
книги из ГПНТБ / Скиженок В.Ф. Автоматизация и механизация протяжных работ
.pdfжек в 3—10, а в отдельных случаях в 20 раз и более снижает стоимость обработки! детали.
Для получения наибольшей экономической эффективности от применения твердосплавного протяжного инструмента необ ходимо правильно выбрать его оптимальные геометрические параметры, назначить режимы резания и спроектировать про тяжку рациональной конструкции, обеспечивающей технические требования обрабатываемой детали.
Обычно для проектирования инструмента конструктор имеет следующие данные: марку обрабатываемого материала, техни ческие требования на деталь. В большинстве случаев известен тип станка и его техническая характеристика. На основании этих данных затем выбирают марку инструментального мате риала, схему резания по снятию припуска, геометрические па раметры зубьев протяжки и назначают режимы резания. После этого выбирают состав СОЖ. коэффициент стружкозаполнения, глубину стружечной канавки и шаг зубьев протяжки. Прово дят расчет силы протягивания, распределяют снимаемый при пуск между черновой и чистовой частями протяжки и устанав ливают общее количество зубьев и длину протяжки. Если ста нок не был задан, то после этого выбирают тип и модель стан ка. Подбирают способ крепления режущих зубьев-пластин к корпусу протяжки, материал корпуса, форму и размеры зубь ев-пластин и рассчитывают конструктивные элементы про тяжки.
Ниже приведена методика расчета твердосплавных протя жек для обработки наружных поверхностей.
1. При проектировании твердосплавных протяжек конструк тор должен располагать следующими данными: маркой обраба тываемого материала, его химическим составом и механиче скими характеристиками, габаритными размерами обрабатывае мой поверхности, величиной снимаемого припуска, технически ми требованиями к обрабатываемой детали (точность и шеро ховатость обработанной поверхности).
Можно ориентировочно рекомендовать диапазон основных технологических характеристик обрабатываемых деталей, изго товленных из основных представителей групп по обрабатывае мости жаропрочных материалов, при обработке твердосплав ными протяжками на повышенных скоростях резания (табл. 10).
Если инструмент проектируют на имеющееся оборудование, то конструктор должен располагать паспортными данными станка: тип, модель, тяговая сила, длина хода ползуна, диапа зон скоростей, расстояние от плоскости каретки до торца под веденного стола, тип стола, величина регулирования хода сто ла и т. д.
Если же оборудование выбирают из условия рационально спроектированной протяжки, т. е. проектируют специальный станок, то следует руководствоваться тем, что твердосплавные
130
Таблица 10
Некоторые технические условия и требования на обрабатываемые детали
Ма р к а о б р а б а
ты в а е м о г о
ма т е р и а л а
Г р у п п а о б р а б а т ы в а е м о с т и
|
|
M e x a i и ч е с к и e |
свой с т в а |
|
|
К л а с с м и к р о с т р у к т у р ы |
S |
s |
|
|
|
3 |
s |
|
|
|
|
о б р а б а т ы в а е м о г о |
о |
u |
|
о |
|
|
и |
|
н в |
||
м а т е р и а л а |
А |
A |
|
A |
|
Я |
|
u |
|
||
|
я |
O |
a |
|
|
|
33 |
oH |
ъГ |
|
|
|
ь |
<© |
|
20ХЗМВФ |
I |
П ер л и тн ы й ................. |
90 |
75 |
12 |
8 |
269—331 |
ЭЖ2 |
и |
Мартенситный . . . . |
66 |
45 |
16 |
8 |
225—230 |
15X11МФ |
п |
Мартенситно-феррит- |
70 |
50 |
Г5 |
12 |
223—230 |
|
|
н ы й ......................... |
|||||
ВТ8 |
V[I |
— |
105 |
94 |
10 |
3 |
320—380 |
ЗХ19Н9МВБТ |
III |
Аустенитный . . . . |
60 |
30 |
14 |
3 |
229—255 |
ЖС6К |
VI |
— |
100 |
|
15 |
1—3 |
375—400 |
Продолжение табл 10.
