книги из ГПНТБ / Роспасиенко В.И. Средства для зачистки проката

Станок работает в полуавтоматическом режиме. Соблюдение необходимой последовательности операций цикла контролируется системой блокировки.

За время зачистки слитка температура его понижается на 40—90° С, и после обработки слиток может быть направлен на подогрев в колодец или непосредственно к прокатному стану.

В качестве режущего инструмента используется фреза, на корпусе которой, сваренном из двух чаетей, закреплены ножи. Верхняя часть корпуса имеет наружную пбверхность с наклон­ ными пазами для прямых ножей, установленных под углом 25° к оси фрезы. Нижняя часть имеет пазы для галтельных ножей, расположенных в радиальных плоскостях. Ножи выполнены из листовой стали 45 толщиной 15 мм. Заготовка ножа вырезается автогеном по контуру, после чего режущие кромки фрезеруются в комплекте из двух ножей на фрезерном станке по копиру. Зад­ ний угол заточки составляет 30°. После механической обработки ножи закаливают при температуре 820—840° С с последующим отпуском при температуре 520—540° С. Твердость ножей HRC 30—32.

Затачиваются и шлифуются режущие кромки зубьев на запас­ ном валу; в то время как одна фреза работает, другая затачивается.

Износ зубьев, изготовленных указанным способом, составляет около 1 мм на каждые 50 слитков и при допускаемом износе 10 мм (после чего резцы восстанавливаются) стойкость фрезы составляет 500 Слитков. Средняя глубина резания 7—8 мм.

Минимальная длительность обработки одной грани слитка мас­ сой 3,5 т составляет 35—40 сек. Производительность за 1 ч тер­ мофрезерного станка— 10 слитков, что составляет для слитков массой 3, 5 и 7 т соответственно 30, 50 и 70, причем марка стали существенно не влияет на длительность фрезерования, поскольку зачистка идет при высокой температуре. Следует отметить, что режущие кромки зубьев фрезы во время работы охлаждаются потоком воздуха.

Прочное закрепление фрезы на конусной головке вала и быстрое раскрепление обеспечивает гидравлическое устройство, располо­ женное внутри этого вала.

В 1966 г. на заводе Huta-Warszawa (ПНР) исследовалась эффективность термофрезерования. Обрабатывались восемь пла­ вок, из которых одна половина слитков проходила термофрезеро­ вание и зачистку после проката, а вторая половина— только зачистку после проката. В процессе эксперимента зарегистриро­ вано: время зачистки 1 т проката из фрезерованных слитков — 29,24 мин; время зачистки 1 т проката из нефрезерованных слит­

шает длительность зачистки слитков на 30 мин и уменьшает брак в 15 раз, т. е. на 80 кг на 1 т.

Следует отметить, что в расчете не учтено изменение расходов на подогрев слитков и крановые операции, вызываемые процессом термофрезерования.

5. ИГЛОФРЕЗЕРНАЯ ЗАЧИСТКА

Иглофрезерование — разновидность процесса резания металла, при котором стружка срезается упруго-подвижными резцами —• иглофрезами. С процессом фрезерования его сближает то, что резание производится металлическими стержнями. Срезанная стружка — меньших размеров, но имеет ту же,форму, что и при обычном фрезеровании. С процессом шлифования сближает коли­ чество режущих элементов, наличие отрицательных углов реза­ ния, а иногда размеры стружки (от 0,01 до 1—2 мм).

При иглофрезерной зачистке металлов элементы срезанной стружки приближаются по своим размерам к крупной стружке, срезанной драчевым напильником. Поэтому при иглофрезеровании, как правило., отсутствует пыль, а стружка или ссыпается в емкость, или же отводится с потоком охлаждающей жидкости.

Иглофрезерование может применяться для сплошной зачистки и светления проката, выборочной зачистки с чистотой от 1-го до 9-го классов, удаления альфированного слоя на титановых спла­ вах, а также снятия грата со сварных труб и усиления сварного

шва.

На рис. 58 показаны соответственно способы обработки [26 ] иглофрезой эллиптической поверхности, уголка, образование и обработка канавки и снятие усиления сварного шва. Последний способ можно выполнять как с продольной подачей иглофрезы (рис. 58, г), так и с поперечной, когда направление подачи совпа­ дает с осью инструмента. При удалении усилений швов на твердых специальных сталях или при обработке узких кромок последняя схема более приемлема, так как предотвращает местную выработку иглофрезы и удлиняет срок ее службы. Но при работе по этой схеме возможно выкрашивание крайних микрорезцов. Поэтому

иглофреза должна иметь скос на переднем торце, соответству­ ющий по высоте снимаемому усилению (задний торец следует лишь слегка скашивать).

