книги из ГПНТБ / Некрасов С.С. Технология материалов. Обработка конструкционных материалов резанием учеб. пособие

На рис. 133 приведена схема сил, действующих на строгальный резец. Силы резания при строгании (и долблении) зависят от тех же факторов, что и при точении, и подсчитываются по аналогичным формулам.

Глубину резания прн черновом и получистовом строгании опре­ деляют в зависимости от припуска на обработку.

Подачу выбирают максимально допустимую по технологическим требованиям (в зависимости от требований к шероховатости обра­ ботанной поверхности, прочности державки резца, прочности станка и др.).

Скорость резания

Сѵ

V T»4xslJ м/мин.

181

В эту формулу вводят дополнительные поправочные коэффици­ енты на длину хода резца (0,87—1,18) и на тип станка (для продольно­

§ 2. СТРОГАЛЬНЫЕ И ДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ

Поперечно-строгальные станки применяют для обработки не­ больших деталей. Наибольший ход ползуна у станков обычно 400—700 мм, и только у крупных станков он доходит до 1200 мм.

Продольно-строгальные станки применяют для обработки гори­ зонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей крупных дета­ лей или для одновременной обработки нескольких последовательно закрепленных мелких деталей. Ход стола таких станков достигает 3—4 м и более.

Долбежные станки применяют для обработки внутренних (шпо­ ночные канавки, пазы и др.) и наружных поверхностей. Большинство работ на долбежных станках выполняют с предварительной размет­ кой.

182

Поперечно-строгальные станки. На поперечно-строгальных стан­ ках можно обрабатывать горизонтальные, вертикальные и наклон­ ные поверхности.

Характерной особенностью работы поперечно-строгальных стан­ ков является переменная скорость резания по длине хода ползуна, которая меняется от нуля до максимума и потом снова до нуля.

Кинематическая схема поперечно-строгального станка 737 по­ казана на рис. 134. Станок состоит из станины А, ползуна Б, пово­ ротного суппорта В , стола Г с поперечиной Д, поддерживающей стойки Е и электродвигателя. Длина хода ползуна изменяется в пределах 150—900 мм. Внутри станины расположена гидравличе­ ская система, осуществляющая возвратно-поступательное движе­ ние ползуна и подачу стола.

Гидропривод дает возможность осуществлять бесступенчатое изменение скорости главного движения и скорости подачи. Электро­ двигатель мощностью 9,1 кВт с частотой вращения ротора 1450 об/мин приводит во вращение два ротационных насоса Я х и #з производительностью 100 и 50 л/мин. В гидросистеме имеется пять регулирующих золотников.

Золотник Зі служит для изменения скорости рабочего хода ползуна (скорости резания). Рукояткой Р золотник З х может быть зафиксирован в трех положениях. В первом положении золотник находится в крайнем правом положении и пропускает масло в си­ стему только от одного насоса Я2 (Q = 50 л/мин). Масло от насоса Н1 через золотник поступает в бак через переливной клапан Пл и частично в золотник подачи 3 5. В этом случае скорость ползуна минимальная (3 м/мин). При среднем положении золотника Зх масло в магистраль попадает от насоса H1 (Q = 100 л/мин), а от насоса Я2 — через золотник З х и переливной клапан Пл в бак. Естественно, что скорость ползуна будет выше, чем в первом слу­ чае. В крайнем левом положении золотника Зх масло в магистраль поступает одновременно от насосов Н1 и Я2 и, следовательно, ско­ рость ползуна будет максимальной (37 м/мин).

Золотник 3 2 осуществляет реверс ползуна. Золотник З 3 служит для управления золотником 32 (перемещает его вправо или влево). Золотник 34 предназначен для плавного торможения ползуна при его реверсировании. Золотник 35 нужен для регулирования вели­ чины подачи стола.

При поступлении масла в правую или левую часть рабочего цилиндра имеет место соответственно рабочий или холостой ход. Реверсирование хода ползуна происходит от упоров, установлен­ ных на ползуне. Так, в конце рабочего хода ползуна правый упор поворачивает рычаг Р1 и смещает золотник З3 вправо, вследствие чего масло из магистрали поступит в левую полость цилиндра золотника 32 и сместит его вправо. При этом масло будет направ­ лено в левую полость рабочего цилиндра и ползун получит холостой ход. В конце холостого хода ползуна левый упор повернет рычаг Р1 и направление движения масла изменится: оно начнет поступать

183

вправую часть рабочего цилиндра, т. е. опять наступит рабочий ход. Длину хода ползуна можно регулировать, изменяя расстоя­ ние между упорами на ползуне.