|
б а |
|
В е л и ч и н а |
Д и а п а з о н |
|
|
а |
|
д л и н п р о |
||
М а р к а о б р а |
б р т и |
К л а с с м и к р о с т р у к т у р ы |
с н и м а е м о |
||
т я г и в а е м о й |
|||||
б а т ы в а е м о г о |
о о с |
о б р а б а т ы в а е м о г о |
г о п р и |
п о в е р х н о |
|
|
ппа меа |
|
в м м |
|
|
м а т е р и а л а |
|
м а т е р и а л а |
п у с к а А |
с т и / |
|
|
у в |
|
|
в м м |
|
|
Г р т ы |
|
|
|
20ХЗМВФ |
I |
Перлитный............ |
0,1—30 |
10—150 |
ЭЖ2 |
н |
Мартенситный . . . |
0,1—30 |
10—150 |
15Х11МФ |
п |
Мартенситно-феррит- |
0,1—30 |
10—150 |
ВТ8 |
VII |
Н Ы Й ........................................ |
||
— |
0,1—30 |
10—150 |
||
ЗХ19Н9МВБТ ш |
Аустенитный . . . . |
0,1—30 |
10—150 |
|
ЖС6К |
VI |
— |
0,1—20 |
10—100 |
1 К л а с с т о ч н о с т и о б р а б а т ы в а е м о й п о в е р х н о с т и
2 - 6
2 — 6
2—6
2—6
2 — 6
2 — 6
К л а с с
чи с т о т ы
об р а б а т ы
ва е м о й
по в е р х н о
с т и п о Г О С Т у
2 7 8 9 — 5 9
3—8
3—8
3—8
3—8
3—9
3—7
протяжки применяют в основном при работе с повышенными скоростями резания, а поэтому и протяжные станки следует вы бирать с учетом обеспечения ими требуемой скорости. Следует заметить, что в настоящее время в СКБПС разработан ряд специализированных станков МП200, МП228, МП239 и т. д., сбеспечивающих скорость движения рабочего органа до
90м/мин.
2.О возможности применения пластинок твердых сплавов для оснащения наружного протяжного инструмента, работаю щего в условиях прерывистого резания, нет отработанных ре комендаций.
Применение ныне выпускаемых нашей промышленностью пластинок и колец мелкозернистого твердого сплава марок ВК.6М, ВКЮМ, ВК15М в протяжках, разработанных в СКБПС
5* 131
и используемых для обработки отверстий в чугунных деталях, показало, что они имеют в основном стойкость в 200—400 раз выше быстрорежущих протяжек. Это наблюдается даже в тех случаях, когда имеет место ярко выраженное прерывистое резание, где при входе и выходе зуба сила резания Рг колеб лется по величине до 20—25%.
В данной работе отбор инструментального материала про изводился методом краткого эксперимента со следующими мар ками твердых сплавов: ВК4, ВК6М, ВК8, ВК.10М, ВК15М, Т14К8, Т5КЮ, и ТТ7К12В. Причем это осуществлялось для каждого из обрабатываемых материалов в отдельности. По следнее обстоятельство вызвало необходимость иметь для каж дого обрабатываемого материала свои режимы резания и оп тимальные геометрические параметры зубьев протяжек. Иссле дования производились путем обработки открытых поверхно стей заготовок сборной шестизубой протяжкой. Протяжки оснащались стандартными пластинками формы 0127А по ГОСТ 3882—67. Резание в основном производилось всухую.
Проведенные сравнительные исследования по выбору инстру ментальных материалов, применяемых в данной работе, позво лили составить общую таблицу (табл. 11).
Таблица 11
Инструментальные материалы для обработки жаропрочных сталей и сплавов
|
|
Р е к о м е н д у е м ы й и н с т р у м е н т а л ь н ы й м а т е р и а л |
|
О б р а б а т ы в а е м ы й |
К л а с с м и к р о с т р у к т у |
|
Б ы с т р о р е ж у щ а я |
м а т е р и а л |
р ы |
Т в е р д ы й с п л а в |
|
|
|
с т а л ь |
|
|
|
|
20ХЗМВФ |
Перлитный |
Т14К8 |
Р18К5Ф2 |
|
|
Т5К10 |
Р18 |
|
|
ВК8 |
|
2X13 |
Мартенситный |
Т5К10 |
|
|
|
Т14К8 |
|
|
|
Т5К12В |
|
|
|
ВК8 |
|
ВТ8 |
|
ВК6М |
|
|
|
ВК8 |
|
ЗХ19Н9МВБТ |
Аустенитный |
Т14К8 |
Р18К5Ф2 |
|
|
Т5К10 |
Pi 8 |
|
|
Т5К12В |
|
ЖС6К |
|
ВК15М |
|
|
|
ВК8 |
|
Марку твердого сплава выбирают в зависимости от группы обрабатываемого материала, исходя из условий максимальной стойкости, для определенного диапазона скоростей резания. Следует заметить, что сплавы группы ТК следует применять только в условиях высокой жесткости системы СПИД,
132
3. Выбор схемы резания проводят в зависимости от формы и размеров обрабатываемой поверхности по табл. 12.
