Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Круговое движение подачи при осевом протягивании можно обеспечить самовращением заготовки [A.c. 682328 (СССР)]. Для этого применяется круглая протяжка с винтовым зубом, которая при осевом перемещении приводит во вращение свободно установленные в центрах заготовки (см. рис. 4.8). Расположение нескольких заготовок вокруг протяжки уравновешивает радиальные составляющие силы резания и многократно повышает производительность. При установке заготовки под углом к оси протяжки формируются конические и гиперболические поверхности.
Точение многолезвийным резцом со сверхвысокой подачей - 20 MM и более на оборот заготовки (см. рис. 4.5) - позволяет эффективно срезать небольшие по глубине припуски с компенсацией осевой составляющей силы резания [A.c. 673378 (СССР)]. Сверхвысокая подача сокращает путь резания в 5-10 раз, и соответственно повышается стойкость инструмента.
Способы и станки многолезвийного тангенциального точения (протягивания), разработанные в нашей стране двадцать с лишним лет тому назад [A.c. 184580, 201873, 279293, 282890, 295344 и др. (СССР)], запатентованы во всех ведущих капиталистических странах; разработана теория и практика использования станков тангенциального точения.
Сейчас западные фирмы быстро сокращают разрыв в производстве токарно-протяжных станков. Преимущества многолезвийного инструмента широко используют при обработке шеек коленчатых валов фирм «Boehringer», «Heller» (ФРГ), «Sandvik Coromant» (Швеция), «Oerlikon»
260
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
(Швейцария), «Komatsu» (Япония), при бесцентровом точении -«Kieserling» (ФРГ), нарезании крупномодульных резьб - «Burgsmuller» (ФРГ). Те же фирмы, а также «Albert und Hitz» (ФРГ) в последнее время переходят на комплексные способы обработки тел вращения - фрезоточение и фрезопротягивание.
Принципиально новые способы механической обработки - комплексные, находящиеся на стыках классических, позволяют скачкообразно повысить производительность при одновременном снижении энергозатрат. Объясняется это увеличением толщин среза и уменьшением удельной силы резания при соизмеримых скоростях инструмента и заготовки, характерных для комплексных способов.
Токарное строгание цилиндрических поверхностей с соизмеримыми скоростями заготовки и инструмента (vT/vc = 1) (см. рис. 4.2) улучшает текстуру поверхностного слоя, формируя ее вдоль линии действия касательных напряжений, повышает точность обработки [A.c. 1136898 (СССР)]. Короткие стружки отводятся по двум граням резца, кратковременный контакт которого позволяет повысить скорость резания заготовок из сталей до 250 ... 300 м/мин. Высокая скорость обеспечивается составляющими скоростями заготовки и инструмента порядка 150 м/мин. Токарное строгание реализуется на токарных станках с ЧПУ, а для отделочных операций - на круглошлифовальных станках с установкой резцедержателя на шлифовальной бабке.
Развитие протягивания с самоподачей заготовок приводит к способу фрезоточения с самоподачей суппорта [A.c. 910365 (СССР)]. Вращающийся от заготовки многолезвийный инструмент типа фрезы обеспечивает надежное дробление стружки и длительную работу без смены инструмента. Рабочее движение подачи, также осуществляемое от заготовки, саморегулируется по силе резания. Для установочных перемещений суппорта служит вспомогательный привод от маломощного двигателя. Станок автофрезоточения исключительно прост, его применение эффективно при обработке длинных валов, обдирке круглого проката и является серьезной альтернативой бесцентрово-токарным и слиткообдирочным станкам.
Фрезоточение принудительно вращаемым многолезвийным инструментом типа долбяка или фрезы обеспечивает надежное дробление стружки, повышает стойкость инструмента и производительность обработки [A.c. 302176 (СССР)]. Для реализации способа суппортная группа токарного станка оснащается простым приспособлением с индивидуальным приводом вращения (см. рис. 4.14). Точение неподвижным инструментом типа долбяков и фрез позволяет сократить расходы на инструмент [A.c. 319380 (СССР)].
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ 261
Вращение фрезы (см. рис. 3.1) выгодно при фрезострогании заготовок с поверхностями большой протяженности, а также заготовок из труднообрабатываемых и жаропрочных сталей. Помимо многократного повышения стойкости инструмента согласованные движения резания формируют фасонные, декоративные поверхности разметочных плит и т.п. (см. рис. 4.18).
Абразивная обработка является наиболее трудоемким процессом и характеризуется высокими энергозатратами, на порядок большими, чем при лезвийной обработке.
По данным ЭНИМСа, удельный вес шлифовальных станков в общем парке станков составляет 18 %, что при общем числе 4,14 млн единиц оборудования соответствует 740 тыс. Из них: круглошлифовальных -около 150 тыс., плоскошлифовальных - 100 тыс., внутришлифовальных -100 тыс., хонинговальных - 40 тыс.
В крупносерийном и массовом производстве валов и подшипников (электротехническая, автомобильная и приборостроительная промышленность) парк шлифовальных станков в 3 раза и более превышает парк токарного оборудования для обработки тех же заготовок. Поэтому даже небольшие усовершенствования абразивной обработки дают заметные результаты. Так, например, непрерывное поперечное движение подачи шлифовального круга вместо периодического повышает точность круглого шлифования нежестких заготовок в 3-3,5 раза, производительность на 25 ... 30 % [A.c. 626937 (СССР)] (см. рис. 5.19). Столь же эффективна замена периодического движения подачи шлифовального круга на непрерывное в плоскошлифовальных станках. Кроме улучшения показателей качества обработки упрощается кинематическая схема шлифовального станка, улучшаются динамические характеристики привода поперечного движения подачи. Стоимость новых кругло- и плоскошлифовальных станков по сравнению с базовыми уменьшается на 5 ... 10 % благодаря упрощению привода подач. Экономия годового фонда времени для базового круглошлифовального станка 3Ml51 составляет 1300 ч.