Пусковой кран Д'х служит для пуска и останова ползуна. При закрытии краном Дх основной магистрали масло будет сливаться

вбак. Золотник 34 под действием пружины сместится вправо и перекроет оба канала подвода масла в рабочий цилиндр. Дрос­

сель Д х нужен для регулирования скорости рабочего хода ползуна в пределах каждой ступени.

Подача стола гидравлическая. Масло из правой выточки золот­ ника 32 поступает в левую полость золотника 3 5 и смещает золотник вправо. При этом масло от насоса Дх через правую выточку золот­ ника З ъ поступает в верхнюю полость цилиндра подачи и смещает поршень вниз. Поршень соединен с рейкой, которая поворачивает зубчатое колесо 28. Однако из-за наличия муфты обгона УИ0Хзубча­ тое колесо поворачивается вхолостую, не вращая вала /. При холостом ходе ползуна масло от насоса Н1 через золотник 32 посту­ пает в правую полость золотника 3 5, смещая золотник влево, и масло из правой выточки золотника 35 поступает в нижнюю часть цилиндра подачи, смещая поршень вверх. При этом рейка повора­ чивает колесо 28 вместе с валом / в обратную сторону. От вала / через реверсивный механизм движение передается валу II (со скользящим колесом 30), от которого движение передается черезколесо 26 ходовому винту горизонтальной подачи III (t = 2 x 6 мм) или через зубчатую и червячную пары ходовому винту вертикаль­ ной подачи (1 = 8 мм). Бесступенчатое регулирование подачи про­ изводят маховиком, расположенным сверху цилиндра подачи, изме­ няя ход поршня.

Ускоренные перемещения стола в горизонтальном или верти­ кальном направлении осуществляются от электродвигателя мощно­ стью 1 кВт через две зубчатые пары и обгонную муфту М 02-

Долбежные станки. На рис. 135 показана кинематическая схема долбежного станка 7М430. Станок предназначен для обработки квадратных, шестигранных, шлицевых отверстий, а также для обработки наружных плоских и линейчатых поверхностей.

Рабочий и обратный ход суппорта осуществляются от гидравли­ ческого привода. От насосов 1 и 2 масло поступает к гидропанели 3 и далее по трубам в камеры цилиндра 4, который через поршень связан с долбяком 8, сообщая ему рабочий ход. Во время рабочего

вал II, а также коническую пару -Ц? и вал III, диск 5 и кулачки 6.

В конце рабочего хода один из кулачков 6 нажимает на плечо ры­ чага 7, переключая золотник управления в другое положение; при этом долбяк 8 получит обратный ход. Максимальный ход долбяка 320 мм.

185

Прерывистые подачи стола осуществляются от гидропанели 3, которая в момент реверсирования движения долбяка с обратного хода на рабочий подает масло в камеру 9 цилиндра 10 и выпускает масло из камеры 11. Поршень 12 рейкой т = 2, выполненной на штоке, поворачивает реечное колесо г = 24, которое через собачку повернет храповое колесо 64 на определенное число зубьев (х).

Изменение подачи производится вращением винта X V махович­ ком 13, при этом упор 14 ограничит ход поршня 12.

Подача стола осуществляется по следующим кинематическим

186

в) круговая подача

ß = 6Т • 26 ' 39 • 39- • 5Г ■ 39 • W ' 3 6 0 = ° ’0 5 3 5 * ГР аД/ДВ' Х0Д'

Подачу включают и реверсируют рукояткой 15 переключения муфты М г.

Быстрые установочные перемещения стола происходят в направ­ лении включенной подачи от специального электродвигателя (мощ­ ностью 1,7 кВт, с частотой вращения 930 об/мин) через зубчатые колеса 17—37 и далее по указанной выше цепи подач.

Частота вращения стола при установочном вращении л = 930 • 37 26 39 39 51 39 105 = 4,07 об/мин.

Ручное перемещение стола можно осуществлять в продольном направлении при выключенной муфте М 2 маховичком 16 или пово­ ротом квадратной головки 18. Поперечное перемещение вручную осуществляют вращением квадратной головки 22. Поворот стола может быть осуществлен рукояткой 23. При этом зубчатое колесо 36 (вал XII) должно быть в зацеплении с колесом 21 (вал XIII).

§ 3. ПРОТЯЖКИ И ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ

Протягивание применяется в серийном и массовом производст­ вах для обработки круглых и фасонных отверстий, пазов, наруж­ ных поверхностей и реже тел вращения. Протягивание обеспечивает точность размеров по 2—3-му классу и класс чистоты обработан­ ной поверхности 6—10.

