылыми-тәжірибелік  зерттеу  жүргізу  үшін  тік 
жоңғылау  JET  JVM  836  VS  DRO  білдегі  таңдап  алын-
ды.  
1  –  суретте  JET  JVM  836  VS  DRO  тік  жоңғылау 
білдегінің  жалпы  кӛрінісі  кӛрсетілген. 
Эксперименттік  зерттеулерді  жүргізу  үшін  әр  түр-
лі  материалдардан  жасалған  екі  фрикциялық  арнайы 
бұрғының  конструкциясы  жобаланды  және  дайындал-
ды.  Тегіс  жұмыс  бетіне  ие  фрикциялық  бұрғы  ШХ  
болатынан  дайындалды,  ал  кідірмелі  жұмыс  бетіне  ие 
фрикциялық  бұрғы  болат 
  (Ст )  материалынан  жа-
салды.   
Ғ
 

Раздел  «Машиностроение.  Металлургия» 
 
 
 
 
2  –  суретте  тегіс  жұмыс  бетіне  ие  фрикциялық 
бұрғының эскизімен оның фотосуреті кӛрсетілген.   
3  –  суретте кідірмелі жұмыс бетіне ие фрикциялық 
бұрғының эскизімен оның фотосуреті кӛрсетілген. 
Қалыңдығы    мм  және    мм  болатын  болат   
(Ст ),  болат    (Ст )  жасалған  бірнеше  табақша  ма-
териалды  үлгілер  дайындалды.   
 
1 – сурет – JET  JVM  836  VS  DRO  тік  жоңғылау білдегі 
 
 
а) 
 
 
б) 
а – фрикциялық  бұрғының эскизі;  
б – фрикциялық  бұрғының фотосуреті 
2 – сурет – Тегіс  жұмыс бетіне ие фрикциялық  бұрғы 
  –  суретте  табақша  материалдардың  үлгілері  кӛр-
сетілген.   
 
 
а) 
 
б) 
а – фрикциялық  бұрғының эскизі; 
б – фрикциялық  бұрғының фотосуреті 
3 – сурет – Кідірмелі  жұмыс бетіне ие  
фрикциялық  бұрғы 
 

Раздел  «Машиностроение.  Металлургия» 
 
 
 
 
 
1 – болат 3,  қалыңдығы  2 мм; 
2 – болат 30,  қалыңдығы  5 мм; 
3 – болат 30,  қалыңдығы  2 мм; 
4 – болат 3,  қалыңдығы  5 мм 
4 – сурет – Табақша материалдардың  үлгілері 
Табақша  материалдарды  JET  JVM 
  VS  DRO 
жоңғылау  білдегінің  бекіткіш  айлабұйымына  бекіту 
үшін  зерттеліп  отырған  табақша  материал  бекітілген 
арнайы  металл  тақтайша  жобаланып,  жасалды.  Ол 
үшін  металл  тақтайшаның  бетінен  тесіктер  тесіліп  жә-
не  сәйкесінше  үлгі  материалдарда  да  тесіктер  тесілді. 
Үлгілер  тақтайшаға  бұрандалармен бекітілді.   
  –  суретте  қысқыш  айлабұйымға  үлгілерді  бекіту 
үшін  арналған  арнайы  металл  тақтайшаның  фотосуре-
ті  кӛрсетілген.   
 
 
5 – сурет – Үлгілерді  бекіту  үшін арналған арнайы 
металл  тақтайшаның  фотосуреті 
 
Ғылыми тәжірибелік  зерттеу. 
Қарағанды  мемлекеттік  техникалық  университеті 
«Машинажасау  технологиясы»  кафедрасының  зертха-
налық  жағдайында  термофрикциялық  бұрғылаумен 
тұтас  табақша  материалдарда  тесік  алу  тәсілі  тәжірибе 
жүзінде  зерттелді.  Болат  3  және  болат  30  маркалы 
материалдарынан  жасалған  табақша  материалдардың 
ӛңделуге  бейімділік  қабілеттері  зерттелді.   
Тәжірибелер  JET  JVM  836  VS  DRO  модельдегі  тік 
жоңғылау білдегінде  орындалды. 
6  –  суретте  фрикциялық  бұрғының  ӛңдеу  процесі 
кӛрсетілген.   
 
 
1 – фрикциялық  бұрғы; 2 – дайындаманы  бекіту  үшін 
металл  тақтай;  3 – дайындама (табақша  материал);  
4 – дайындаманы бекітуге  арналған бұранда 
6 – сурет – Фрикциялық  бұрғының ӛңдеу процесі 
 
Болат  3  және  болат  30  маркалы  болат  материалы-
нан жасалған табақша  материалдар ӛңделді.   
  –  суретте  болат   жасалған, қалыңдығы   мм ӛң-
делген  табақша  материал кӛрсетілген.   
 
