книги из ГПНТБ / Скиженок В.Ф. Автоматизация и механизация протяжных работ

.зубья попарно имели соответственно 0,05, 0,07; 0,1 мм. Такая последовательность нарастания величины подъема на зуб была принята для того, чтобы относительно накопленная погрешность при заточке зубьев меньше сказывалась на результаты иссле­ довании. С этой же целью по два зуба имели одинаковый подъем, а замеры нарастания износа производились по задней

0,1 мм наблюдается значительное снижение стойкости. Несколь­ ко меньшая стойкость получена и при работе протяжки с ма­ лыми подъемами на зуб sz<0,04 мм. По вопросу стойкости протяжек при работе с малыми подъемами на зуб в отечест­ венной литературе имеются противоречивые сведения. Одни

161

значительно меньше при подъеме на зуб sz = 0,02 мм по сравне­ нию со стойкостью, полученной при протягивании с подъемом на зуб sz = 0,05 мм. На наш взгляд, в данном случае уменьшениестойкости, по-видимому, произошло по причине недостаточной жесткости системы СПИД. Достаточно вспомнить, что система стыков в протяжном станке (рабочий ползун в направляющих, с протяжным инструментом и подвижный стол с приспособле­ нием) в процессе резания за счет распорных радиальных сил Pv создает зазоры иногда больше, чем 0,02 мм, т. е. больше ве­ личины подъема на зуб. Таким образом, режущие лезвия рабо­ тают в более тяжелых условиях, они быстрее округляются, и наступает не процесс резания, а процесс скобления, что значи­ тельно увеличивает давление на заднюю поверхность зуба,, повышает трение и соответственно способствует более интен­

равных условиях будет находиться в обратной зависимости от жесткости системы СПИД. Чем выше жесткость, тем меньше износ. Как видно из рис. 89; h3=f(L)\ нарастание величины из­ носа по задней поверхности зуба в зависимости от подъема на зуб sz имеет различную интенсивность. В полученных зависи­

щими протяжками со скоростью резания и= 25 м/мин интенсив­ ность нарастания износа в зависимости от величины подъема на зуб sz характеризуется для различных условий следующими, эмпирическими данными:

= 0,02 мм; Лз(о.о2) = 29-10~3-Z.0’8;

s3= 0,05 мм; /г3(о,о5) = 84-10~4-L1’1

sz = 0,07 мм; /1з(0,07; ь>9) = 11-Ю~4- L1’93;

на зуб является величина, равная 0,05 мм. В данном случаеизнос с нарастанием длины протянутой поверхности возрастает относительно равномерно. Очень характерно отражена физи­ ческая сущность влияния подъема на зуб на линейную стой­ кость зубьев протяжек на примере кривой 3 при подъеме на

1 6 2

<ема на зуб в данном случае является sz = 0,044-0,07 мм. Значе­ ния величины износа выражаются следующими зависимостями:

Л3(о,о5) = 28-Ю -3-/,0’86 и Аз (о.о7) = 13-Ю -3. ^ ' 2.

Нарастание износа зубьев протяжки с подъемом на зуб, рав­ ным 0,1 мм, имеет ступенчатый характер. Если при длине про­

при износе h3 до 0,1 мм резание происходит удовлетворительно, но затем резко происходит притупление протяжки, что снижает длину протянутой поверхности. По сравнению с протягиванием

•при подъеме на зуб s2 = 0,054-0,07 мм в зависимостях

^3(0,1; Ь<6) = Ю —a-L* ' 2 И Л3(0,1; L > 6 ) = 3-10 3L2

показатель степени возрос почти вдвое. Подобный характер на­ растания износа наблюдается и при протягивании с подъемом на зуб, равным 0,2 мм. В данном случае равномерное и отно­ сительно небыстрое нарастание износа происходит до величины протянутой поверхности L = 9 м и износа по задней поверхности А3=0,2 мм, после чего интенсивность нарастания износа увели­ чивается. Показатель степени износа возрос почти в 4 раза, и в связи с этим зависимость выражается следующим образом:

^3(0,07; L>40) = 24- 10-5-L' '73.

