Особенности процесса протягивания

Протягивание осуществляется при прямолинейном поступательном главном движении резания. Протяжка (прошивка) — это стержень, на котором расположен ряд зубьев, имеющих режущие лезвия.

Рис. 404. Схемы работы протяжек

Схемы работы протяжек показаны на рис. 404. Каж­дый последующий зуб протяжки имеет превышение над предыдущим (подъем на зубS_z).Общий припуск А сре­зается одновременно многими зубьями (см. рис. 404, а) за один (редко два-три) рабочий ход инструмента.

Протяжку протягивают через предварительно подго­товленное отверстие, как показано на рис. 404, б, и тело ее работает на растяжение. Прошивку проталкива­ют через отверстие (рис. 404, в) и она работает на сжа­тие. Ее длина ограничена во избежание продольного из­гиба.

Протяжки работают по разным схемам срезания припуска.

Профильная схема резания предусматривает сня­тие каждым зубом протяжки стружки по всему пе­риметру обрабатываемой поверхности. Стружка получа­ется тонкая и широкая, плохо размещается в стружеч­ной канавке.

При работе по прогрессивной схеме резания срезае­мый слой разделяется по периметру между зубьями нескольких секций, срезающих стружку относительно большой толщины, но небольшой ширины, что облегча­ет резание. Протяжки обладают большей стойкостью,

однако конструкция и изготовление их сложнее, чем протяжек, работающих по профильной схеме реза­ния.

В зависимости от формы обрабатываемого отверстия или наружной поверхности различают протяжки круг­лые, шлицевые, шестигранные, шпоночные и др.

На рис. 405 показаны протяжки для обработки круг­лого отверстия и шпоночных канавок. Хвостовик 1 слу­жит для закрепления протяжки в патроне протяжного станка. Передняя направляющая часть 2 служит для центрирования заготовки относительно оси протяжки и направления протяжки в начале резания. По сво­ей форме и размерам направляющая часть соответству­ет подготовленному под протягивание отверстию в за­готовке.

На режущей части 3 размеры каждого следующего зуба (или группа зубьев) больше предыдущего на ве­личину, определяющую толщину срезаемого слоя (по­дача на зуб).

Калибрующая часть 4 протяжки служит для окон­чательной отделки обрабатываемой поверхности. По размеру и форме зубья на калибрующей части одинако­вы и соответствуют последнему зубу режущей части, они служат также запасом на переточку, после которой часть из них переходит в режущие зубья. Задняя направ­ляющая часть 5 предохраняет протяжку от перекоса при выходе из обработанного отверстия последнего калиб­рующего зуба.

Скорость резания при протягивании составляет от 8 до 12 м/мин.

Подача на зуб, или толщина срезаемого слоя, выби­рается в зависимости от условий протягивания и колеб­лется от 0,02 до 0,2 мм.

Ширина срезаемого слоя равна периметру режущей части; для круглой протяжки она равна длине окруж­ности зуба.

ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ

Протягивание проводят на горизонтальных и верти­кальных протяжных станках. Более распространены го­ризонтальные протяжные станки, служащие, как пра­

вило, для обработки отверстий. Вертикально-протяжные станки применяют в основном для наружного протяги­вания.

В большинстве случаев протяжные станки имеют только одно главное движение—-поступательное пря­молинейное. Иногда, например при наружном протяги­вании тел вращения, заготовка имеет медленное враще­ние— круговую подачу, а протяжка — движение реза­ния.

Общий вид горизонтально-протяжного станка модели 7510М показан на рис. 406.

Станок предназначен для обработки отверстий, а при использовании специальных приспособлений — коротких наружных фасонных поверхностей в условиях крупносе­рийного и массового производства.

Основными узлами станка являются: тумба верх­няя станина с ползуном (кареткой) 2, нижняя станина 3, рабочий цилиндр со штоком 6, золотниковое устройство 4, привод станка с насосной станцией 5.

Имеется рукоятка S для управления золотником, а также рукоятки 7 для изменения скорости протягивания.

Глава 9

ШЛИФОВАНИЕ

Шлифование — весьма распространенный отделоч­ный метод обработки, позволяющий достичь высокой точности и чистоты обработанной поверхности.

В массовом и крупносерийном производстве шлифо­вальные станки составляют 25—30% от общего количе­ства металлорежущих станков.

Во многих случаях шлифование является практиче­ски единственной операцией, например обработка твер­дых материалов и закаленных сталей, удаление припу­сков с чугунных и стальных отливок при работе по корке, зачистка проката, окончательная обработка за­готовок с минимальным припуском на механическую обработку без предварительной обработки лезвийным инструментом.

Шлифование обеспечивает точность обработки в пределах 2—1-го классов точности, чистоту поверхно­стей'— в пределах 7—10-го классов чистоты.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

При шлифовании удаление припуска с заготовки осуществляют абразивные зерна, соединенные связкой так, что между ними имеется пространство для разме­щения мелких частиц удаляемого материала.

Для шлифования характерны высокие скорости ре­зания и малые Ьечения срезаемого слоя металла. При высоких скоростях резания стойкость режущих граней зерен мала, однако ввиду периодического вступления в работу новых зерен стойкость круга в целом достаточно велика. Каждое зерно срезает очень тонкую стружку, но, так как одновременно в работе принимает участие большое количество зерен, а скорость резания велика, в единицу времени срезается большое количество ме­талла.

Режущие способности шлифовального круга опреде­ляются .свойствами материала абразивных зерен, каче­ством связующего материала и структурой абразивного инструмента.

Абразивные материалы. От этих материалов требу­ются высокая твердость и прочность, теплостойкость, острота зерен, экономичность.

Электрокорунд (А1₂0₃) — продукт плавки в электро­печах пород, содержащих окись алюминия. После плав­ки блоки размельчают до размеров от нескольких мик­рон До 1—2 мм. Различают электрокорунд нормальный (89—95% АЬ0₃), электрокорунд белый (95—98% А1₂0з) и монокорунд (98—99% А1₂0₃). Чем выше со­держание А1₂0з, тем прочнее, тверже зерна, тем они острее.

Электрокорундовые круги используют для шлифо­вания закаленных сталей.

Карбид кремния (SiC) получают сплавлением по­род, содержащих кремнезем и углерод, при весьма вы­сокой температуре. При шлифовании используют кар­бид кремния зеленый (98—98,5% SiC) и черный (97% SiC). Теплостойкость, твердость и острота зерен у кар­бида кремния выше, чем у корунда.

Карбид бора (В₄С) — химическое соединение бора с углеродом — имеет очень высокую твердость. Исполь­зуют в виде паст, главным образом для полирования и доводки.

Абразивные зерна имеют различную зернистость. Согласно ГОСТ 3647—71, величину зерен определяют в сотых долях миллиметра и обозначают определенным номером зернистости. Абразивные материалы делят на зерна (200—16) и порошки (12—3).

Для полировальных паст, полотен, лент, а также брусков используют микропорошки (М40—М5), размер зерен которых измеряют в микронах.

Связка. Режущая способность шлифовального круга зависит не только от материала зерен, но и от связую­щего материала.

Основное назначение связки — закрепление абра­зивных зерен в инструменте и обеспечение высокой прочности круга. Связка также должна быть водостой­кой, теплостойкой, устойчивой к агрессивным средам и дешевой. При неправильном выборе связки зерна не будут работать эффективно из-за разрушения связки и выпадения еще неизношенных зерен из рабочей поверх­ности круга.

В зависимости от сочетания пары абразивное зер­но— связка прочность их соединения может быть раз­личной.

Различают связки неорганического и органического происхождения.

К неорганическим связкам относится прежде всего керамическая. Ее достоинства: теплостойкость, водо­стойкость, стойкость к агрессивным средам. Недостат­ки: относительно высокая хрупкость, чувствительность к ударам. Обычный состав керамических связок: огне­упорная глина, полевой шпат, кварц, тальк, жидкое стекло и др.

Органические связки. Наиболее распространена ор­ганическая связка — бакелитовая, основой которой яв­ляется фенолформальдегидная смола. Круги на основе бакелитовой связки прессуют в формах, после чего на­гревают для отверждения смолы. Особое достоинство ее — эластичность. Круги на бакелитовой связке успеш­но применяют при обдирочном и отделочном шлифова­нии, особенно при отрезании, фасонном шлифовании и шлифовании узких пазов и канавок.

Недостатки: относительно невысокая теплостойкость. При температуре 200—250° С прочность сцепления с зерном уменьшается. Эти связки менее стойки к агрес­сивным охлаждающим жидкостям. Для повышения прочности круга применяют текстолитовые прокладки, а иногда и металлические кольца.

Твердость круга. Под твердостью шлифовального круга понимают способность связки удерживать зерно от вырывания его внешней силой.

ГОСТом предусмотрены семь классов твердости шлифовальных кругов: мягкие Ml,М2, МЗ; среднемяг- кие СМ1, СМ2; средние С1, С2; среднетвердые СТ1, СТ2, СТЗ; твердые Tl,Т2; весьма твердые ВТ1, ВТ2; чрезвычайно твердые ЧТ1, ЧТ2.

Шлифовальный круг выбран правильно, если в про­цессе шлифования заготовки происходит его самозата­чивание. Если выбран слишком твердый круг, то он засаливается, если слишком мягкий, то он будет ин­тенсивно изнашиваться (осыпаться) и быстро потеряет свою форму. Обычно для мягких материалов выбирают твердый круг, а для твердых материалов — мягкий круг.

Структура круга. Количественное соотношение объ­емов зерна, связки и пор характеризуется номером структуры, с увеличением которого плотность круга уменьшается. По структуре различают круги: плотной структуры 0—3 (60—56% зерен), среднеплотной струк­туры 4—6 {54—48% зерен), открытой структуры 7—12 (38—46% зерен).

Круги различают по форме на плоские прямого профиля, чашечные, тарельчатые, дисковые и др. Ха­рактеристика круга маркируется на его торце, напри­мер Э40СМ2К5 означает, что круг из электрокорунда, зернистость круга 40, твердость СМ2, связка керамиче­ская К, структура 5.