Таблица 12
Рекомендуемые схемы резания при наружном протягивании твердосплавным инструментом
|
|
С х е м а р е з а н и я |
||
Ф о р м а о б р а б а т ы в а е м о й п о в е р х н о с т и |
|
г е н е р а |
с м е ш а н н а я |
|
п р о ф и л ь |
( г е н е р а т о р - |
|||
|
||||
|
н а я |
т о р н а я |
н а я -f-n p o - |
|
|
|
|
ф и л ь н а я ) |
г р у п п о в а я ( п р о г р е с с и в н а я )
Открытые поверхности |
с |
шириной |
|
|
|
|
|
||
В < 1 5 |
м м .............................................. |
|
с |
т |
|
|
|
|
|
Открытые поверхности |
шириной |
|
_ |
|
|
|
|||
15 |
м м |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
профиля типа |
|
|
|
|
||||
Поверхности сложного |
+ |
+ |
|
|
|
||||
пазов |
.................................................. |
|
|
|
|
_ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Открытые поверхности сложного про |
|
|
|
|
|
||||
филя |
...................................................... |
|
|
4- |
+ |
+ |
|
+ |
|
При |
ширине |
обрабатываемой |
открытой |
поверхности |
до |
||||
15 мм |
удобнее |
всего |
применять профильную |
схему |
резания. |
||||
Если коэффициент |
стружкозаполнения находится |
в |
пределах |
||||||
6 = 2,5, |
то на зубьях твердосплавных |
протяжек |
не |
следует |
де |
лать стружкоделительных канавок, так как они, незначительно улучшая процесс стружкообразования, способствуют быстрей шему износу режущих лезвий.
При обработке открытых поверхностей шириной более 15— 20 мм чаще всего при съеме припуска следует применять ком бинированную схему резания. При этом основной припуск сни мают протяжками по прогрессивной схеме резания, с располо жением режущих зубьев на плите (кассете) в шахматном по рядке, а зачистку протянутой поверхности производят по про фильной схеме резания.
Поверхности сложных профилей типа пазов обрабатывают по генераторной схеме резания. В отдельных случаях для по лучения более высокого класса чистоты применяют зачистку боковых поверхностей пазов по профильной схеме резания.
Открытые поверхности сложного профиля (замковая часть лопаток турбин) обрабатывают протяжками с применением профильной, генераторной, а иногда и прогрессивной схемы ре зания.
4. Учитывая различия химического состава и механических свойств обрабатываемых материалов, выбор геометрических параметров зубьев протяжек проводят для каждого исследуе мого материала в отдельности. Важным условием сохранения работоспособности режущих и особенно чистовых зубьев про
133
тяжек, которые обеспечивают окончательный размер обраба тываемых поверхностей, является размерная стойкость. Для обеспечения необходимой размерной стойкости протяжек при обработке открытых поверхностей и неглубоких пазов неслож ного контура применяют различные регулировочные устройст
ва в виде клиньев, прокладок и т. д. Наоборот, при обработке замкнутых и полуоткрытых поверхностей слож ного профиля, когда регулировка на заданный размер чистовых зубьев практически исключена, переточка зубьев производится только по пе редней поверхности, и в этом случае размерная стойкость в большей сте пени будет зависеть от величины заднего угла а й в меньшей степени от величины переднего у. Для под тверждения этого был проведен рас
чет изменения размера режущих зубьев протяжки в зависимости от величины износа по задней поверхности /г3, а также значений переднего и заднего углов.