Из графика на рис. 90 видно, что 2/з длины протянутой по­ верхности создали износ протяжки по задней поверхности ме­ нее 50% или А3 = 0,14 мм при критерии затупления А3 = 0,3 мм. Это объясняется тем, что задняя поверхность режущего лезвия в первый период работы до износа Л3 = 0,14 мм истирается мед­ ленно и равномерно, происходит так называемый естественный износ. В дальнейшем лезвие становится притупленным и более шероховатым, что приводит к возникновению повышенного тре­ ния и соответственно более высокой температуры в зоне резания. Кроме этого, появляются мелкие выкрошивания, которые и

кроме общих объяснений, приведенных ранее, еще объясняется и тем, что в данном случае режущий клин или угол заострения зубьев протяжки (5 больше 90°. Расчет износа в данном случае можно производить из следующей зависимости:

Л3(о,02) = 28-10—3-L0,08.

164

Таким образом, из условия наибольшей линейной стойкости

= 24- 10~5-L’-73. Величина износа при подъеме на зуб s2 = 0,l мм

/Ь(о,1)= 5- Ю”3- ! 1’12.

Исследование влияния подъема на зуб при наименьшем из­ носе твердосплавных протяжек и наибольшей линейной стой­ кости при протягивании стали ЗХ19Н9МВБТ проводилось ме­ тодически так же, как и для стали 20ХЗМВФ. Полученные дан­ ные были сведены в таблицу, а затем на основании табличных данных были построены в двойной логарифмической сетке гра­ фические зависимости ha=f(L) для различных подъемов на зуб

(рис. 91).

Для определенного диапазона подъема на зуб были выве­ дены математические зависимости h3 — cLx\

при sz — 0,02 мм Л3(о,о2) = 58-10_3-L°'45;

165

4-0,07 мм. Правда, в данном случае более интенсивный износ наблюдается у протяжек с большим подъемом на зуб. Если в первом случае линейная стойкость была выше у протяжек с

имеет более высокие механические характеристики по срав­ нению со сталью перлитного класса 20ХЗМВФ, а также нали­ чием в значительном количестве никеля, который, как известно, в сталях аустенитного класса повышает пластичность и соот­ ветственно снижает обрабатываемость.

При исследовании влияния подъема на зуб на износ и ли­ нейную стойкость протяжек при обработке титанового сплава ВТ8 опыты проводились как при протягивании со свободным резанием, так и при протягивании пазов. Это обусловлено, тем что при обработке протягиванием дисков трубин много времени занимает протягивание пазов по генераторной схеме резания, где условия износа зубьев протяжек отличаются от условий протягивания открытых поверхностей по профильной схеме ре­

большей стойкости, можно рекомендовать для свободного реза­

работает и с малыми подъемами па зуб. Правда, для свобод­ ного резания линейная стойкость ниже у протяжек с подъемом на зуб sz = 0,02 мм, чем у протяжек с подъемом sz = 0,05 мм. В общей сложности линейная стойкость у протяжек, обрабаты­ вающих поверхности паза, на 25—30% ниже стойкости протя­ жек, обрабатывающих открытые поверхности. Это объясняется тем, что теплоотвод у протяжек, работающих по генераторной

166

схеме резания при обработке поверхностей типа пазов, значи­ тельно затруднен, а поэтому очень быстро изнашиваются угол­ ки зубьев.

Как видно из рис. 93, протяжки для обработки пазов устой­ чиво работают также с малым подъемом на зуб, т. е. при съеме тонких стружек. Интенсивность износа зубьев по задней поверх­ ности нарастает медленно, и график при длине протягивания

Ь3,мм

до 70 м имеет вид пологой прямой. Удовлетворительный износ в данном случае объясняется тем, что режущее лезвие имеет две боковые вспомогательные поверхности, которые, принимая участие в резании, способствуют из-за трения уменьшению ве­ личины отжима основного режущего лезвия и тем самым повы­ шают виброустойчивость протяжки в целом. Однако линейная стойкость протяжек при свободном резании значительно выше, а интенсивность износа ниже. Приведенные ниже математиче­ ские зависимости, характеризующие износ протяжек и их ли­ нейную стойкость, даны в табл. 21.

