3. Для протяжек из стали хвг табличные скорости резания снижать на 25-30 %.

3. Обработка шлицевых поверхностей

3.1. Общие положения и указания

К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ

Методические указания разработаны для четырех лабораторных работ, связанных с изучением металлорежущего инструмента, особенностями его практического применения.

Цель работ: закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков в подборе оптимальных конструкций и геометрических параметров режущих инструментов для заданных условий обработки и измерение этих параметров в реальных условиях. В работах предусмотрены элементы исследований, что значительно повышает познавательный эффект.

Все лабораторные работы рассчитаны на выполнение каждым студентом индивидуальных заданий, выдаваемых преподавателем.

Время выполнения одной работы - 4 часа

Не позднее, чем за две недели до проведения лабораторной работы, студент должен знать номер той работы, которую он должен выполнять на следующем занятии. За это время студент знакомится с описанием лабораторной работы, изучает теоретические вопросы, продумывает возможные варианты выполнения работы.

Отчет по лабораторным работам оформляется в отдельной тетради. Он проводится в виде защиты проекта. Студент защищает проект в присутствии всей подгруппы. Каждый присутствующий может задавать вопросы и высказывать свое мнение по поводу проекта.

В отчетах по лабораторным работам должны быть представлены:

1. Индивидуальное задание

2. Линейные и геометрические параметры инструмента, определенные применительно к данному индивидуальному заданию

3. Полный расчет режимов резания

4. Линейно-геометрические параметры аналога режущего инструмента

5. Исследовательская часть

Примечание. Варианты задания выбираются по номеру паспорта: вариант соответствующий пункту 1 выбирается по последней цифре номера паспорта; вариант пункта 2 – по предпоследней цифре и т.д.

3.2. Теоретическая часть

Шлицевые поверхности формируются на наружных и внутренних цилиндрических поверхностях. Внутренние шлицевые поверхности образуются в основном протягиванием. Наружные шлицевые поверхности образуются фрезерованием.

Протяжка - многозубый инструмент; каждый последующий зуб протяжки выше предыдущего; движение резания прямолинейное и реже – круговое. Несмотря на сравнительно низкие скорости резания (2 - 15 м/мин), применяемые при протягивании, производительность протягивания высокая, так как велика суммарная длина режущих кромок, работающих одновременно. Производительность при про­тягивании еще более повышается, если используются протяжные станки с непрерывным рабочим движением и автоматической за­грузкой заготовок. Вследствие высокой производительности и точ­ности обработки протяжки получают все большее распространение в машиностроении; однако протяжки - дорогой инструмент, и их применение оправдывается в основном только при крупносерийном и массовом производстве.

Протяжки целесо­образно изготовлять из быстрорежущих сталей. В отдельных слу­чаях можно применять сталь ХВГ, которая мало деформируется при термической обработке, что важно при значительной длине протяжки. При оснащении протяжки твердым сплавом ВК8, ВК6М стойкость ее значительно повышается по сравнению со стойкостью протяжек из быстрорежущей стали, например, при обработке чугуна. Наружные и круглые протяжки диаметром свы­ше 80 мм часто изготовляют сборными.

Каждая внутренняя протяжка имеет хвостовик (для закрепления протяжки в патроне протяж­ного станка); шейку; переходный конус; направляющую часть (для направления протяжки в начале ее работы по предваритель­но обработанному отверстию); режущую часть, на которой рас­положены зубья, срезающие основной припуск; калибрующую часть, на которой расположены зубья, калибрующие отверстие и обеспечивающие необходимый класс шероховатости поверхности заднюю направляющую часть, служащую для удержания длинной протяжки от провисания и не допускающую перекоса заготовки в конце протягивания (в момент выхода последнего зуба).

Форма протяжек для протягивания шлицевых поверхностей представлена на рисунке 3.1: д, е, з.

Рис. 3.1. Типы протяжек для отверстий:

а - круглая цельная; б - круглая сборная; в - винтовым зубом;

г - выглаживающая; д - прямошлицевая;

е - спирально-шлицевая; ж - эвольвентная;

з - остроугольно-шлицевая; и - комбинированная;

к - квадратная

Задний угол зубьев протяжки в сечении, совпадающем с на­правлением резания, выбирается независимо от материала заготовки; он должен обеспечивать хорошие условия резания, уменьшая трение задней поверхности об обработанную поверх­ность.

У калибрующих зубьев делается цилиндрическая ленточка шириной f = 0,05 - 0,2 мм. Значения заднего угла берутся в зависимости от вида операции (черновой или чистовой) и типа протяжек (табл. 1). Малое значение заднего угла протя­жек для внутреннего протягивания объясняется тем, что при боль­шем значении угла, а заточка протяжки по передней поверхности вызовет значительное изменение размеров зубьев (протяжек) в поперечном сечении. Вследствие этого же делается незначительным и задний угол на фаске у зубьев калибрующей части. Передний угол выбирается в зависимости от материала заготовки (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Значения заднего угла

Тип протяжек	Задний угол  ° для зубьев			Допуск на величину заднего угла в мин для зубьев
	черновых	чистовых	калиб­рующих	черновых	чистовых и калиб­рующих
Круглые и шлицевые Шпоночные Наружные: регулируемые нерегулируемые	3 3 3 - 4 3 - 4	2 2 3 - 4 2	1 2 3 - 4 1 - 2	+30 +30 +30 +30	+15 +30 +30 +15