 
7 – сурет – Болат  3 жасалған,  қалыңдығы  2 мм 
ӛңделген  табақша  материал 
 
Ӛңдеу  кезінде  келесі  кесу  тәртіптері  таңдалып 
алынды:  n  = 
  – 
  айн/мин;  S=
-
  мм/айн. 
Ӛңдеу 
  минут  ішінде  түрлі  кесу  тәртіптерінде  жүргі-
зілді,  бірақ  толықтай  тесік  алынбады  ( -суретті  қара-
ңыз).  Кесу  бетінде  сызық  түрінде  екі  жыртылулар  1,2 
пайда  болды.  Бұл  металл  тақтайшаға  тӛрт  бұрандамен 
бекітілген  табақша  материал  тақтай  бетіне  толықтай 
жанаспауымен  түсіндіріледі.  Нәтижесінде  ӛңдеу  кезін-
дегі  соққылы  секірулердің  пайда  болуына  алып  келеді. 
Және  бұған  құралдың  жұмысшы  бетінің  параллель 
орналаспауының  да әсері болады. Сонымен қатар,  тер-
мофрикциялық  ӛңдеудің  кесу  механизмі  дайындама-
дағы  жылулық  және  деформациялық  ӛрістерді  оқшау-
лаумен  байланысты,  құрал  мен  дайындама  арасында-
ғы  сыртқы  үйкелісті  ішкі  үйкеліске  ауыстыратын  им -
пульсті  салқындатумен  жүретінін  айта  кеткен  жӛн. 
Бұл  жағдайда  үйкеліс  ӛңделетін  материалдың  қабатта-
рында  жүреді.  Кесу  теориясындағы  дәстүрлі  шӛгу  деп 
алатын,  түйісудегі  қабат  құралды  тозудан  қорғауы 
тиіс.  Бірақ  болат    фрикциялық  бұрғылау  процесі  ке-
зінде  бұл  байқалған  жоқ.  Бұл  болат  3  Т
балқу
  =  1550°С 
ие  екенімен  түсіндіріледі.  Ұсынылып  отырған  техно-
логия  бойынша  кесу  механизмі  орындалуы  үшін  түйі-

Раздел  «Машиностроение.  Металлургия» 
 
 
 
 
су  орнында  Т
конт
  = 
…
С температурасын қам-
тамасыз  ету  керек  еді.  Бірақ  айналу  жылдамдығының 
керекті  мәніне  қол  жеткізу  мүмкін  болмады.  Сонымен 
қатар  болат  3  шынығу  қабілеті  тӛмен  екенін  ескерген 
жӛн.  Ұсынылып  отырған  технологияда  ӛңделіп  отыр-
ған  материалдың  түйісу  қабаты  қыздыру-суыту  тер-
миялық  циклі  есебінен  тез  шынығуға  берілуі  керек. 
Осылармен  қатар  фрикциялық  бұрғылау  кезіндегі  де-
формациялық  процестер  де  айтарлықтай рӛл ойнайды. 
Тесік  алу  процесіндегі  деформацияның  рӛлін  арттыру 
үшін  ӛңдеу  процесінде  құрал  түйісу аймағын қыздыра 
отырып,  бір  уақытта  ӛз  ӛсі  бойынша  дайындаманың 
қызған  учаскесін  суытып,  ілгерілемелі  жұмысшы 
жүрісті  орындай  алуы  керек.  Бұл  үшін  тақтай  бетінде 
сәйкес ӛлшемдегі  тесікті  (немесе ойық) орындау керек. 
-суретте  болат 
  материалынан  жасалған  қалың-
дығы  5 мм ӛңделген табақша материал кӛрсетілген.   
Қалыңдығы    мм,  болат 
  материалынан  жасал-
ған  табақша  материалды  ӛңдеу  болат  3 ӛңдеу кезіндегі 
режимдерде  орындалды.  Табақша  материал  металл 
тақтай  бетіне  тығыз  жанастырылып,  бекітілді.  Ӛңдеу 
процесі  кезінде  табақша  материалдың  жыртылулары 
байқалған  жоқ.  Материал  ӛңдеуге  жақсы  берілді. 
Фрикциялық  ӛңдеуден  кейін  слесарлық  ӛңдеу  және 
қолмен  алынып  тасталынатын  ине  тәріздес  қылаулар 
пайда  болды.  Құралға  майлау-салқындату  сұйықты-
ғын  (МСС)  беруге  қарамастан,  0,5  минут  ӛңдеуден 
кейін  құралдық  материалдың  жұмысшы  бӛлігінің  күюі 
байқалды  (9-сурет).   
 
