Изготовление инструментов

Изложенный выше материал позволил ограничиться рядом конструктивных исполнений инструментов. В соответствии с рис.2.11 были изготовлены собственные инструменты (рис. 3.1).

Рис. 3.1 – Конструкции изготовленных инструментов до и после их использования

В отличии от большинства принятых конструкций инструментов инструменты ЮУрГУ сразу были изготовлены сборными. В цилиндрах большого диаметра были выполнены осевые отверстия для рабочих стержней и радиальные резьбовые отверстия для крепления последних. Такой подход сразу снизил расходы на изготовление опытных образцой инструментов, посокльку требовалось изготавливать только их рабочие стержни.

Для закреления листовых заготовок использовалась технологическая плита к которой привинчивались свариваемые образцы заготовок (рис. 3.2).

Рис. 3.2 – Конструкции приспособления для закрепления заготовок в тисках станка

Для исследования процесса был использован вертикально-фрезерный станок модели 675 (рис. 3.3), в шпинделе которого закреплялся трехкулачковый патрон, а в нем, соответственно, инструмент. На столе станка в тисках закреплялось указанное выше приспособление. Станок позволяет вести обработку на частотах вращения до 1600 об/мин, имеет достаточно жесткую конструкцию и прочность. Подача осуществляется механически от электродвигателя подач.

Рисунок 3.3 – Установка для сварки – вертикально-фрезерный станок 675

На основании вышеизложенных рекомендаций были подобраны режимы сварки, при которых формируется сварное соединение: скорость вращения инструмента — 800 об/мин; скорость сварки — 40 мм/мин; угол наклона инструмента — 0°. Технология СТП была апробирована для стыковых соединений полос толщиной 4 мм из сплава АМг3М.

Первые эксперименты оказались не столь удачными, как это описано в литературе. Так, например, начальный участок соединяемых полос оказался не проваренным (см. рис. 3.2). Последующий участок образовал соединение, но качество шва, его увод и последующая поломка инструмента (рис. 3.4), показали необходимость более тщательного подора как самого инструмента, так и режима обработки.

Рисунок 3.4 – Фрагмент сварочного шва

Последующая отработка этих вопросов позволила получить более приемлемое соединение с повышенной прочностью.

Одним из вопросов стало исследование возможности сварки двух пластин с третьей внахлест. Результат эксперимента оказался так же обнадеживающим (рис. 3.5).

Рисунок 3.5 – Фрагмент трех деталей сваренных СТП

Поскольку на предприятии заказчика значительно частью являюися изделия с трубчатыми элементами, то были проведены предварительные исследования по сварке трением трубы из АМг3М (рис. 3.6 – 3.8). В целом получился достаточно ровный шов. Однако эксперимент показал и проблемы. Главная из них наличие отверстия по окончании сварки. Второе – меньшая толщина сварочного шва по сравнению с базовой частью трубы.

Рисунок 3.6 – Сваренная трубчатая заготовка из АМг3М

Рисунок 3.7 – Сварочный шов снаружи

Рисунрк 3.8 – Сварочный шов изнутри трубы

Рисунок 3.9 – Отверстие в окончательный момент сварки по замкнутому контуру