Значения переднего угла выбираются в зависимости от материала заготовки, т. е. от вида материала, его марки, твердости показатели твердости, представленные по шкале Бринеля (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Значения переднего угла режущей и калибрующей частей протяжки

Материал заготовки	Твердость НВ	Передний угол  ° для зубьев
		черновых и	чистовых и
		переходных	калибрующих
Сталь	≤ 197	16 - 18 15	5
	>229	10
Чугун: серый ковкий Алюминий и его сплавы, красная медь, баббит Бронза, латунь	≤ 180 > 180 - - -	10 5 10 20 5	-5 -5 5 20 -10

При расчете режимов резания для фрезерования шлицев руководствоваться инструктивными указаниями по нарезанию зубьев назубофрезерных станках, пользуясь табл. 3.3

Нарезание шлицев червячными фрезами.

Скорость резания v = v_таблК_v, где К_v - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента

Таблица 3.3

Материал	Характер обработки	Допуск на толщину шлицев  в мм	Высота шлицев h в мм	Число шлицев детали zд							Скорость резания vтабл в м/мин
				6-8		10- 12			14-16
				Подача s0 в мм на обо­рот детали
Углеродистые и легированные нормализованные стали НRС < 25	Однократная под шлифование	0,1-0,15	2-3,5 4-6	2,4 2,2			2,6 2,4		2,9 2,6		40 35
	Однократная окончательная	0,045-0,06	2-3,5 4-6	2,0 1,6			2,2 1,8		2,4 2,0		35 30
		0,03-0,04	2-3,5 4-6	1,2 1,0			1,4 1,2		1,6 1,4		35 30
Углеродистые и легированные улучшенные стали НRС 25-35	Однократная под шлифование	0,1-0,15	2-3,5 4-6	2,0 1,8			2,2 2,0		2,4 2,2		30 25
	Окончательная после предварительной	0,045-0,06	2-3,5 4-6	1,8 1,6			2,0 1,8		2,2 2,0		40 35
		0,03- 0,04	2-3,5 4-6	1,4 1,3			1.6 1,5		1,8 1,7		40 35
	Однократная окончательная	0,045-0,06	2-3,5 4-6	1,4 1,2			1,6 1,4		1,8 1,6		30 25
		0,03-0,04	2-3,5 4-6	1,0 0,8			1,2 1,0		1,4 1,2		30 25
Примечания: 1. Для станков недостаточной жесткости подача может быть уменьшена на 10 - 30 %. 2. Для фрезы с «усиками» подача может быть уменьшена до 20 %. 3. Режимы резания ориентированы на стойкость фрезы между передвижками (при отсутствии передвижек - за одну установку) Тм. Для других стойкостей табличные значения скорости резания нужно умножать на коэффициент Кv.
Стойкость Тм в минутах машинной работы			400		320			240		160
Кv			0,8		0,9			1,0		1,2

Группы скорости резания при протягивании стали и чугуна

Таблица 3.4

Твердость НВ

Сталь

углероди­стая и ав­то-матная

марганцо­вистая и хромова-надиевая

хро-ми­стая

Хро-мо-молиб-де­новая

хромо-кремни­стая и крем-не-мар-ганцо-вистая

хромо-марган­цовис-тая

Хро-мо-крем-не-мар-ганцо-вистая

До 156 Св.156 до 187 » 187 » 197 » 197 » 229 » 229 » 269 » 269 » 321

IV

-

-

-

-

-

-

III

III

II

II

II

II

I

I

I

II

II

II

II

III

III

II

II

III

III

IV

III

III

Твердость НВ

Сталь

Чугун

нике­левая

хро-мо-никеле­вая

хромо-мар-ган-цово-молибденовая

ни-кельмо-либ­деновая

хромо-марган-цови-стоти-тановая

хромо- ни-кель-молибденовая

се­рый

ков­кий

До 156 Св.156 до 187 » 187 » 197 » 197 » 229 » 229 » 269 » 269 » 321 » 229 » 269 » 269 » 321

-

-

-

-

-

-

I

III

I

IV

II

III

II

III

I

II

-

III

II

II

III

-

III

III

III

-

IV

-

Скорости резания, м/мин, для протяжек

из быстрорежущей стали Р6М5

Таблица 3.5

Группа скорости резания (см.табл. 53)	Протяжки
	цилиндриче­ские	шлицевые	шпоночные и для наружного протягивания	всех типов
I	8/6	8/3	10/7	4
II	7/5	7/4,5	8/6	3
III	6/4	6/3,5	7/5	2,5
IV	4/3	4/2,5	4/3,5	2

Примечания: 1. В числителе приведены ско­рости резания при Ra = 3,2 — 6,3 мкм и точности 8 — 9-го квалитетов, в знаменателе — при Ra = 1,6 мкм и точности 7-го квалитета; для протяжек всех типов — при Ra = 0,8 — 0,4 мкм.

2. При протягивании наружных поверхностей с допуском до 0,03 мм секциями протяжек с фа­сонным профилем скорость резания снижать до 4—5 м/мин.

3. Для протяжек из стали ХВГ табличные скорости резания снижать на 25-30 %.