Когда режущие зубья протяжки имеют передние углы у^О , а угол заострения (3<90°, расчет проводят по схеме, приведен ной на рис. 75, в следующей последовательности;
— = tga; откуда H — b tga;
ь
~И = tg у; откуда с = Н tg у; h ^ b —c.
'Подставляя вместо b его значение, получим
Н= {К + с) tg a = h3tg x -f Я tg у tg a;
H( 1— tgytg a) = h3tga;
H = hs tgg
1 — t g a t g y '
Затем с помощью этой формулы рассчитывают величину из носа режущих зубьев по высоте Н исходя из следующих усло вий: задний угол а = 30'; 1°; 2°; 3°; 4°; 5°; 6°; 7°; 8°; 9°; 10° при износе в виде площадки по задней поверхности /г3=0,1; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 мм и переднем угле у = 0°; 10°; 15° и 20°. Следует отметить, что увеличение заднего угла от 30' до 10°, например, при наиболее оптимальном переднем угле, равном 15°, и износе по задней поверхности до 0,3 мм уменьшает размер протяжки по высоте зуба от 0,0026 до 0,055 мм. Установлено, что поверх ность с наименьшей шероховатостью образуется при у=15ч-20° и a = 5°. Но при использовании протяжек с нерегулируемыми по
134
высоте зубьями, применяя \' = 20° и а = 5° при максимальной величине износа по задней поверхности до Л3= 0,3 мм, мы будем иметь износ по высоте зуба Н = 0,027 мм. Учитывая, что допуск на размер для «елочного» профиля обычно небольшой по вели чине и составляет 0,02 мм, то данные геометрические парамет ры для зубьев чистовых протяжек не могут удовлетворять про изводство с экономической точки зрения. Такая протяжка не допускает переточек, так как она уже при наличии износа по задней поверхности меньше 0,3 мм не обеспечивает сохранения размерной стойкости зубьев протяжки. К тому же протяжка имеет из-за технологической сложности ее изготовления высо кую стоимость, а длительность работы очень небольшая. По этому у чистовых протяжек из быстрорежущих сталей, приме
няемых при обработке сталей ЭИ415 и ЭИ572 и др., |
регули |
||||
ровка |
которых на |
определенный размер |
по высоте не |
может |
|
быть |
произведена, |
зубья должны быть |
заточены с у=15° и |
||
а=1-у-2°, |
а также по задней поверхности чистовых зубьев долж |
||||
на быть |
ленточка |
/3 = 0,05ч-0,1 мм. Наоборот, на зубьях про |
тяжек, допускающих регулировку их по высоте, следует приме нять у=15° и а = 3-н4° с ленточкой по задней поверхности не более 0,005 мм.
При определении оптимальных геометрических параметров для твердосплавных протяжек за основной критерий в отличие от предыдущих опытов принималась не шероховатость обрабо танной поверхности, а линейная стойкость, количественная оценка которой учитывалась величиной износа по задней по верхности режущих лезвий. Линейная стойкость, а не шерохо ватость в качестве критерия принималась потому, что твердо сплавные протяжки работают в основном на повышенных скоростях резания, где шероховатость поверхности высоких клас сов чистоты зачастую обеспечивается даже при различных гео метрических параметрах инструмента, а лимитирующим факто ром является именно стойкость. Шероховатость обработанной поверхности и размерная стойкость определялась при крити
ческом |
значении |
величины износа |
по задней |
поверхности |
зубьев |
h3 = 0,3 мм. |
Инструментальный |
материал |
выбирали на |