Иглофрезы. Иглофреза представляет собой микрорезцовую фрезу в виде тела (типа дисковой фрезы) вращения с несколькими тысячами режущих кромок, изготовленных из прямолинейных отрезков высокопрочной проволоки с определенной плотностью набивки (рис. 59, а). Каждая проволока такого инструмента, защемленная с одной стороны и находящаяся в плотном пакете с множеством других проволочек, представляет собой своеобраз­ ный микрорезец. Вследствие плотного прилегания проволочек друг к другу последние отклоняются в процессе резания на незначитель­ ный угол, практически ма­ ло отличающийся от зад­ него угла резания.

Условием работоспособ­ ности иглофрезы является достаточная ее жесткость (жесткость ее игл), обеспе­ чивающая необходимый угол отклонения игл от

первоначального положения, который должен не на много отли­ чаться от угла резания. Малый угол отгиба иглы и плотное ее прилегание к другим иглам в пакете обеспечивают в процессе резания незначительные изгибные напряжения в ней.

Иглофреза имеет круговую режущую кромку, поэтому может работать в реверсивном режиме резания с подачей как по направ­ лению вращения инструмента, так и против него, причем под любым углом к оси вращения. Диаметр проволочек иглофрез (от 0,2 до 1 мм и более) выбирается в зависимости от назначения фрезы. Важной особенностью иглофрезы является очень малый радиус закругления режущей кромки, которая [в процессе работы

рывно до 200—300 ч. Поэтому на всех станках и агрегатах с игло­ фрезами целесообразно предусматривать реверс или возможность быстрой переустановки (поворот на 180°) на валу. В процессе срабатывания иглофрезы угол резания сохраняется почти постоян­ ным, поэтому показатели работы фрезы в пределах одного цикла меняются незначительно — от 5 до 8% за 7 ч.

Иглофрезы изготовляются методом прессования в специальных матрицах, что позволяет придавать их рабочим поверхностям требуемые очертания в зависимости от конфигурации обрабаты­ ваемого изделия.

Для иглофрезерной зачистки с заданной скоростью необходимы строго определенные характеристики иглофрез и режимы работы,

160 кгс (рис. 60, кривая б) абсолютные значения Q увеличиваются и оказываются наибольшими уже при скорости резания 1,0— 1,2 м/сек.

Зависимость подачи от глубины резания для двух различных скоростей резания малоуглеродистых сталей при удалении ока­ лины приведена на рис. 61: если полученная по этому графику подача при заданной глубине резания окажется недостаточной, то следует уменьшить глубину ‘зачистки или же оставить глубину

ту же, но установить в поток не­ сколько иглофрез. Чрезмерное уве­ личение глубины резания может вызвать значительное отклонение каждой проволочки иглофрезы (микрорезца) от вертикали, отжим

А,8т-ч/г

инструмента от изделия и автоматическое уменьшение глубины резания. На рис. 62 приведена зависимость удельных затрат мощности (в вт-ч на 1 г срезаемого металла) от скорости - реза­ ния и силы прижатия иглофрезы к заготовке при зачистке мало­ углеродистых, конструкционных и легированных сталей.

Производительность обычных иглофрез при работе на малых режимах (скорость резания до 2 м/сек) приведена ниже:

Для Снятия сравнительно толстых слоев металла целесообразно работать несколькими иглофрезами, снимая последовательно тон­ кие слои с усилием прижатия 60— 100 кгс на иглофрезу шириной 4 см или соответственно 15—25 кгс на 1 см ширины инструмента.

При зачистке специальных сталей и сплавов основные закономер­ ности, показанные на рис. 60 и 61, качественно сохраняются, изменяются лишь абсолютные значения параметров.

В табл. 29 приведены рекомендуемые режимы резания при обработке различных материалов иглофрезами.

Нормальная скорость зачистки круглого проката диаметром 100 мм на станке с шестью иглофрезами при глубине резания от 0,15 до 0,5 мм составляет [26] 10—15 м/мин, т. е. производитель­ ность такого агрегата достигает 100—200 т проката в смену или 100—220 тыс. т в год.