 
8 – сурет – Болат  30  материалынан жасалған,  ӛңделген 
табақша дайындама 
 
 
9 – сурет – Фрикциялық  бұрғының жұмысшы беті 
 
Бұл  ӛңдеу  процесі  кезінде  суыту  аймақтарындағы 
арнайы  каналдар  арқылы  түйісу  аймағына  үздіксіз 
МСС  түсіп  тұруы  керек  еді  және  қыздыру-суыту 
циклін  жасай  отырып,  құралдың  жұмысшы  бӛлігін  де 
салқындатуы  керек  болатын.  Кӛрініп  тұрғандай  бұл 
процесс  жеткілікті  дәрежеде  жұмыс  істемеді  немесе 
мүлде  МСС  берілуі  орындалған  жоқ.  Бұл  МСС  беріле-
тін  тесіктер  тым  кішкентай  және  МСС  берілу  кезінде 
құралдың  жоғары  айналуы  нәтижесінде  бұл  тесіктерге 
түсіп  үлгермейтінімен  түсіндіріледі.  Майлау-салқын-
дату  сұйықтығының  берілуін  қамтамасыз  ету  үшін 
құралдың  конструкциясын  қайта  қарастыру  немесе 
МСС  беруді қысым арқылы орындау керек.  
Ӛңделген  беттің  қаттылығы  Виккерс  бойынша 
МЕТ-У1  приборының  кӛмегімен  анықталды.  Қатты-
лықты  ӛлшеудегі  бұл  прибордың  абзалдығы  ол  ӛлшеу 
процесін  автоматты  түрде  орындайды.  Прибордың 
ішіне  орналастырылған  арнайы  бергіштер  соққы  мен 
соққыштың  жылдамдықтарының  қатыстарын  анық-
тап,  оны  прибордың  экранынан  кӛрсетеді.  Соққы  ке-
зінде  соққыштың  ұшындағы  қатты  қорытпадан  жасал-
ған  шарик  ӛңделген  бетпен  түйіседі.  Соққыштың  ішін-
де  тұрақты  магнит  қойылған. Оның жұмыс істеу прин-
ципін  былай  түсіндіруге  болады.  Соққыш  қосушы 
кнопканы  басқаннан  соң  серіппенің  кӛмегімен  ӛлше-
нетін  бетке  жанасады.  Сонан  соң  индуктивтік  орамы-
ның  және  ӛзінің  магниттік  алаңымен  жылжи  отыра 
ӛлшенетін  бетте  электрлі  қозғалушы  күшті  пайда  қы-
лады.  Сигнал  индуктивтік  орамынан  электрондық 
блок  кірісіне  беріледі  және  сол  жерде  қаттылық  мәні-
не түрленіп  прибордың дисплейіне  беріледі. 
Сынақтар  Қарағанды  мемлекеттік  техникалық 
университеті  «Машинажасау  технологиясы»  кафедра-
сының  зертханалық  базасында  бӛлме  температурасы 
жағдайында  жүргізілді.  Индикаторды  жіберу  ұзақты-
ғы 15-20  секунд болды.   
ТФӚ  кезіндегі  кесу  тәртіптері  мен  құрал  геоме-
триясы  деформацияланған  қабаттың  және  тетіктің  ӛң-
делген  бетінің  беріктік  қасиеттеріне  едәуір  әсер  етеді. 
Бұл  қасиеттер  ӛңделген  беттің  геометриясымен  қатар 
осы  беттің  басқа  бір  механизмнің  нақты  бір  түйінімен 
түйісуі  кезінде  тетіктің  функционалдық  қасиеттерін 
анықтайды.  Сәйкесінше,  осы  қасиеттерді  басқару  ма-
шинаның  сапалық  кӛрсеткішін  жақсартуға  мүмкіндік 
береді.  
Айналу  жылдамдығын  «n»  2000-ден  3000  айн/мин 
дейін  арттыру  500  Мн/мм -ге  беріксізденуге  әкеледі. 
Сондай-ақ,  беріксіздену  n  =  3
  айн/мин  кейін  айқы-
нырақ  байқалады.  Сәйкесінше  фрикциялық  түйісудегі 
сырғанау  жылдамдығы  бет  қаттылығына  жағымды 
әсер етеді.   
10  –  суретте  және  11  –  суретте  айналу  жиілігінің 
қаттылыққа  және кедір-бұдырлыққа  әсері кӛрсетілген.   
 

жүктеу/скачать 6,79 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: