Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
06.09.2013
Размер:
33 Мб
Скачать

190

Глава 2.2. ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА

 

 

 

х-х

Главные

режущие кромки

винтового

 

сверла перекрещиваются между собой под

 

 

углом 2 ф,

который называется двойным уг­

 

 

лом в плане. Двойной угол в плане образуется

 

 

проекциями главных режущих кромок на

 

 

плоскость, проходящую через ось сверла, па­

 

 

раллельно его главным режущим кромкам.

 

 

Угол

зависит от физико-механических

 

 

свойств обрабатываемого материала и колеб­

 

•*

лется в пределах 90... 140°. У стандартных

 

 

сверл величина двойного угла в плане равна

 

 

120°.

 

 

 

 

 

 

- С - Е

Для исключения возможности защемле­

 

ния сверла в отверстии направляющую часть

 

выполняют с обратной конусностью, состав­

 

 

ляющей 0,04...0,1 мм на 100 мм длины сверла.

 

"ЕЗ-

Вследствие

этого, вспомогательные

режущие

 

 

 

 

tg9l = •

 

 

 

 

кромки образуют с плоскостью, параллельной

 

 

оси сверла, вспомогательный угол в плане ф|:

 

 

 

 

 

D-D

 

 

б)

 

 

 

 

2L

 

 

Рис. 2.2.12. Лопаточное плоское (а)

где D

и Z)j

- диаметры сверла в начале и в

 

и однокромочное (^ сверла

конце

направляющей части; L -

длина на­

основных частей: режущей и направляющей.

правляющей части. Величина угла обычно не

Режущую часть составляют режущие кромки

превыщает 10'.

 

 

сверла. Направляющая часть сверла состоит

Угол

цу называется углом наклона пе­

из двух направляющих фасок, центрирующих

ремычки и образуется проекциями главной

сверло в обрабатываемом отверстии, и двух

режущей кромки и перемычки на плоскость,

винтовых стружечных канавок для свободного

перпендикулярную оси сверла. Величина дан­

удаления стружки из зоны обработки.

ного угла колеблется в пределах 50...55°.

Рис. 2.2.13. Геометрические параметры винтового сверла

 

 

 

 

 

 

 

СВЕРЛЕНИЕ

191

Угол

со , образованный

касательной к

 

 

винтовой линии канавки сверла и его осью,

 

 

называется углом наклона винтовой канавки.

 

 

Для различных обрабатываемых материалов в

 

 

зависимости от физико-механических свойств

 

 

угол со колеблется в диапазоне 15...45°.

 

 

Меньшее значение угла принимают при вы­

 

 

сокой

твердости обрабатываемого

материала.

 

 

Этот угол переменный по длине сверла: по

 

 

мере приближения к перемычке величина

 

 

угла монотонно уменьшается.

 

 

 

 

 

 

Передний угол сверла у измеряется в

 

 

плоскости, нормальной к главной режущей

 

 

кромке. Передним углом сверла называют

 

 

угол,

образованный

плоскостью,

касательной

«<•

I

к передней поверхности, и плоскостью, про­

ходящей через главную режущую кромку па­

 

 

раллельно оси сверла. На чертежах сверл ве­

 

 

личину переднего утла не проставляют, так

 

 

как форму и положение передней поверхно­

 

 

сти определяют шаг

Н и угол наклона

вин­

 

 

товой канавки.

 

 

 

 

 

 

 

Угол

а называется задним углом сверла,

 

 

и, в отличие от резцов, его задают не в нор­

 

 

мальной плоскости

NN , а в плоскости

ММ,

 

 

касательной к образующей цилиндра, прохо­

 

 

дящего через заданную точку главной режу­

 

 

щей кромки. Учитывая это, задним углом

oLi

называют угол между плоскостью, касатель­

ной к задней поверхности, и плоскостью,

 

 

перпендикулярной оси сверла. При заточке

 

 

сверла по конической поверхности методом

 

 

Уошборна задний угол в различных точках

 

 

главной режущей кромки переменный. В от­

 

 

личие от переднего угла по мере приближе­

 

 

ния к перемычке задний угол увеличивается;

 

 

задний угол на чертеже сверла задают в пери­

 

 

ферийной точке главной режущей кромки,

 

 

так как в этой точке он легко измеряется. Для

 

 

сверл диаметром до 15 мм в периферийной

 

В)

точке

а =11... 14°,

а для сверл

диаметром

 

15...80 мм

а =8...11°.