При обработке сплава ЖС6К на никелевой основе протяжки имеют очень интенсивный износ и более низкую (в 10 раз) ли­ нейную стойкость. Исследования по установлению влияния подъема на зуб на износ и линейную стойкость протяжек были проведены, как и в предыдущем случае, при протягивании от­ крытых поверхностей при величине износа зубьев протяжек по

167

открытых поверхностей наиболее удовлетворительные подъемы на зуб, как видно из графика L = f(sz), находятся в диапазоне sz = 0,04-^0,07 мм, а при обработке паза sz = 0,02-^0,06 мм. При

168

свободном резании линейные стойкости протяжек, работающих с подъемом па зуб sz = 0,02 мм и sz = 0,l мм, при износе по

стает более интенсивно. Наоборот, протяжки, работающие с подъемом на зуб 0,05 и 0,07 мм, имеют другой период стой­ кости, величина линейной стойкости которых при износе h3=

иЛ з ( о ,с г ) = 56-Ю-3-/,1’1, интенсивность нарастания износа почти

и графиков на рис. 94 и 95, линейная стойкость уменьшилась более чем на 20% по сравнению со свободным резанием. Кроме того, в данном случае отличается и характер износа: резание с малым подъемом на зуб происходит более удовлетворительно, протяжка имеет более высокую линейную стойкость. Это лиш­ ний раз подтверждает тот факт, что протяжка, зубья которой имеют, кроме главного режущего лезвия, вспомогательные, обладает повышенной виброустойчивостью, что дает возмож­ ность производить резание с более топкой стружкой.

Высскохромистая сталь мартенситного класса 2X13 обра­ батывается лучше всех рассмотренных в данной работе мате­ риалов. График L — f(sz), приведенный на рис. 96, показывает, что для работы в производственных условиях можно рекомен­ довать подъем на зуб s2 = 0,04-7-0,08 мм. Из графика h3=f(L), построенного в двойной логарифмической сетке, можно наблю­

тяжки с подъемом па зуб 0,05; 0,07; 0,1 мм имеют линейную стойкость L= 150—180 м, т. е. разница более чем в 4 раза.

Приведенные зависимости величины износа зубьев протяжки по задней поверхности при различных подъемах па зуб

—0,08 мм) показатель степени при величине линейной стой­ кости имеет два различных значения. Это характеризует тот факт, что в первый период нарастание износа в протяжке про­ исходит медленно без каких-либо следов выкрошивания, а с дальнейшим увеличением длины протягивания свыше 70—100 м и износа ha до 0,12—0,15 мм начинают появляться микровыкрошивапия, величина которых нарастает более интенсивно.

Как показали исследования при протягивании сталей 20ХЗМВФ, ЗХ19Н9МВБТ и 2X13, наиболее удовлетворительное резание, более высокая стойкость и менее интенсивный износ наблюдались у протяжек, работающих со средними по вели­

влияние оказывает толщина среза или подъем на зуб sz. С уве­ личением s2 кривые Rz — f(sz) приобретают максимумы при ра­ боте с более низкими скоростями. При более высоких скоро­ стях резания (о>40-^-50 м/мин) влияние подъема на зуб ска­

ке стали 2X13, приходится применять протяжки с подъемом на зуб sz = 0,01; 0,02; 0,03 мм. При этом шероховатость заданного класса чистоты обеспечивается нестабильно. Как видно из гра­ фика рис. 97, интенсивность нарастания кривых шероховато­

нению с протягиванием этих же сталей со скоростями резания у= 40-у50 м/мин (кривые 3, 4). Так, например, если в первом

170