Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Исходя из тарированной осевой силы пружины 150 даН определена постоянная CF силы резания при у = 0,75, х = 1, к, = 0 (2.15). Для бронзы Cp = 6,1, что совпадает со значением Cp при строгании; для стали 35 (HB 180) значение Cp= 193, и составляющие силы резания, приходящиеся на один резец, равны F = 515 даН, F1 = 460 даН и Fa = 360 даН. При протягивании слоя шириной 5 мм и толщиной 0,05 мм сила резания составляет 90 даН. Для снятия припуска 0,5 мм потребуется десять резцов с суммарной осевой составляющей силы резания 900 даН. Сравнение показывает, что для одинаковых припуска и ширины среза осевая составляющая силы резания при токарном протягивании в 2-2,5 раза меньше, чем при осевом протягивании.
Токарное протягивание особенно эффективно для отверстий больших диаметров.
Рассмотрим обработку отверстия диаметром d = 300 мм, шириной В = 200 мм, припуск / = 0,5 мм, материал заготовки - сталь 35. При ширине резца 6 = 100 мм требуемое число резцов z = 10. Приняв шаг P = 50 мм, получим соотношение скоростей к<х = 1/2. Число одновременно работающих резцов Zp = 4. Ширина среза в нормальном сечении по формуле (4.6) bn = 45 мм. Суммарная сила резания четырех резцов составляет 150 кН, что значительно меньше осевой составляющей силы резания 300 ... 400 кН средних протяжных станков. Для удобства отвода стружки режущую кромку целесообразно устанавливать под углом 7 ... 8° к траектории резания (со = 63°), чему соответствует X = 55° к направлению вектора скорости vT.
90
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
Длина протяжки с учетом угла X и нерабочего участка перед первым резцом равна L = (50 • 10 + 50) = 550 мм. При vc = 2 м/мин (vT = 4 м/мин; vt, = 4,4 м/мин) время протягивания составляет т = (550 + 200)/(1000 • 2) = = 0,385 мин.
Обычное протягивание отверстия круглыми протяжками осуществляется по прогрессивной схеме с подачей на зуб S2 = 0,05 мм/зуб. Суммарная ширина среза одним рядом зубьев при одинаковой тяговой силе 15 000 даН составит ПО мм. Необходимое число режущих зубьев zp = = ndt I (JbS2) для припуска / = 0,5 мм равно 90 без учета калибрующих зубьев. Длина протяжки с присоединительными участками при шаге между зубьями 50 мм равна 5000 мм, а время протягивания при скорости 4 м/мин составит 1,25 мин, что в 3,5 раза больше токарного протягивания. Для сравнения растачивание той же поверхности при S = 0,5 мм/об, V = 100 м/мин будет осуществлено за 3,8 мин, т.е. в 10 раз дольше токарного протягивания.
Использование токарного протягивания позволяет упростить конструкцию, уменьшить размеры инструмента и ширину резцов при одинаковой с осевым протягиванием схеме срезания припуска. Вместе с тем снижается мощность резания и значительно улучшается отвод стружки. Небольшие размеры инструмента и снижение удельных сил резания обеспечивают увеличение производительности и снижение себестоимости в 2-2,5 раза по сравнению с обычным протягиванием. Способ применим для обработки заготовок средних и больших размеров и особенно эффективен для обработки отверстий диаметром свыше 200 мм, для которых обычные протяжки являются громоздкими и дорогостоящими. Токарное протягивание применимо и для наружных цилиндрических поверхностей при наличии на станке выхода для протяжки.
Расширить технологические возможности токарного протягивания с круговым движением подачи и упростить инструмент позволяет челночный цикл движения (рис. 4.7). С этой целью резцовый блок / (рис. 4.7, а) имеет с противоположных сторон режущие зубья 2 одной высоты. Он свободно размещается в отверстии заготовки 3. Перед первым рабочим ходом инструмент сдвигают в радиальном направлении на .Si (рис. 4.7, б), что соответствует припуску а\. При протягивании инструмент перемещают со скоростью vc, а заготовку 3 вращают с окружной скоростью vT. Режущие зубья 2 последовательно снимают по винтовой линии слои кольцевого припуска. По окончании рабочего хода инструмент сдвигают в противоположном направлении S2 до установки нижних зубьев на при-
КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ СТРОГАНИЯ И ТОЧЕНИЯ 91
Рис. 4.7. Схема челночного осевого протягивания с круговым движением подачи
пуск а2 и осуществляют протягивание в обратном направлении с той же скоростью vc. После обратного хода инструмент снова смещают в радиальном направлении на S3, и цикл повторяется до тех пор, пока не будет снят весь припуск t. Прямой и обратный ходы являются рабочими, что повышает производительность обработки.
Челночное протягивание позволяет перераспределить припуск на срезаемые слои по любому закону, что невозможно при жестко фиксированном инструменте (протяжке). Короткий инструмент на десять - пятнадцать зубьев можно унифицировать и сделать универсальным для предварительной обработки отверстий различного диаметра. К недостаткам способа относятся уменьшение жесткости системы и некоторое усложнение цикла работы станка. Наладка работы станка упрощается при программированном ходе инструмента. Поэтому способ рекомендуется в первую очередь при обработке отверстий большого диаметра, для которых обычная протяжка получается сложной и громоздкой. Способ эффективно может быть использован при обработке заготовок с несколькими отверстиями различного диаметра на координатно-протяжных станках с ЧПУ.