 

 

 

у^,

а^

Рис. 2.2.14. Эпюры изменения рабочих углов сверла

Отличие кинематических углов

 

вдоль главной режущей кромки:

и >.j^ сверла от углов заточки

у ,

а

и Я. обу­

 

а - переднего у; б и в - заднего а

 

 

словлено не только сложным относительным движением инструмента, но и тем, что точки главной режущей кромки расположены на расстоянии г^ выше осевой плоскости, па­ раллельной главной режущей кромки. При­ чем, из-за значительной протяженности глав­ ной режущей кромки и переменности вдоль нее углов заточки, кинематические углы свер­ ла у и а^ в крайних точках режущей

кромки отличаются соответственно друг от друга на значительную величину. Эпюры из­ менения рабочих переднего и заднего углов сверла вдоль главной режущей кромки пока-

заны на рис. 2.2.14. Различные точки главной режущей кромки работают в различных усло­ виях; при этом по мере приближения к пере­ мычке условия резания ухудшаются.

Инструмент при сверлении испьггывает значительные динамические нагрузки, вызы­ ваемые силами резания в результате значи­ тельных деформаций обрабатываемого мате­ риала при стружкообразовании, а также тре­ ния между стружкой, сверлом и стенками отверстия. Силы резания, приложенные к главным режущим кромкам сверла, можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие, действующие в важных с точ-

192

Глава 2.2. ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА

ки Зрения эксплуатации направлениях (рис. 2.2.15):

1)вдоль оси сверла - осевые силы Р^ ;

2)касательные к окружности сверла в направлении скорости резания - касательные силы Р^ ;

3)по радиусу сверла - радиальные силы

Ру

Сила резания, которая действует на пе­ ремычке, также может быть разложена на три составляющие. Однако, кроме составляющей Р^^ они на силовые характеристики при

сверлении влияния не оказывают. Вспомога­ тельные режущие кромки в срезании стружки участия практически не принимают, но из-за равенства вспомогательного заднего угла на фасках нулю между ними и стенками отвер­ стия возникает трение. Касательная состав­ ляющая силы, учитывающая трение, обозна­ чается Р^ ф. Сумму проекций действующих

сил на ось X, совпадающую с осью сверла.

. ^ = 2^'.+2Р^„=Р„

называют осевой

силой при сверлении. Данная сила противо­ действует движению подачи и при больших вылетах сверла вызывает его изгиб. По вели­ чине осевой силы рассчитывают на прочность механизм подачи сверлильного станка. Мо­ ментом вращения при сверлении называют сумму моментов сил, действующих относи-

тельно оси X: ^ М^ = 2Д ^.^ + 2Р, 4^ = Л/

Крутящий момент, развиваемый станком для осуществления процесса сверления, должен быть больше момента вращения М^ > М .

Рис. 2.2.15. Силы, действующие на режущие кромки винтового сверла

Осевая сила может быть определена по следующей эмпирической формуле:

Подобная формула используется и для определения момента вращения

М^ = С D^^t^'^Sy^НВ^^ .

вм

втабл. 2.2.30 и 2.2.31 приведены значе­

ния коэффициентов и показателей степеней.

 

2.2.30. Значения коэффициентов

С. и

С^

 

 

 

 

 

 

 

 

у

*•

 

 

 

Обрабатываемый

Вид

 

 

 

 

 

 

материал

обработки

 

 

 

 

 

Стали, 155...265 НЕ

Сверление

 

 

1,5

 

 

0,8

 

 

Рассверливание

 

0,62

 

 

1,83

 

Стали, 265...340 НВ

Сверление

 

 

1,8

 

 

0,96

 

 

Рассверливание

 

0,74

 

 

2,2

 

Чугуны, 140...240 НВ

Сверление

 

 

2,6

 

 

1,0

 

 

Рассверливание

 

0,92

 

 

