Тема 32. Строгание и долбление. Строгальные и дол­бежные станки. Протягивание.

Вопросы:

1. Особенности процесса резания при строгании, долблении и протягивании.

2. Строгальные станки и работы, выполняемые на них.

3. Долбёжные станки и работы, выполняемые на них.

4. Протяжные станки.

1. Строгание и долбление (рис. 63) подобны течению, а режущий инструмент (строгальные и долбежные резцы) подобен токарному резцу. При строгании и долблении различают, как и при токарной обработке, обрабатываемую поверхность 1, поверхности резания 2, обработанную поверхность 3. Аналогичны этому элементы режима резания: глубина резания t (мм), подача S (мм/дв. ход), ширина срезаемого слоя b (мм), толщина срезаемого слоя а (мм), скорости резания υ (м/мин).

Однако процесс резания при строгании и долбле­нии имеет ряд особенностей. Процесс идет прерывисто. Резец совершает резание при движении только в од­ну сторону, во время рабочего хода (υ_р), а затем при поперечном строгании и долблении всегда следует холостой ход (υ_x), в течение которого инструмент возвращается в исходное положение и одновременно осу­ществляется подача (S) заготовки.

Рис 63. Схемы процесса строгания (а) и долбления (б)

Во время холостого хода резец охлаждается. Наличие холостого хода у станков этой группы снижает производительность. Процесс резания при каждом рабочем ходе начинается с удара резца об обрабатываемую заготовку при врезании. Динамическая нагрузка на инструмент ограничивает скорость резания, а также требует изготовления резцов, более массивных и прочных по сравнению с резцами, применяемыми при точении. При строгании (особенно при черновой обработке) следует применять изогнутые резцы, так как при отжиме прямого резца глубина резания увеличивается, что снижает точность обработки, стойкость инструмента и повышает шероховатость по­верхности. Характерной особенностью работы попереч­но-строгальных станков является переменная скорость резания по длине хода ползуна, которая меняется от нуля до максимума и потом снова до нуля, что также существенно сказывается на процессе резания.

Рис. 64. Схемы работы протяжек:

а – плоская протяжка; А – толщина срезаемого слоя, мм; б – круглая протяжка; γ – передний угол; α – главный задний угол; в – круглая прошивка

Строгальные резцы подразделяются на проходные, подрезные, отрезные и т. д.

Протягивание – процесс обработки металлов с по­мощью многолезвийного режущего инструмента (протяжки), зубья которого последовательно срезают тонкие слои металла с обрабатываемой поверхности (рис. 64).

Протяжки работают при растягивающем усилии. Ими обрабатывают внутренние и наружные поверхности раз­личных профилей. При обработке отверстий применяют прошивание (рис. 64, в), которое выполняют более коротким, чем протяжка, инструментом – прошивкой, его длина не превышает 15 диаметров отверстия. Про­шивки продавливаются (сжимающее усилие Р) плунже­ром пресса.

Протяжке и прошивке при обработке сообщают одно главное движение (поступательное) со скоростью реза­ния υ, а движение подачи как таковое отсутствует. По­следовательное срезание слоев металла обеспечивается конструкцией инструмента и выражается величиной пре­вышения последующего зуба над предыдущим S_z = 0,01...0,2 мм. Протягивание позволяет при невысоких скоростях резания достигнуть высокой производительно­сти, обеспечивая 7-й квалитет и 9-й класс шероховато­сти обработанной поверхности.

Протяжка – сложный в изготовлении и дорогостоящий инструмент, в подавляющем большинстве случаев пригодный для обработки поверхности вполне определенных размеров и форм. Протягивание широко применяют на заводах крупносерийного и массового производства, а также для изготовления уникальных деталей.

2. Строгальные станки предназначены для обработки резцом главным образом плоских поверхностей. При строгании прямой ход резца (стола) является рабочим, обратный – холостым; эта схема работы – основной недостаток строгальных станков.

Строгальные станки применяют в единичном и мелкосерийном производстве; их особенностями являются простота конструкции, дешевый инструмент, возможность достижения высокой точности обработки. Низкая производительность строгальных станков может быть в известной мере компенсирована многорезцовой обработкой.

В группу строгальных станков входят:

Продольно-строгальные станки (рис.65) предназначены для обработки плоских поверхностей крупных и средних заготовок. Заготовку устанавливают и закрепляют на столе, перемещаю­щемся возвратно-поступательно по направляющим станины. Резцам, закреплённым в резцедержателях суппортов, сообщается прерывистое движение подачи. Суппорты, расположенные на поперечине, применяют для обработки верхних поверхностей, а суппорты, расположенные на стойках – для обработки боковых поверхностей. Направление подачи может быть горизонтальным и вертикальным. Для строгания наклонных поверхностей суппорты снабжены поворотной частью. Стол станка получает движение от электрического привода бес­ступенчатого регулирования через коробку и червячную передачу. При этом обеспечивается медленное движение при врезании резца, разгон стола до установленной скорости и замедленное движение при выходе резца, а также ускоренный обратный ход.