основании проведенных предварительных опытов с учетом обра батываемого материала по табл. 11. Подъем на зуб sz состав лял 0,05 мм. Все твердосплавные пластины (зубья протяжек) затачивали и затем доводили по задней и передней поверхности алмазными кругами 2720—0002 ГОСТ 16167—70 (алмазонос ный слой из порошков синтетических алмазов АС063/40 по ГОСТ 9206—70) и алмазной пастой ACM 60/40 НОМ, ACM 40/28 НОМ ГОСТ 16877—71 до шероховатости 10-го клас са чистоты. В кассете устанавливали и закрепляли механиче ским путем четыре твердосплавных пластины. Замеры величин износа по задней поверхности во избежание внесения случайных погрешностей производили по второму и третьему зубу. Замеры
135
Таблица 13
Значение геометрических параметров зубьев твердосплавных протяжек при обработке стали ЭИ415
|
7 в г р а д . |
ф а с к и |
н е й п о f n в м м |
|
у г о л |
у г о л |
п е р е д з у б а |
№ о п ы т а |
П е р е д н и й |
П е р е д н и й 1 ф в г р а д . |
Ф а с к а н а в е р х н о с т и |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
5 |
0 |
___ _ |
3 |
10 |
0 |
— . |
4 |
—5 |
0 |
___ |
5 |
— 10 |
0 |
___ _ |
6 |
— 15 |
0 |
___ |
7 |
- 2 5 |
0 |
___ |
8 |
10 |
—5 |
0,1 |
9 |
10 |
—5 |
0,1 |
10 |
10 |
—5 |
0,1 |
11 |
10 |
— 15 |
0,2 |
12 |
10 |
— 15 |
0,2 |
13 |
10 |
— 15 |
0,2 |
14 |
10 |
— 15 |
0,2 |
15 |
10 |
— 15 |
0,2 |
16 |
10 |
—15 |
0,2 |
17 |
10 |
— 15 |
0,2 |
г р а д . |
п о в е р х м |
в |
й м |
у г о л а |
е в |
н а з а д н у б а f 3 |
|
й |
з |
З а д н и |
Ф а с к а н о с т и |
3
3 |
— |
3 |
— |
3 |
___ |
3 |
— |
3 |
___ |
3 |
___ |
5 |
— |
10 |
— |
3 |
— |
3 |
___ |
3 |
___ |
3 |
0,05 |
3 |
0,1 |
3 |
0,15 |
3 |
0,20 |
2 |
0,1 |
В е л и ч и н а и з н о с а п о з а д н е й п о в е р х н о с т и
з у б а |
h3 в м м |
в т о р о й |
т р е т и й |
з у б |
з у б |
0,29 |
0,3 |
0,28 |
0,29 |
0,3 |
0,3 |
0,29 |
0,3 |
0,21 |
0,31 |
0,27 |
0,33 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,27 |
0,3 |
0,3 |
0,29 |
0,3 |
0,28 |
0,31 |
0,3 |
0,3 |
0,29 |
0,3 |
0,28 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
0,29 |
0,3 |
Л и н е й н а я с т о й к о с т ь L в м
10
20
25
8
6
6
3
15
12
35
40
45
45
50
42
35
45
Rz |
|
а р и |
|
|
|
с т е й |
|
б п |
|
|
|
|
а з у м м |
|
|
|
|
н о |
|
о с в |
|
|
|
оренв |
|
зиан Иет мм |
|
Х а р а к т е р и з н о с а з у б ь е в п р о т я ж к и |
|
|
|
|
|
||
В ы с о т а в м к м |
|
В е л и ч и н п о в ы с о /*з = 0 , 3 |
i |
|
|
1 |
1 |
! |
|
|
|
8,7 |
|
0,0156 |
Выкрошивание |
|
|
6,3 |
|
0,016 |
|
Мелкое выкрошивание |
|
3,1 |
|
0,011 |
|
Естественный износ, мелкое выкрошива- |
|
|
|
|
|
ние |
|
9,3 |
|
0,0156 |
Сколы |
|
|
16 |
|
0,0152 |
Сколы |
|
|
18,2 |
|
0,0151 |
Сколы |
|
|
19,2 |
|
0,0149 |
Сколы |
|
|
8,3 |
|
0,026 |
|
Выкрошивание |
|
8,9 |
|
0,052 |
|
Выкрошивание |
|
5,3 |
|
0,0156 |
Мелкое выкрошивание |
||
3,2 |
|
0,0156 |
Мелкое выкрошивание |
||
3,1 |
|
0,0151 |
Естественный |
износ |
|
3,0 |
|
0,0151 |
Естественный |
износ |
|
1,6 |
|
0,0151 |
Естественный |
износ |
|
3,0 |
|
0,0151 |
Естественный |
износ |
|
3,2 |
|
0,0151 |
Мелкое выкрошивание |
||
5,2 |
|
0,01 |
|
Мелкое выкрошивание |
по первому зубу не производили в связи с тем, что его приме няли в качестве буферного на случай неправильной установки заготовки, что могло привести к резанию с повышенным подъ емом на зуб. Последний же зуб имел повышенный износ. Ско рость резания выбиралась в зависимости от свойств и обраба тываемости каждого испытуемого материала после проведения предварительных опытов. В качестве критерия затупления ус
ловно |
принималась величина износа |