3,16

 

 

2.2.31. Значения показателей степени в уравнениях

 

 

 

Обраба­

Вид обработки

 

 

 

 

 

 

 

 

тываемый

Ур

'^м

•^м

материал

 

Сталь

Сверление

1,0

0

0,7

0,75

2

0

0,8

0,7

 

Рассверливание

0

1,3

0,7

0,75

1

0,9

0,8

0,7

Чугун

Сверление

1

0

0,8

0,6

1,9

0

0,8

0,6

 

Рассверливание

0

1,2

0,4

0,6

1,0

0,75

0,8

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВЕРЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

193

Эффективную мощность станка

 

опреде­

сверлят удлиненными спиральными сверлами.

ляют по

крутящему

моменту

 

резания:

Для улучшения удаления стружки и охлажде­

N^ = Mn/ 974.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния сверла их изготовляют с отверстиями для

По

величине

момента врезания

 

рассчи­

подвода

смазочно-охлаждающей

жидкости.

 

Для ломания стружки на передней поверхно­

тывают на прочность и жесткость детали ме­

сти

делают

стружколомающие

 

канавки

или

ханизма

главного движения

станка

и

шпин­

 

уступы.

Тенденция

к

разделению

рабочей

дель. Так

как

под действием

этого

момента

части на режущую и транспортирующую

по­

происходит скручивание сверла, его величина

зволила создать так называемые шнековые

учитывается и при расчете инструмента на

сверла. Шнековые сверла имеют: винтовые

прочность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

канавки треугольного профиля (в продольном

Направляемые навстречу друг другу и

сечении) с углом наклона 60°; спинку зуба,

действующие на обоих главных режущих

переходящую

непосредственно

 

в

ленточки;

кромках

сверла силы

Р

должны

уравнове­

постоянную

 

толщину

сердцевины;

постоян­

шиваться. Однако, из-за разности длин

глав­

ные

углы заточки

вдоль

главных

режущих

лезвий; трапецеидальную

заточку передних и

ных режущих кромок и неодинаковой

вели­

плоскую или винтовую задних поверхностей.

чины углов в плане, возникающих при заточ­

Сверла изготовляют диаметром 3...30 мм и

ке сверла, силы Р

становятся неравными. В

применяют

 

при

скоростях

 

резания

8-

результате

этого

появляется

сила

А Р

,

на­

35 м/мин

и

подачах на оборот

0,06...0,22 мм.

Достижимая точность обработки 11-13 квали-

правленная в

сторону

большей силы

Р

и

тета,

параметр

шероховатости

 

поверхности

Rz=12...15 мкм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вызывающая

"разбивание"

 

отверстия

(уве­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

глубокого

сверления

применяют

личение диаметра отверстия по сравнению с

 

диаметром сверла). Так как при увеличении

также сверла одностороннего резания, кото­

диаметра

обрабатываемого

отверстия

сверло

рые делят на две группы: сверла с внутренним

перестает своими фасками центрироваться по

подводом СОЖ и наружным отводом стружки

стенкам отверстия, то сверло «уводит» от его

и сверла с наружным подводом СОЖ и внут­

геометрической оси. Эти

явления

 

присущи

ренним отводом стружки.

 

 

 

 

 

 

 

 

К сверлам для

глубокого

сверления

от­

процессу

сверления

двухлезвийными

винто­

 

носятся

и

эжекторные сверла,

которые

по

выми сверлами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конструкции

подобны

второй

группе сверл,

Особенностью

сверления

является

низ­

но используют дополнительно эффект подсо­

кая жесткость сверла в направлении действия

са. При

сверлении отверстий большого диа­

радиальной составляющей

силы резания

Р .

метра (от 30 мм и выше) применяют головки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Низкая жесткость сверл обуславливается на­

кольцевого сверления, образующие в заготов­

личием канавок для отвода стружки и значи­

ке кольцевую канавку и сердечник, который

тельной их длиной. Большая длина сверл

вынимается из отверстия после сверления.

вызвана

необходимостью крепления

 

инстру­

Для обеспечения формы стружки, удобной

мента за пределами обработанного отверстия,

для удаления из зоны резания, головки рабо­

что связано с удлинением крепежной части и

тают по групповой схеме резания.