Рис. 65 Рис. 66

При обработке заго­товок на продольно-строгальных станках, находящихся в хорошем состоянии, достигается высокая точность: при чистовом строгании - 10…11-й квалитеты при параметрах шероховатости поверхности R_а = 5…10 мкм, а при тонком строгании – 8…9-й квалитеты и R_а = 0,63…2,5 мкм.

Поперечно-строгальные станки (рис.66) применяют для обработ­ки небольших заготовок. Ползун вместе с суппортом и закреплен­ным в нем резцом совер­шает главное прямолинейное поступательно-возврат­ное движение по горизон­тальным направляющим станины.

Заготовку с помощью прихватов (или тис­ков) закрепляют на столе. По­перечная (горизонтальная) подача осуществляется при передвиже­нии стола по поперечине, вер­тикальная – суппортом. При стро­гании наклонных поверхностей суппорт поворачивается. Стол устанавливают на требуемой вы­соте, перемещая поперечину но вертикальным направляющим ста­нины.

Существуют различные приводы ползунов. Большое распростра­нение имеет привод с механизмом качающейся кулисы, расположен­ный внутри станины.

На поперечно-строгальных станках строгание гори­зонтальных плоскостей осуществляется черновыми и чистовыми проходными резцами, прямыми или изогнутыми. Вертикальные плоскости обрабатывают либо подрезными резцами, установленны­ми вертикально, либо проходными резцами, установлен­ными наклонно к направлению вертикальной подачи. Наклонные плоскости строгают проходны­ми или подрезными резцами. Поворотную часть суппор­та с резцом устанавливают под углом, который соответ­ствует углу наклонной плоскости. При этом вертикаль­ная подача осуществляется параллельно обрабатываемой поверхности.

П рямоугольные пазы выполняют прорезными резца­ми с применением вертикальной подачи. Широкие пазы строгают за несколько проходов.

При строгании Т-образных пазов сначала прорезным резцом строгают прямоугольный паз, а затем специальными резцами – боковые пазы. После этого двухлезвийным резцом обрабатывают фаски и круглым резцом калибруют стенки паза.

На продольно-строгальных станках выполняют одновременное строгание горизонтальной и вертикальной плоскостей заготовки, одновременное стро­гание пазов типа «ласточкин хвост» и призматического, строгание фасонной поверхности по копиру.

3. Долбежные станки (рис.67) применяют для обработки Рис.67

канавок, плоских, фасонных поверхностей заготовок небольшой высоты при больших поперечных размерах.

Ползун (долбяк) долбежного станка имеет главное прямолинейное поступательно-возвратное движение по на­правляющим станины. В нижней части ползуна имеется резцедержатель. Заготовку устанавливают на столе, который имеет продольное, поперечное и круговое перемещения.

Привод ползунов долбежных станков чаще бывает кривошипно-кулисным, а также кривошипно-шатунным или гидравлическим, привод подачи выполняет храповыми механизмами. Наибольший ход ползунов долбежных стан­ков от 100 до 1600 мм.

На долбежных станках обрабатывают плоские вер­тикальные поверхности, фасонные поверх­ности, цилиндрические поверхности, наруж­ные и внутренние пазы, а также многогран­ные отверстия и многогранники.

На станках этой группы выполняют и другие виды обработки (например, строгание зубьев зубчатых колес).

4. Протяжные станки. Эти станки по конструктивному признаку разделяют на го­ризонтальные и вертикаль­ные, по технологическому признаку – на станки для внутреннего и наружного протягивания (на некоторых станках можно выполнять как внутреннее, так и на­ружное протягивание). Уст­ройство протяжных станков довольно простое. На рис. 68 приве­ден горизонтально-протяжной станок для внутреннего протягива­ния.

П о направляющим станины 5 с помощью гидравлического привода перемещается ползун 2, на конце которого есть приспособ­ление 1 для закрепления протяжки. При работе длинными протяж­ками второй конец их поддерживается подвижным люнетом 4. Обрабатываемая заготовка устанавливается в приспособлении 3.

Рис. 68 Рис. 69

На рис. 69 приведена схема специального вертикально-про­тяжного станка для обработки шеек коленчатых валов. По верти­кальным направляющим станины 3 перемещается ползун 2, не­сущий протяжки 4. На столе 6 установлены две бабки 5, одна из которых (левая) сообщает вращение коленчатому валу 1, а другая поддерживает его. При рабочем ходе протяжка движется навстре­чу вращающемуся валу.