Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
С переходом от ультразвукового воздействия к инфразвуковому физический эффект понижается, а механический - возрастает. Дальнейшее понижение частоты и увеличение амплитуды колебаний приводит к механическим вибрациям, которые широко используются при абразивной обработке: суперфинишировании с осцилляцией, виброхонинговании и растровой доводке (см. рис. 5.4, з). Режимы вибраций: частота колебаний 20 ... 150 Гц и амплитуда 0,5 ... 2 мм соизмеримы со скоростью финишных процессов, осуществляемых алмазно-абразивными инструментами. Производительность абразивной обработки с использованием инфразву-кового воздействия возрастает на 40 ... 50 % при улучшении качества поверхности. Высокая эффективность осцилляции обеспечивается изменением направления силы резания на каждом зерне, увеличением числа рабочих зерен, улучшением очистки зерен от стружки вследствие ударно-циклического микрорезания.
Способы резания пластическим деформированием и тепловым воздействием. Пластическое деформирование обрабатываемой поверхности возможно как при непрерывном контакте инструмента с заготовкой, так и при периодическом ударном приложении силы. Эти виды воздействия относятся к классу обработки давлением, но комбинации со способами резания придают им специфические свойства, заключающиеся главным образом в минимизации рабочей зоны и изменении вида инструмента [21, 24].
Сравнительно недавно был разработан способ резания с опережающим пластическим деформированием (ОПД) [A.c. 358089 (СССР)]. При этом способе на срезаемый резцом / слой заготовки 2 воздействуют давильным роликом 3 (рис. 6.5, а), который установлен на расстоянии h перед резцом на вращающихся опорах в корпусе 4 и поджат к поверхности резания. Сила поджима зависит от материала обрабатываемой заготовки и припуска на обработку. Так, при точении заготовки из стали 12X18Hl ОТ на глубину резания / = 2,5 мм со скоростью Vx = 0,34 м/с и подачей S= 0,15 мм/об сила поджима ролика составляет 150 даН. Контактные напряжения на деформируемом участке диаметром 100 мм (ролик диаметром 80 мм) равны (1 ... 2) • 104 МПа и соизмеримы с пределом текучести незакаленной стали. Вследствие этого происходит перераспределение дис-
КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ПО ВИДУ ВОЗДЕЙСТВИЯ 187
Cp г ja е ныи/ метал/!
Деформируемый
металл
Гсєїцці (деформирующая) б)
(режущие)
Рис. 6.5. Схемы комбинированных способов и инструментов для механической обработки с пластическим деформированием:
а - точение с опережающим пластическим деформированием; б - протягивание с выдавливанием стружкоделительных канавок; в - комбинированная протяжка; г - метчик с режущевыглаживающими зубьями
188 КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
локаций в обрабатываемом слое и уменьшается работа стружкообразования, следовательно, уменьшаются сила и температура резания и увеличивается стойкость инструмента.
Эффективность ОПД повышается, если накатный ролик снабдить зубьями. Зубья осуществляют накатку на обрабатываемом слое и способствуют делению стружки на короткие отрезки. Длина отрезков зависит от шага зубьев.
Разделение срезаемого слоя ОПД получило широкое распространение в протягивании деформирующе-режущими протяжками [4]. Первая секция такой протяжки выдавливает на глубину каждой группы Sn, узкие продольные пазы, делящие обрабатываемую поверхность на участки, которые затем срезают параллельными слоями толщиной S2 (рис. 6.5, б). Деформирующие элементы 1 комбинированной протяжки (рис. 6.5, в), установленные перед режущими зубьями 2, имеют высоту припуска на протягивание. Число секций деформирующих элементов зависит от припуска.
Пластическое деформирование (выглаживание) обработанной поверхности упрочняет поверхностный слой и уменьшает поле рассеяния размеров. Работоспособность деформирующе-режущей протяжки с выглаживающими кольцами 3 (см. рис. 6.5, в) в 1,5-2 раза выше стандартной протяжки. Ее внедрение на Челябинском тракторном заводе повысило на 20 % производительность, обеспечило точность обработки отверстий по 7-9-му квалитету с параметром шероховатости Ra = 0,63 ... 1,25 мкм.
Оптимальными инструментами являются комбинированные, совмещающие в одном рабочем элементе несколько функций. Примером может служить машинный метчик с режуще-выглаживающими зубьями (рис. 6.5, г). Выглаживающие участки расположены на боковых поверхностях зуба и имеют бочкообразную форму (рис. 6.5, г, A-A и Б-Б). Они находятся от спинки зуба на расстоянии 0,3 /, где / - протяженность зуба. Условие выглаживания Л = dB - dp > 0, где dB, dp - средние диаметры
резьбы на выглаживающих и режущих участках зуба соответственно. На калибрующем участке метчика работают только выглаживающие участки зубьев.
Исследования работы режуще-выглаживающими метчиками показали, что при А < 0,06 мм крутящий момент при нарезании резьбы меньше, чем у стандартных, а при А = 0,09 мм на 8 ... 10 % больше. Режуще-выглаживающие метчики для нарезания резьб М6-М27 повышенной точности с полем допуска 2Н4Н внедрены на Ярославском и Мелитопольском моторных, Алтайском тракторном заводах.