 

 

 

с увеличением общей длины сверла. В техно­

 

Рекомендации

по

назначению

режимов

логической системе сверло является наиболее

резания при обработке сверлами из быстро­

слабым

и

определяющим

жесткость

 

элемен­

режущей стали приведены в табл. 2.2.32.

 

том, что

следует

учитывать

при назначении

 

Зенкерование -

метод обработки

отвер­

стий, предварительно

полученных

сверлени­

режимов резания. В связи

с указанным

 

осо­

 

ем, штамповкой или литьем. Цель зенкерова-

бенно

большие

трудности

возникают

 

при

 

ния

- получение

более точньсс по размеру и

сверлении глубоких отверстий, для

обработки

форме отверстий, образованных

 

поверхностя­

которых

следует

 

применять

специальные

 

 

ми вращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Развертывание - метод чистовой

и отде­

При

глубоком

сверлении

должны

обес­

 

лочной обработки отверстий после

сверления

печиваться следующие

технические

требова­

и зенкерования с целью получения точных по

ния: прямолинейность

оси

отверстия,

соос­

размеру и форме их поверхностей с низкими

ность с наружной

поверхностью детали,

низ­

параметрами шероховатости.

 

 

 

 

 

кие параметры

шероховатости

поверхности и

 

 

 

 

 

 

Точность и качество обработки зенкеро-

получение стружки,

легко

удаляемой

из

от­

 

ванием и развертыванием представлены в

верстия.

Отверстия

длиной

 

5-7

диаметров

 

табл. 2.2.33.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.32. ]Режимы резания при обработке сверлами из бы<:трорежу11](ИХ сталей

 

 

Скорость реза­

 

 

 

Подача

SQ , мм

 

 

 

 

 

 

 

Частота вращения П , мин*^

 

 

Обрабатываемый

Твердость ния V , М/МИН,

 

 

 

 

 

материал

НВ

для сверл диа­

 

 

 

Диаметр сверла d,

мм

 

 

 

 

метром, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До 4

Св.4

1

1,55

2,5

4

6

9

13,5

20

Сталь конструкционная

До 179

25

38

0,03

0,05

0,07

0,12

0,18

0,27

0,4

0,5

высокой обрабатывае­

 

 

 

8000

5100

3200

3000

2000

1300

900

600

мости резанием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(автоматная)

До 229

Сталь конструкционная До 229 углеродистая нелегированная

До 269

До 321

Сталь конструкционная До 179 легированная

До 229

Сталь конструкционная До 179 высоколегированная легкообрабатываемая

Сталь инструменталь­ До 229 ная углеродистая

21

32

0,025

0,04

0,06

0,1

0,15

0,22

0,24

0,4

 

 

6700

4300

2700

2500

1700

1100

750

500

19

28

0,025

0,04

0,06

0,1

0,15

0,22

0,34

0,4

 

 

6000

3900

2400

2200

1500

1000

650

450

16

24

0,02

0,03

0,05

0,08

0,12

0,18

0,27

0,3

 

 

5100

3300

2000

1900

1300

850

550

400

13

20

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,2

0,25

 

 

4100

2700

1650

1600

1000

700

500

300

19

28

0,02

0,03

0,05

0,08

0,12

0,18

0,27

0,3

 

 

6000

3900

2400

2200

1500

1000

650

450

16

24

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,2

0,25

 

 

5100

3300

2000

1900

1300

850

550

400

17

25

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,2

0,25

 

 

5400

3500

2200

2000

1300

900

600

400

18

26

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,2

0,25

 

 

5700

3700

2300

2100

1400

900

600

400

Охлаждение

Масло для резания

Эмульсия для сверления

Эмульсия для сверления или масло

для резания

Масло для резания или эмульсия для сверления

Эмульсия для сверления

Продолжение табл. 2.2.32

Сталь

инструменталь­

До 269

15

22

0,01

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,17

ная углеродистая

 

 

 

 

4800

3100

1900

1750

1150

800

500

350

 

 

 

 

 

 

