книги из ГПНТБ / Веселовский С.И. Разрезка материалов
.pdfПри отрезке разцами шириной менее 3 мм необходимо применять жидкость состава: 5% ВаСЬ, 0,2% NaN02 , остальное вода.
Стойкость резцов повышается при использовании для охлаждения распыленной жидкости; например, при от резке заготовок из высокопрочной стали 38ХНМА рез цами из сплава Т5КЮ шириной 7,5 мм при подаче 0,2 мм
|
|
|
|
|
Рис. |
52. |
Устройство для охлаж |
||
|
|
|
|
|
дения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
Влияние |
охлаждения |
на скорость отрезки |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Скорость |
отрезки |
Поправка |
|||
|
|
|
|
в |
м/мин |
при работе |
|||
|
|
|
|
на |
с к о р о с т ь |
||||
О б р а б а т ы в а е м ый |
материал |
|
|
|
|||||
|
|
|
при работе |
||||||
|
|
|
|
с о х л а ж |
без о х |
б е з |
о х л а ж |
||
|
|
|
|
дением |
|
л а ж д е н и я |
|
дения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сталь |
20, |
НВ |
131 |
. . |
254 |
|
208 |
|
0,82 |
Сталь |
45, |
НВ |
187 |
. . |
187 |
|
145 |
|
0,77 |
СЧ 21-40, НВ |
212 |
. . |
116 |
|
65 |
|
0,56 |
||
Сталь |
40Х, НВ |
52 . . |
23 |
|
12 |
|
0,53 |
||
Сталь |
38ХНМА, НВ |
375 |
29 |
|
16,5 |
|
0,57 |
90
Таблица 20
Число резцов, необходимых для работы в течение 1000 ч
Сечение |
Т о л щ и н а |
Стачивае |
|
|
|
|
пластины |
мый с л о й |
|
Стачивае |
Расчетное |
Ч и с л о |
|
резца |
Ч и с л о |
|||||
|
С |
М |
мый с л о й |
время |
резцов |
|
|
|
|
переточек |
Л в мм з а |
работы |
за 1000 ч |
|
в мм |
|
П |
о д н у |
р е з ц а Т |
работы |
|
|
|
переточку |
в ч |
|
|
10X16 |
3 |
1,5 |
5 |
0,3 |
6 |
167,0 |
12X20 |
4 |
2,3 |
7 |
0,3 |
8 |
125,0 |
16X55 |
6 |
3,8 |
12 |
0,3 |
15 |
66,7 |
20X30 |
6 |
3,8 |
9 |
0,4 |
12,5 |
80,0 |
25X40 |
7 |
4,5 |
11 |
0,4 |
18 |
55,7 |
30X40 |
8 |
•5,5 |
11 |
0,5 |
18 |
55,1 |
на оборот и скорости 29 м/мин стойкость резцов состав ляла: 19 мин при работе без охлаждения, 38 мин при работе с охлаждением эмульсией, 55 мин при работе с распыленной жидкостью. Число токарных резцов с пла
стинками твердого сплава, необходимое для |
работы |
|
в течение 1000 |
ч, приведено в табл. 20. |
|
При отрезке |
заготовок круглыми автоматными |
резцами |
число необходимых резцов значительно уменьшается; на
пример, при диаметре резца D = 52 мм величина |
М = |
||
= |
136 мм при стачивании за одну переточку слоя |
h = |
|
= |
1,2 мм (рис. 53, а); число переточек П = 113. |
Расчет |
|
ное время работы одного резца Т1 = 190 ч. Число |
резцов, |
необходимых для работы в течение 1000 ч, составляет 5,3.
При |
увеличении |
диаметра |
резца до 60 мм М |
= 179 мм; |
||
h = |
1,2 |
мм; Я |
= |
149-Т-250; число резцов 4. |
Стойкость ». |
|
отрезных |
круглых |
резцов |
значительно увеличивается [25] |
при шлифовании боковых поверхностей резца по винтовой поверхности (рис. 53, б). Шлифование осуществляется в приспособлении, устанавливаемом на станине 1 станка. Болт 2 укрепляет приспособление, позволяя через руко-
91
ятку 3 вращать резец 4. Последний укрепляется при помощи гайки 5. Для шлифования левой и правой сто роны резца необходимо иметь два приспособления с раз личным направлением резьбы винта.
6)
Рис. 53. Приспособление для шлифования боковой поверх ности круглых резцов по винтовой поверхности
На участке разрезки тонкостенных труб (рис. 54, а) диаметром 15—40 мм и 20—100 мм имеются стеллаж /, станок 2 для разрезки роликом, станок 3 для зачистки
Рис. 54. Участки для резки:
а — тонкостенных труб; б ^ толстостенных т р у б
92
заусенцев. На участке выполняется разрезка труб с мини мальным размером 40x1x50 мм и максимальным 100X
X 2,5x2500 мм. |
|
|
Участок разрезки труб диаметром 15—40 |
мм при |
|
массе заготовок 0,03; 0,1; 0,3; 0,9 и 2,7 кг имеет |
часовую |
|
производительность соответственно |
0,025; 0,08; |
0,2; 0,5 |
и 1,2 т. Производственная, плошадь |
участка 100 м2 . Вы |
пуск с 1 м2 площади составляет 1,2; 4,1; 10,6 и 28 т.
На участке разрезки толстостенных труб (рис. 54 б) имеются: трубоотрезные станки 1, стеллаж 2, рольганг 3, упор 4, бункер 5, тележки 6 и 7. На станках 9Д151 раз резают трубы диаметром 20—114 мм, а на станках 9Д157 трубы диаметром 114—426 мм. Резка производится по упорам. Число резов равно числу заготовок. Применяют следующий режим резания: v = 42 м/мин, s = 0,14 мм на оборот, с увеличением диаметра возрастает и подача; например, для труб диаметром до 95 мм s — 0,2 мм на оборот, диаметром до 159 мм s = 0,3 мм на оборот. Уча сток резки труб диаметром 159, 273 и 426 мм при массе заготовок 12, 24 и 48 кг имеет часовую производительность 0,828; 0,912 и 1,1 т соответственно. Производственная площадь "участка 540 м2 . Выпуск с 1 м2 площади состав ляет соответственно 24,2; 46,4 и 32,2 т.
Г л а в а IV
Разрезка на фрезерно-отрезных станках
Разрезку фрезами и пилами осуществляют на фрезер ных станках и специально изготовленных приспособле ниях, отрезных станках, полуавтоматах и автоматах.
Конструкция прорезных и отрезных фрез
Величина переднего угла влияет на работу деформа ции стружки и на снижение трения стружки по перед ней поверхности зуба (рис. 55, а). С увеличением пласти ческой деформации обрабатываемого материала величина переднего угла должна возрастать. С увеличением перед него угла уменьшаются расход энергии на завивание стружки (рис. 55, б), сила резания и общий расход мощ ности. При увеличении переднего угла до больших вели чин (см. рис. 55, а) сила Q становится отрицательной величиной и направлена на заготовку. В этом случае возникают силы, вырывающие зуб из корпуса фрезы в радиальном направлении. Правильный выбор оптималь ной формы зуба, величин переднего и заднего углов и угла заострения, а также канавки влияет на производительную работу фрез. Фрезы изготовляют с укрупненным зубом
иувеличенным передним углом.
Взависимости от обрабатываемого материала и степени
его пластичности рекомендуются следующие передние и задние углы (табл. 21).
Увеличение заднего угла а вызывает рост радиального износа, в результате чего снижаются точность и класс чистоты обрабатываемой поверхности. С возрастанием угла заострения В улучшается отвод теплоты, возникаю щей при отделении стружки, вследствие чего увеличи вается стойкость фрез. Следовательно, уменьшение рас хода энергии связано с увеличением переднего угла у, что уменьшает угол заострения В и продолжительность срока службы фрез. Передний угол устанавливают в за-
94
висимостп от ширины фрезы; при ширине фрезы 0,5—3 мм 7 = 0^10° .