Формы протягиваемых отверстий показаны на рис. 136, а. Про­ тягиванию предшествует предварительная обработка отверстия сверлом, резцом или зенкером. При протягивании обрабатываемая деталь 1 прижимается силами резания к опоре 2 станка, которая часто делается сферической (рис. 136, б). Схема наружного протя­ гивания дана на рис. 137. Обрабатываемую деталь 1 устанавливают в приспособлении 2. Протяжка 3 движется вертикально вниз и обрабатывает поверхность заготовки.

На рис. 138 показана схема прошивки отверстия. В этом случае инструмент проталкивают на прессе через отверстие по нанравле-

187

нию стрелки. В отличие от протяжки прошивка работает не на растяжение, а на сжатие. Прошивки обычно короче протяжек: их длина не превышает 15 диаметров отверстия.

Протяжка представляет собой многолезвийный инструмент, состоящий из следующих основных частей (рис. 139, а): lL— замко-

Рис. 136. Формы протягиваемых отверстий (а) и схема обработки детали (б)

вая часть (хвостовик), служащая для закрепления протяжки в суп­ порте станка; /2 — шейка; /3 — передняя направляющая часть, служащая для центрирования обрабатываемой детали в начале

презания; по форме поперечного сечения

ггэта часть соответствует профилю иредва-

п рительно обработанного отверстия;

в зависимости от длины L протягиваемой детали: ^р = (1,25-т-1,5) ) / L мм.

188

При выборе шага учитывают необходимость одновременной работы в обрабатываемом отверстии не менее трех зубьев протяжки. Общее число режущих зубьев определяется величиной припуска на обработку и толщиной среза. Впадина между зубьями должна иметь достаточный объем для размещения образующейся стружки и об­ легчать удаление стружки.

Передние и задние углы на зубьях протяжек измеряют в пло­ скости, перпендикулярной к главной режущей кромке. Передний угол у выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого мате­ риала в пределах 5—20°. Чем более вязок металл, тем больше должен быть передний угол. На калибрующих зубьях у = 0 -ь 5°.

Задний угол режущих зубьев протяжек а, обрабатывающих внутренние поверхности, берется в пределах 2—4°; обрабатываю-

точку шириной / = 0,2 -т- 1 мм.

Различают следующие схемы резания при протягивании: про­ фильную, прогрессивную и генераторную (рис. 140).

При профильной схеме резания (рис. 140, а) профиль среза у ка­ ждого зуба подобен конфигурации протягиваемого отверстия, т. е. форма каждого зуба соответствует форме обработанного отверстия. Большая сложность изготовления таких протяжек ограничивает применение данной схемы.

Прогрессивная схема (рис. 140, б) резания предусматривает срезание каждым отдельным зубом лишь части периметра припуска

составлением остальной части периметра на последующие зубья.

Угрупповой протяжки все режущие зубья разделены на группы (например, три), имеющие одинаковый размер по высоте, но уве­ личивающиеся в пределах группы по ширине. Поэтому первый зуб в этой группе снимает стружку шириной Ь1г второй — 2Ь2, третий — 2Ь3. Благодаря уменьшению ширины протягивания для каждого

189

отдельного зуба увеличивают толщину среза. Высота зубьев меняется при переходе от одной группы зубьев к другой. Стойкость протя­ жек прогрессивного резания примерно в 2 раза выше стойкости протяжек других схем резания. Недостатком способа является также большая сложность изготовления протяжек.

Генераторная схема резания предусматривает срезание при­ пуска концентрическими слоями при обработке отверстий (рис. 135, в), либо плоскими параллельными слоями при наружном протягивании. Эта схема широко применяется для изготовления круглых, шлицевых, квадратных и других протяжек ввиду отно­ сительной простоты изготовления и заточки генераторных протяжек.

(Рис. 140. Схемы резания при протягивании:

а — схема профильного протягивания; б — схема прогрессивного протягивания.; в — схема генераторного протягивания

Элементы процесса резания при протягивании. Скоростью реза­ ния V при протягивании является скорость поступательного дви­ жения протяжки относительно заготовки. При работе протяжки из инструментальной легированной и быстрорежущей стали ско­ рость резания берется в пределах 2—10 м/мин.

Подачей на зуб sz называют разность по высоте двух соседних зубьев протяжки. Обычно ss = 0,05 -н 0,15 мм при обработке стали и Sj = 0,1 -г 0,2 мм при обработке чугуна. У протяжек с режу­ щими кромками, перпендикулярными к направлению движения протяжки, понятия подачи на зуб и толщины среза совпадают. Ширина среза b равна длине или сумме длин режущих кромок. Так, у шлицевой протяжки это суммарная ширина шлицев; у круг­

190