Сталь

инструменталь­

До 229

15

23

0,015

0,02

0,04

0,04

0,09

0,13

0,2

0,25

ная легированная

 

 

 

 

4800

3100

1900

1800

1200

800

550

370

 

 

 

 

 

 

 

 

До

269

13

20

0,01

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,17

 

 

 

 

 

 

4100

2700

1650

1600

1000

700

500

300

Сталь инструменталь­

До 229

13

20

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13^

0,2

0,25

ная быстрорежущая

 

 

 

 

4100

2700

1650

1600

1000

700

500

300

 

 

 

 

 

 

 

 

До

269

И

17

0,01

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,17

 

 

 

 

 

 

3500

2250

1400

1350

900

600

400

270

Сталь коррозионно-

До

149

8

12

0,01

0,015

0,02

0,04

0,06

0,09

0,13

0,17

стойкая легкообраба-

 

 

 

 

2500

1650

1000

950

650

425

280

190

тываемая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чугун серый

До

210

14

20

0,045

0,07

0,11

0,18

0,27

0,4

0,6

0,75

 

 

 

 

 

 

4400

3500

2200

1600

1000

700

500

300

 

 

До

250

11

16

0,035

0,05

0,09

0,14

0,21

0,3

0,48

0,6

 

 

 

 

 

 

3500

2200

1400

1300

850

550

380

250

 

 

До

250

9

13

0,025

0,04

0,06

0,1

0,15

0,22

0,34

0,4

 

 

 

 

 

 

2850

1850

1150

1050

700

450

300

200

Чугун ковкий

До 210

11

16

0,025

0,04

0,06

ОД

0,15

0,22

0,34

0,4

 

 

 

 

 

 

3500

2250

1400

1300

850

550

380

250

 

 

До

250

8

12

0,02

0,03

0,05

0,08

0,12

0,18

0,27

0,3

 

 

 

 

 

 

2500

1650

1000

950

650

425

280

190

Эмульсия для сверления

Масло для резания или эмульсия для сверления

Масло для резания или эмульсия для сверления

Сернистое масло или эмульсия для сверления

Без охлажде­ ния или сжатый воздух

-

(Примечания к табл. см. на с. 197)

2.2.33. Точность и качество поверхности после зенкерования и развертывания

 

Параметр

Глубина

Квалитет

Технологические допуски, мкм. при номинальных диаметрах отверстий, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид обработки

шероховатости

дефектного по­

допуска

Св. 3

Св.6

Св. 10

Св. 18

! Св. 30

Св. 50

Св. 80

 

поверхности Ra,

верхностного

размера

 

мкм

слоя, мкм

 

до 6

до 10

до 18

до 30

до 50

, до 80

до 120

Зенкерование

25-6,3

50-20

13

_

_

270

330

390

460

540

черновое

 

 

12

-

-

180

210

250

300

350

 

 

 

Зенкерование

25-0,4

50-20

13

-

-

270

330

390

460

540

однократное

 

 

12

-

-

180

210

250

300

350

литого или

 

 

прошитого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отверстия

 

 

11

-

-

110

130

160

190

220

 

 

 

10

-

-

70

84

100

120

140

Зенкерование

25-0,4

50-20

9

-

-

43

52

62

74

87

чистовое после

 

 

8

-

-

27

33

39

46

57

чернового или

 

 

сверления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Развертывание

12,5-0,8

25-15

И

75

90

110

130

160

190

220

 

 

 

10

48

58

70

84

100

120

140

Развертывание

6,3-0,4

15-5

9

30

36

43

52

62

74

87

точное

 

 

8

18

22

27

33

39

46

57

 

 

 

 

 

 

7

12

15

18

21

25

30

35

Развертывание

3,2-0,1

10-5

6

8

9

11

13

16

19

22

тонкое

 

 

5

5

6

8

9

11

13

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВЕРЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

197

 

 

Продолжение табл. 2.2.32

 

 

 

 

Обьшно применяют зенкеры с тремя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

винтовыми зубьями, хотя стандартом преду­

П р и м е ч а н и я :

 

 

 

 

 

 

 

 

смотрена возможность использования зенке­

1. Таблица составлена для сверл нор­

ров с числом зубьев от трех до восьми. Это

мальной длины (ГОСТ 10902 и ГОСТ 10903)

объясняется тем, что через три точки

можно

при сверлении отверстий глубиной до

3 ^ .