площадки по задней |
поверхности h 3 = 0,3 м м . Перед уста- |
изношенный |
|
новкой пластин в кассету предвари |
|
|
тельно проверяли, нет ли трещин на |
|
|
них при торцовом прерывистом то |
|
|
чении трубы. Зубья или резцы за |
|
|
крепляли в специальной державке. |
|
|
Каждый резец устанавливали с по |
|
|
дачей на зуб 0,05 мм, и при скоро |
|
|
сти, близкой к оптимальной скоро |
|
|
сти протягивания данного материа |
|
|
ла, резец проходил путь резания |
Рис 76 Схема расчета |
|
длиной 15 м. Около 95% резцов при |
||
такой проверке не имели заметных |
|
|
следов |
износа. Однако на отдельных пластинках-резцах были |
замечены различных размеров следы выкрошивания, и поэтому их не использовали для дальнейших исследований. Результаты опытов, которые получены при обработке стали ЭИ415 твердо сплавными протяжками, оснащенными сплавом Т14К8 со ско ростью резания а = 50 м/мин, сведены в табл. 13.
Как показали опыты, оптимальными по величине геометри ческими параметрами зубьев при обработке стали ЭИ415 про тяжками, оснащенными твердым сплавом Т14К8, являются: передний угол у=10°, фаска по передней поверхности fn=0,2 мм с отрицательным углом уф= —15°, задний угол а = 3° и фаска по задней поверхности f3 = 0,l мм. При этом обеспечивается наи большая линейная стойкость протяжек L до 50 м при соответ ственно малой широховатости обработанной поверхности (8—- 9-й классы чистоты), что вполне удовлетворяет техническим условиям на обработку дисков турбин. Однако при применении твердосплавных протяжек для окончательной или чистовой обработки профиля «елочного» паза необходимо знать, обеспе чивается ли определенная размерная стойкость протяжек, имею щих на передней поверхности зубьев фаску. Поэтому ниже дан расчет величины износа по высоте зуба Я (рис. 76).
Из треугольников имеем следующие соотношения:
— = 1§ ( 9 0 ° - Тф), |
Я — atg (90° — уф); |
и |
Я = Mg а. |
137
Приравнивая правые части уравнения, получаем
|
atg(90° — уф) = bt got; |
||
6 = |
a tg (90° — уф) |
где а = h3— b. |
|
tg a |
|||
|
|
Подставляя значение b, получим
|
|
|
otg(90° —уф) |
|
||
|
|
а — К |
tga |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
a tg a = /i3tg a — atg(90° — уф), |
|
|||
|
|
_ |
h 3 tg a |
|
|
|
|
|
|
tg « + |
tg (90° — уф) |
|
|
Подставив |
значение |
а в формулу, определяющую величи- |
||||
ну Н через tg(90° — уф), получаем |
|
|
||||
|
|
Н = |
h 3 tg a _______ |
tg (90° — уФ). |
|
|
|
|
tg a |
+ tg (90° — уф) |
|
|
|
По этой формуле был произведен расчет износа зубьев про |
||||||
тяжки |
по высоте при величинах задних углов а = 30', |
1°, 2°, 3°, |
||||
4°, 5°, |
6°, 7°, 8°, 9°, 10°, |
износе |
по задней поверхности |
й3=0,1; |
||
0,15; 0,20; 0,25; 0,30 и передних углов по фаске уф= 5°, |
10° и 15°. |
|||||
Как видно из таблицы, при геометрических параметрах, ко |
||||||
торые |
были |
приняты |
в качестве |
оптимальных (опыт № 14, |
||
табл. 13) при износе по задней |
поверхности /г3= 0,3 мм величи |
|||||
на износа по высоте составляет //= 15 мкм. Поэтому для чисто |
вых зубьев протяжек, где невозможна регулировка для сохра нения размерной стойкости, целесообразнее применить геомет рические параметры, полученные в опыте, где при всех прочих одинаковых параметрах задний угол принят 2° вместо 3°, что снизило износ зуба по высоте на 5 мкм. При этом линейная стойкость в данном случае весьма незначительно снизилась.