В последние годы на ряде заводов Союза и в проектных орга­ низациях спроектированы и изготовлены установки для игло­ фрезерной зачистки и светления прокатной продукции различного сортамента. Ижорским заводом им. А. А. Жданова создан агре­ гат непрерывного светления и зачистки круглого проката (рис. 63), предназначенный для сплошной и спиральной зачистки. В агре­ гат входят: станок для светления, подъемный стол, установка тянущих роликов, инерционный конвейер.

Станок для светления (рис. 64) является основным механизмом агрегата и устанавливается на подъемном столе. В корпусе станка

размещаются: ротор с приводом и два механизма сведения и раз­ ведения иглофрез. В ротор входит комплекс деталей, установлен­ ных на полом валу 5, на средней части которого на шпонке за­ креплено сдвоенное солнечное колесо 9. На обоих концах полого вала на конических двухрядных роликоподшипниках 8 установ­ лены зубчатые колеса И. В расточках между зубчатыми коле­ сами 11 и втулками 10 расположены обгонные профилированные колеса 4 внешнего зацепления. Обгонные колеса могут провора­ чиваться относительно зубчатых колес 11 на угол, равный 13° 30, и ограниченный упорами, закрепленными на зубчатых колесах. В зубчатых колесах И и втулках 10 по радиусу 200 мм под углом 120° выполнены расточки, в которые установлены полые валы 6. На каждом из валов, между зубчатым колесом и втулкой разме­ щены свободно вращающиеся рычаги 19 и рычаги 18, жестко си­ дящие на валах. В проушинах каждого рычага установлены под­ шипники и ухо 17 кассеты. Кассета представляет собой две втулки, соединенные штоком 20; между торцами втулок находится предва­ рительно сжатая цилиндрическая винтовая пружина 21. С внеш­ ней стороны ротора полый вал 6 соединен с корпусом качающегося одноступенчатого редуктора 22 (і = .1). На ведомом валу редуктора крепится иглофреза 7.

Привод механизма вращения ротора осуществляется от элек­ тродвигателя 27 через коническую зубчатую передачу 26 и две параллельные цилиндрические, в которых одна шестерня 25 входит в блок с ведомым коническим колесом, а вторая шестернямуфта 1 сидит на скользящей шпонке на полом валу 3, в резуль­ тате чего используется как муфта сцепления. Шестерня-муфта передвигается тягой 24, перемещающейся вдоль оси вала винто­ вой парой 23. Обратно тяга движется при отвинчивании гайки под действием пружины 2, находящейся внутри полого вала.

Механизм сведения и разведения иглофрез состоит из трех ступеней. Первая ступень обгонное колесо — зубчатое колесо 16\ вторая ступень шестерня 15— зубчатое колесо 14\ третья ступень коническая зубчатая передача 13. Электродвигатель 12 соединен с ведущим валом-шестерней конической передачи упру­ гой муфтой.

Для защиты обслуживающего персонала от окалины, пыли и стружки иглофрезы закрыты кожухами, имеющими в нижней части сливные воронки. На внутренней поверхности верхней части кожуха закрепляется коллектор для подачи охлаждающей жид­ кости в зону зачистки с целью охлаждения иглофрезы и смыва стружки в, систему уборки.

Подъемный стол (рис. 65) представляет собой клиновой меха­ низм с ручным приводом на станине 2. Поднимается плита 4 посредством клиньев 5, движущихся навстречу друг другу. Пере­ мещаются клинья винтовыми парами 3, в которых винт имеет правую и левую трапецеидальные нарезки. Вращается винт ру­ кояткой 1.

В агрегат непрерывного светления входят две установки тяну­ щих роликов (рис. 66), выполняющих функцию задающих роликов (перед станком) и тянущих (сзади станка). Тянущие ролики со­ стоят из двух пар роликов. Верхние ролики 1 смонтированы в расточках качающихся рычагов 2, а нижние И — в пазах свар­ ной станины. Опоры 3, вокруг которых качаются верхние ролики,

закрываются и плотно прижи­ мают заготовку к нижним роли­ кам. Ролики имеют форму усе­ ченных конусов, состыкованных малыми основаниями. Раскры­ ваются верхние ролики и при­ жимаются к нижним (через заготовку)вертикальными пнев­ моцилиндрами 10. Нижний ро­ лик устанавливается по высоте винтами 8, гайки 9 которых

закреплены в станине. Осевое регулирование нижнего ролика производится планками. Привод тянущих роликов осуществ­ ляется от электродвигателя 7 через редуктор 6, шестеренную клеть 5 и универсальные шпиндели 4.