провести одну окружность, которая и являет­

Для сверл длинной и удлиненной серий

ся определяющей точность размера и формы

(ГОСТ 886, ГОСТ 2092, ГОСТ 12121 и ГОСТ

обработанной

поверхности. Увеличение

числа

12122^ табличные

значения подач

умножать

зубьев у зенкеров по сравнению со сверлами

на коэффициент 0,77.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обеспечивает

увеличение

поперечного

сече­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

сердечника

и

жесткость

зенкера,

что

2.

При

сверлении

глубоких

отверстий

обеспечивает повышение точности

положения

глубиной не более

Ъй

необходимы

промежу­

оси обработанного отверстия.

 

 

 

 

точные выводы сверла из просверливаемого

 

 

 

 

 

При зенкерован ИИ осушествляется

косо­

отверстия для удаления стружки; промежу­

 

точные

выводы рекомендуется

делать

 

после

угольное резание, однако в более благоприят­

достижения сверлом

глубины

отверстия

4 d ,

ных условиях, чем при

сверлении.

 

 

 

 

В процессе тонкого развертывания

наря­

5d , 6d

и т.д.; минутную

подачу сверла

S^

,

 

ду с резанием проводится тонкое пластиче­

мм, рекомендуется уменьшать на 30% при

ское деформирование, которое позволяет по­

глубине

сверления

от 3d

 

до

6cf

и на

40%

-

лучить высокое

качество и низкие параметры

при глубине сверления от 6 ^

до 8 ^ .

 

 

 

шероховатости

обработанного

поверхностного

3. При сверлении чугуна сверла реко­

слоя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мендуется затачивать с двумя углами при

 

Зенкерование

и

развертывание

имеют

вершине сверла (90 и 118°) и с подточкой

общие кинематические схемы обработки со

сердцевины (ГОСТ 4010).

 

 

 

 

 

 

 

 

сверлением

(см. рис. 2.2.10).

 

 

 

 

4. При отсутствии на станке указанных в

 

Зенкеры

и развертки

имеют режущую и

калибрующую части. Режущая часть располо­

таблице значений

S^

и

п

выбирать ближай­

жена на заборном конусе, а калибрующая

на

шие фактические

значения (S^,

 

п^)

таким

цилиндрической

части.

 

 

 

 

 

 

 

Для определения стойкости сверл, зен­

образом, чтобы было соблюдено соотношение

керов

и разверток

используется

следующее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Для промежуточных диаметров сверл,

 

 

 

 

 

 

 

\/т

 

 

 

не указанных в таблице, рекомендуется

выби­

 

 

Т =

C^D""

 

 

 

 

рать и промежуточные значения

п

и

S^.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vt 'syuB^

 

 

 

 

6. Для других случаев, не указанных в

 

 

 

 

 

 

 

 

таблице (например, при сверлении легких

а скорость резания

 

 

 

 

 

 

 

сплавов,

 

труднообрабатываемых

сталей

и

 

 

 

 

 

С D""

 

 

 

 

сплавов, пластмасс, бетона и т.д.), примене­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jw^x^>;j|g2

 

 

 

 

ние сверл будет неэффективно (в данном слу­

 

 

 

 

 

 

 

 

чае потребуются

спиральные

сверла

специ­

 

Значения

коэффициентов

и

показателей

альных конструкций).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приведены соответственно в табл. 2.2.34.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.34. Значения коэффициента С^

при обработке инструментами из сталей Р9 и Р18^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конструкционных сталей и чугунов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид обработки

 

 

 

 

 

 

 

Обрабатываемый материал

 

 

 

 

 

Сверление

 

 

 

Зенкеро­

 

 

Разверты­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZK10 мм

 

 

Z)>10 мм

 

 

 

вание

 

 

вание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкционные стали:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

155...265

ИВ

 

 

 

 

 

 

360

 

 

 

874

 

 

 

1800

 

 

1310

 

265...340

НВ

 

 

 

 

 

 

306

 

 

 

743

 

 

 

1535

 

 

1110

 

Чугуны,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140...240

НВ

 

 

 

 

 

 

4000

 

 

 

11400

 

 

 

15400

 

 

14500

 

П р и м е ч а н и е .

