Режимы резания при развертывании отверстий в чугунных деталях

 

Квалитет	Параметры шероховатости поверхности Ra, мкм	V *, м/мин	Квалитет	Параметры шероховатости поверхности Ra, мкм	V *, м/мин
7 – 8	1,6 3,2	7 – 9 9 – 11	9 – 10	3,2 6,3	12 – 14 14 – 16

* Для твердосплавных разверток принимать скорость резания 30 – 40 м/мин.

2.4.2.Протягивание – процесс обработки металлов резанием на протяжных станках многолезвийным режущим инструментом – протяжкой. Применение протягивания целесообразно при обработке больших партий деталей, т. е. в крупносерийном и массовом производстве (ввиду сложности изготовления и высокой стоимости протяжек).

В зависимости от порядка срезания припуска при протягивании различают следующие виды резания: а) профильное, при котором все режущие зубья протяжки снимают припуск, но не участвуют в окончательном формировании поверхности, последний же зуб придаёт ей окончательную форму; б) генераторное, при котором каждый режущий зуб протяжки, срезая припуск, одновременно участвует в построении поверхности; в) прогрессивно-групповое, применяемое при снятии относительно больших припусков, когда все зубья, распределённые по группам (2 – 3 зуба), снимают слой металла не сразу по всей ширине, а частями.

Существуют свободный и координатный методы протягивания. При свободном методе протяжка обеспечивает получение только размеров и формы поверхности; при координатном, – кроме того, точное расположение обработанной поверхности относительно базовой.

Припуск под протягивание составляет для отверстий в поковках и отливках 2 – 6 мм; для отверстий, полученных сверлением, зенкерованием или растачиванием, 0,2 – 0,5 мм. Скорость резания при протягивании сравнительно низка (2 – 15 м/мин), однако производительность протягивания высока, т. к. велика суммарная длина одновременно работающих режущих кромок. Точность обработки при протягивании – 3 – 2-й класс; шероховатость обработанной поверхности – 7 – 9-й класс. Особенность процесса резания при протягивании – постоянное накопление стружки во впадинах перед каждым зубом. Для лучшего размещения стружки и предотвращения заклинивания протяжки зубья часто снабжаются стружколомающими канавками.

Принципиальное отличие протягивания от других видов механической обработки заключается в том, что при протягивании отсутствует движение подачи D_s. Значение подачи при протягивании заложено в конструкции инструмента. Размер каждого последующего режущего элемента протяжки больше предыдущего на величину, численно равную S_z – подаче на зуб. Каждый зуб протяжки в отличие от зуба фрезы только один раз участвует в обработке данной заготовки; так как суммарное число зубьев, участвующих в резании, велико, то в работе одновременно находится несколько зубьев (три - шесть). Протягиванием обрабатывают различные внутренние и наружные, а также полуоткрытые поверхности (рис. 17.1).

 

Рис. 17.1. Основные виды обрабатываемых поверхностей

при протягивании: а, б, в, г, д, е – внутренние поверхности;

ж, з – наружные поверхности

 

При внутреннем свободном притягивании заготовки 2 (рис. 17.2, а), имеющие предварительно обработанное отверстие, базируют торцовой поверхностью на опорной плите 1 протяжного станка. Внутренняя протяжка имеет следующие составные части: хвостовик с замковой частью 8, переходной конус 3; переднюю направляющую 7 (для направления протяжки в начале ее работы по предварительно обработанному отверстию); режущую часть 6, которая срезает основной припуск; калибрующую часть 5, элементы которой калибруют отверстие, снимая очень малый припуск и обеспечивая малую шероховатость, а также большую точность профиля; заднюю направляющую часть 4, которая необходима для предотвращения провисания протяжки, поддерживаемой в начале реза­ния специальным приспособлением – люнетом, а также для предотвращения перекоса заготовки в конце обработки (в момент выхода из зоны обработки последних зубьев).

Все протяжки работают на растяжение, так как сила Р прикладывается к замковой части.

Если сила прикладывается к задней части протяжки, то такой метод обработки называют прошиванием, а инструмент – прошивкой. Прошивка работает на сжатие и продольный изгиб. Во избежание изгиба прошивку делают короче (обычно 200 – 300 мм) протяжки, и ее длина не должна превышать 15-кратного диаметра. Прошивку (рис. 17.2, б) устанавливают передней направляющей 4 в отверстие заготовки 5, установленной на опорной плите 6 прошивочного станка. Прошивка имеет режущую 3 и калибрующую 2 части, а также заднюю направляющую 1. Прошивки чаще всего применяют для калибрования внутренних отверстий высокой точности. Иногда последние секции прошивки или протяжки выполняют полукруглыми для развальцовки – сглаживания шероховатости и придания поверхности высоких эксплуатационных свойств.

Особенности протяжек, осуществляющих протягивание наружных поверхностей, заключаются в том, что они не имеют ни передних, ни задних направляющих. Наружная протяжка 3 (рис. 17.2, в), жестко закрепленная на каретке 4 протяжного станка, имеет также режущую 1 и калибрующую 2 части. Заготовка 5, жестко закрепленная на столе станка, отводится по окончании цикла обработки и снимается со станка. Схема срезания припуска при протягивании приведена на рис. 17.2, г. На рис. 17.2, д показана схема протягивания шпоночного паза заготовки 1, установленной на оправке 2.

 

Рис,17.2, Схемы обработки:

a – на горизонтально-протяжном станке; б – на прошивном станке; в – на вертикально-протяжном станке; е – срезание припуска при протягивании; д – шпоночного паза

 

Рис. 17.3. Схемы резания при протягивании:

а – профильная; б – генераторная схема; в – прогрессивная

 

При протягивании применяют профильную, генераторную и прогрессивную схемы срезания припуска (рис. 17.3).

При профильной (рис. 17.3, а) схеме срезания припуска геометрическая форма всех зубьев подобна профилю окончательно обработанной поверхности заготовки. Вписанный контур соответствует форме первого зуба, а описанный – форме последнего зуба протяжки. Такая схема резания имеет ограниченное применение вследствие трудности изготовления профильных протяжек. По про­фильной схеме работают протяжки круглого профиля, а также наружные протяжки, обеспечивающие высокое качество обработанной поверхности.

При генераторной схеме срезания припуска первый зуб протяжки имеет круглую форму, все последующие зубья имеют также круглую форму в виде частей окружности – дуг (рис. 17.3, б). Протяжки, работающие по генераторной схеме, более просты в изготовлении, их проще затачивать повторно и себестоимость их изготовления ниже, чем протяжек, работающих по профильной схеме. Квадратные, многогранные, координатные протяжки для срезания припуска изготовляют по генераторной схеме.

Если невозможно резание по генераторной схеме (сила резания первыми тремя зубьями превышает предельно допустимую силу разрыва опасного сечения или припуск на зуб менее 0,02 мм – когда резание становится неэффективным), применяют прогрессивную схему резания (рис. 17.3, е). Эта схема предусматривает разделение срезаемого слоя на несколько слоев с большим припуском на зуб. У протяжки, работающей по этой схеме, режущие зубья разделены на группы (два, три и т. д.), имеющие одинаковый наружный размер. При этом срезаются узкие стружки. Стойкость такой протяжки в среднем в 2 раза выше, чем протяжки, работающей по генераторной схеме резания.

Протяжки, работающие по прогрессивной схеме, более сложны в изготовлении, чем протяжки, работающие по профильной или генераторной схеме.

В качестве СОТС при протягивании используют эмульсии, сульфофрезол, а также смесь керосина и масла. Обработка чугунных заготовок производится без охлаждения.