Применение фасок на задней и передней поверхностях зна чительно упрочняет режущее лезвие протяжек, оснащенных сплавом группы ТК. Уменьшается количество случаев выкрошивания лезвий и тем самым увеличивается линейная стой кость. Наличие фаски на задней поверхности зуба способствует некоторому гашению вибраций, т. е. снижению амплитуды коле баний режущих лезвий и, естественно, повышению стойкости твердосплавных протяжек. Передняя же фаска обеспечивает снижение удельных давлений на переднюю поверхность при входе и выходе зуба за счет увеличения контактной площадки в момент врезания.
При рассмотрении зависимостей линейной стойкости от пе реднего и заднего углов L = /(у) и /. = /(та) (рис. 77 и 78) можно видеть, что с увеличением отрицательного значения переднего угла на резцах из твердого сплава Т14К8 при обработке стали
138
перлитного класса 20ХЗМВФ стойкость уменьшается. К тому же яа режущем лезвии увеличивается количество и размеры выкрошиваний и даже образуются крупные сколы как по задней, так и по передней поверхности, что соответственно сказывается на шероховатости обработанной поверхности. Такое же явление наблюдается и при увеличенных значениях задних углов. Од-
Рис. 77. Влияние переднего угла на линейную стойкость протяжек. Условия резания:
1— 2 0 Х З М В Ф , |
а - 3 ° , |
S z = 0 ,0 5 |
ММ. |
||||
и = 5 0 |
м /м и н , |
Т 1 4 К 8 , |
в с у х у ю ; |
Р— |
|||
З Х 1 9 Н 9 М В Б Т , |
а*=3°. |
s 2 = 0 ,0 5 |
м м , v— |
||||
= 4 0 м /м и н , T I4 K 8 , в с у х у ю ; 3 — В Т 8, |
|||||||
<2=3°, |
s 2 =0,05 |
м м , |
|
и=*40 |
м / м и н , |
||
В К 6 М , в с у х у ю ; |
4 — Ж С 6 К , |
|
a = 7 J, |
||||
S - = 0 ,0 5 м м , |
и = 7 м /м и н , |
В К 1 5 М , |
|||||
С О Ж |
В -3 5 ; |
5 — |
2X 13, |
a = 3 D, |
s 2= |
||
= 0 ,0 5 |
м м , |
и = 5 0 |
м /м и н , |
Т 5 К Ю , |
|||
|
|
в с у х у ю |
|
|
|
Рис. 78. Влияние заднего угла на ли нейную стойкость протяжек.
У с л о в и я р е з а н и я : |
/ — 20 Х З М В Ф , |
|
|||||
sz = 0 ,0 5 |
м м , |
|
о —50 |
м /м и н . |
Т 1 4 К 8 , |
в с у х у ю ; |
|
2 —З Х 1 9 Н 9 М В Б Т , |
v = 1 0 ° . |
s . , = 0,05 м м , |
|||||
с —40 м / м и н , |
T 14K 8, |
в с у х у ю ; 3 — B T 8 , т = 1 0 ° , |
|||||
s2= 0 , 0 5 |
м м , |
о = 4 0 м /м и н , B K 6 M , в с у х у ю ; |
|||||
4— Ж С б К , V - |
5°, s 2 = 0 ,0 3 |
|
м м , р = 7 |
м /м и н , |
|||
B K 15M . |
С О Ж |
В -35: |
5 — 2X 13. |
\ ’= ! 0 5, |
|||
s2 = 0 ,0 5 м м , |
|
и = 5 0 м /м и н , |
Т 5 К Ю , в с у х у ю |
иако с увеличением заднего угла стойкость увеличивается толь ко при определенных значениях (!а до 3°), а потом начинает уменьшаться.
Для стали ЗХ19Н9МВБТ условия проведения опытов по установлению оптимальных геометрических параметров твердо сплавных протяжек те же, что и при протягивании стали 20ХЗМВФ. Однако в связи с более низкой обрабатываемостью этой стали по сравнению со статью 20ХЗМВФ скорость резания при опытах была принята не 50, а 40 м/мин. В последнем слу чае увеличены углы по фаске на передней поверхности уф с —15 до —5° и величина фаски по задней поверхности f3 умень
139