 

При обработке чугунов сверлами

с пластинами

из твердых сплавов

ВК6 и

 

ВК8

коэффициент

Cj =33400,

а

при

обработке

зенкерами

из

тех же

материалов

С =87000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

198

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.2. ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.4. ПРОТЯГИВАНИЕ

 

 

 

довательно, это движение является главным

Протягивание -

технологический метод

движением резания. Несмотря на низкие ско­

рости резания при протягивании, связанные с

обработки резанием и холодным пластиче­

трудностью реверса больших масс при воз­

ским

деформированием,

 

производимый

спе­

циальными

многозубыми

инструментами -

вратно-поступательном движении, скорость

протяжками и прошивками.

 

 

 

 

относительного

перемещения

протяжки пре­

Протяжки

имеют

форму

стержня

или

вышает

скорость относительного

перемеще­

ния других инструментов,

определяемую ми­

полосы, снабженных зубьями, последователь­

нутной подачей. Вследствие этого

протягива­

но расположенными вдоль их оси. Протяжка­

ние по сравнению с другими методами обра­

ми обрабатывают

внутренние

и

наружные

ботки

является

наиболее

производительным

поверхности различной формы (круглые, пло­

(табл. 2.2.35).

 

 

 

 

 

 

 

ские, фасонные) (рис. 2.2.16). При

обработке

 

 

 

 

 

 

 

Кроме указанного протягивание

облада­

внутренних

поверхностей в заготовке предва­

ет следующими

достоинствами: 1)

простотой

рительно

образуется

отверстие.

Отверстие

устройства и обслуживания станков;

2) воз­

может быть получено при изготовлении заго­

можностью автоматизации процесса; 3) со­

товки или сверлением. Внутренним протяги­

ванием можно получить отверстия круглого,

кращением технологического цикла за счет

квадратного

и

шестигранного

поперечного

возможности замены протягиванием несколь­

сечения, а также отверстия со шпоночным

ких других

последовательных

операций

пазом, шлицевые, фасонные сложного про­

(зенкерование, развертывание и т.п.); 4) воз­

филя.

 

Наружным

протягиванием

получают

можностью обрабатывать

сложные

поверхно­

плоские и фасонные линейчатые поверхности

сти с высокой точностью и низкими парамет­

любого профиля, а также пазы и уступы.

 

рами шероховатости.

основных

метода

протя­

К

преимуществам

протягивания следует

Различают три

гивания: свободное, координатное и протяги­

отнести

простоту

кинематической

схемы

об­

вание тел вращения.

 

 

 

 

 

 

работки,

включающей

одно

прямолинейное

 

 

 

 

 

 

При свободном протягивании

обеспечи­

движение. Движение подачи отсутствует. По­

вается лишь нужный размер,

макрогеометрия

дача

зубьев

в

глубину

обрабатьшаемого

по­

и параметры шероховатости

обрабатываемой

верхностного слоя

достигается

превышением

поверхности.

Координатное

протягивание

каждого

последующего

 

зуба

относительно

 

характеризуется

тем, что достигаются

с необ­

предьщущего. Величина

 

превышения после­

 

ходимой точностью не только размеры, пара­

дующего зуба относительно предьщущего на­

метры шероховатости и форма обработанной

зывается подъемом на зуб. Простота кинемати­

ческой схемы обработки обусловлена тем, что

протяжкой поверхности, но и

обеспечивается

точное

положение

ее

относительно

других

образующая линия формируемой поверхности

поверхностей детали. Поэтому при

коорди­

воспроизведена

на рабочем

профиле зубьев

натном протягивании

положение

детали от­

протяжки,

а

траектория

прямолинейного

носительно протяжки

строго

фиксируется с

движения

воспроизводит

направляющую

ли­

помощью специальных приспособлений.

нию, которая является

прямой

линией. Сле­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.2.16. Принципиальные схемы протягивания:

а- круглого отверстия; б - шпоночного паза;

в- наружной поверхности; г - шлицевого отверстия

 

 

ПРОТЯГИВАНИЕ

 

199

2.2.35. Показатели эффективности процессов обработки резанием

 

Показатель

Токарная

Сверление

Развертывание

Фрезерование

Протягивание

Производительность

20

5

0,30

30

35

Я. 10-7, j^3/c

 

 

 

 

 

Съем металла до пол­

5

5

ного износа инстру­

 

 

мента С10-3, j^3

 

 

Энергоемкость ЭЛО^,

7

5

Дж/м^

 

 

Среднее арифметиче­

3,2

6,3

ское отклонение про­

 

 

филя Ra, мкм

 

 

Квалитет допуска

10

11

размера

 

 

Метод протягивания тел вращения мо­ жет быть применен для обработки наружных и внутренних поверхностей. Точность профи­ ля обработанных поверхностей обеспечивает­ ся калибрующими зубьями протяжек, а точ­ ность размера (диаметра) - установкой протя­ жек относительно оси вращения обрабаты­ ваемых деталей.

Для протягивания применяют три схемы обработки: профильную, генераторную, груп­ повую.

Протягиванием можно обрабатывать все металлы и неметаллы с высокой производи­ тельностью и качеством обработки (табл. 2.2.36).

Как и все режущие инструменты, про­ тяжка состоит из рабочей (режущей, калиб­ рующей, выглаживающей), установочнокрепежной частей, а также соединительной части, которая соединяет их между собой. Наиболее полно все элементы представлены в протяжках для внутреннего протягивания (рис. 2.2.17).

Передний хвостовик 1 служит для со­ единения с патроном и передачи усилия от станка протяжке. Шейка 2 связывает перед­ ний хвостовик с рабочей частью. Направляю­ щий конус 3 облегчает ввод протяжки в обра­ батываемое отверстие. Передн51Я направляю­ щая часть 4 обеспечивает направление про­ тяжки по обрабатываемому отверстию, устра­ няет перекосы и неравномерность нагрузки по периметру первых режущих зубьев.

Рабочая часть служит для удаления при­ пуска и формирования заданных параметров качества поверхности обработанного отвер­ стия. Рабочая часть состоит из режущей, пе­ реходной, чистовой, калибрующей и выгла­ живающей частей. Режущая часть 4 служит для удаления основной доли припуска. Пере­

0,1

10

100

20

3

15

0,63

3,2

1,25

7

10

8

ходная часть 5 необходима для постепенного уменьшения сил резания при переходе от черновой к чистовой части. Чистовая режу­ щая часть 6 обеспечивает формирование раз­ меров, форм и необходимых параметров ше­ роховатости обрабатываемой поверхности. Калибрующая часть 7 служит для уточнения размера, формы и снижения параметров ше­ роховатости отверстия. Выглаживающая часть 8 используется для снижения параметров ше­ роховатости и повышения твердости и изно­ состойкости поверхностного слоя.

Задняя направляющая часть 9 обеспечи­ вает направление протяжки в отверстии по мере выхода из отверстия чистовых режущих, калибрующих зубьев и выглаживающих эле­ ментов. Задний хвостовик применяют в про­ тяжках, работающих в автоматизированном цикле, и служит для захвата протяжки патро­ ном с последующим ее отводом в исходное положение.

В отличие от протяжки у прошивки от­ сутствуют хвостовики и шейка (рис. 2.2.17, б).

Шпоночная протяжка (рис. 2.2.17, в) имеет те же части, что и протяжки для обра­ ботки отверстий, за исключением шейки и направляющего конуса. Протяжки для наруж­ ного протягивания обьшно крепятся к ползу­ нам винтами и поэтому у них отсутствуют хвостовики, направляющие и шейка.

Шагом зубьев протяжки называется рас­ стояние между режущими кромками двух соседних зубьев. Геометрия режущей части определяется в сечении, перпендикулярном главной режущей кромки.

У протяжек различают передний угол у, задний угол а, вспомогательный угол в плане Ф, и угол наклона со, а также элементы про­ тяжки - переднюю 10 и заднюю 11 поверхно­ сти, главную 12 и вспомогательные 13 режу-