Для отрезки заготовок из алюминиевых сплавов реко мендуются фрезы с углами а = 20° и у = 20° и числом зубьев от 18 до 30. Для отрезки заготовок из стали и чугуна
рекомендуют фрезы с числом зубьев от 30 до 60 и углами
а — 20°, у — 5° при |
ширине фрезы до 3 мм |
и |
у = 10° |
||
при ширине более |
3 |
мм. |
|
|
|
При |
работе фрез стружка, образующаяся при резанин, |
||||
должна |
скользить |
по |
передней поверхности |
и |
канавке |
зуба с наименьшим сопротивлением. Для этого геометри
ческая |
форма |
канавки и |
|
|
|
|
|
|
|||||
передней |
поверхности |
Углы фрез |
Таблица 21 |
||||||||||
должна |
быть оптимальной |
|
|
||||||||||
при |
высоком |
|
классе чи |
|
О б р а б а т ы в а е м ый |
V э |
|
||||||
стоты |
поверхности. |
Ка |
|
|
материал |
а ° |
|||||||
навки между двумя зубья |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ми |
должны |
иметь |
|
опти |
|
|
|
|
25- -28 |
7—10 |
|||
мальный радиус |
закруг |
|
Сталь: |
|
|
|
|||||||
ления |
R = 0,25/, где / — |
|
|
|
|
||||||||
са |
= |
50 |
кгс/мм2 |
18- -22 |
G - 8 |
||||||||
шаг |
зубьев; |
эта |
зависи |
||||||||||
мость особенно эффективна |
а в |
= |
75 |
кгс/мм2 |
15--20 |
5—7 |
|||||||
с в |
> |
75 |
кгс/мм2 |
10- -15 |
5—6 |
||||||||
при |
работе фрез |
с |
боль |
|
Латунь |
. . . . |
0- -8 |
5—6 |
|||||
шими подачами. Для упро |
|
|
|
|
|
|
|||||||
щения |
заточки |
передней |
|
|
|
|
|
|
|||||
поверхности зуба на канавке допускается |
неоольшои |
||||||||||||
прямолинейный |
участок т |
(рис. 55, в), который не влияет |
|||||||||||
на |
налипание |
|
стружки. |
|
|
|
|
|
|
||||
Прямолинейная передняя поверхность зуба, показан |
|||||||||||||
ная |
на |
рис. 55, г, |
|
затрудняет |
отделение стружки; |
при |
95
этом происходит сильный нагрев стружки и последняя приваривается к острию зуба. После оборота фрезы, при вступлении зуба в резание, происходит налипание новой стружки, засорение промежутка между зубьями и поломка зуба. Остроугольная форма впадины зуба способствует образованию трещин при термической обработке. Укруп-
Рнс. 56. |
Зубья дисковых фрез: |
|
||
а—в — д л я обработки заготовок |
из ч у г у н а , стали |
и алюминия: г—. |
||
ж — д л я |
отрезки |
заготовок в |
горячем состоянии; |
з — к — с мелким, |
средним |
и к р у п н ы м |
шагом |
|
|
ненные профили зубьев фрез для прорезки и отрезки
заготовок |
из |
чугуна, стали |
и алюминия |
представлены |
||
на |
рис. 56, |
а—в. |
|
|
|
|
|
Зубья дисковых фрез для разрезки материалов в горя |
|||||
чем состоянии |
представлены |
на рис. 56, г—ж. |
«Волчьи» |
|||
зубья (рис. 56, г) способствуют хорошему |
отводу |
теплоты |
||||
и |
получению |
наибольшего |
угла заострения; |
вершина |
зубьев отличается высокой прочностью. Зубья этой формы наиболее прочные и стойкие, при этом должно быть обес печено минимальное радиальное биение зу бьев; К недо статкам зубьев этой формы относится сложность заточки
96
и уменьшение объема канавок между зубьями. Зубья, изображенные на рис. 56, д, отличаются простотой и тех нологичностью изготовления. К недостаткам их следует отнести малый угол заострения и большой отрицательный передний угол. Наиболее, распространенными являются зубья, изображенные на рис. 56, е, которые называются «мышиными». Зубья этого профиля просты и техноло гичны в изготовлении. Уменьшение переднего угла у позволяет увеличить угол заострения р\ что делает зуб более массивным и увеличивает его стойкость. Приме няются зубья с небольшим отрицательным передним углом (рис. 56, ж), что облегчает удаление стружки из впадин п исключает образование наростов на передней поверх ности зубьев. Шаг зубьев увеличивается и делается в пре делах 11—18 мм, что уменьшает расход электроэнергии. Чрезмерное увеличение шага приводит к понижению класса чистоты поверхности среза. Радиус г закругления впадин делается возможно большим, что уменьшает вы соту зуба /г, а следовательно, и напряжения изгиба у ос нования зуба. Однако при этом объем впадин между зубь ями сокращается и может оказаться недостаточным для размещения металла, срезаемого зубом за один проход. Объем впадин на 30—40% должен превышать объем сни маемого металла.
Нормальные прорезные (шлицевые) и отрезные фрезы по высоте зуба разделяют на фрезы с мелким, средним и крупным зубом; нормальные фрезы по ГОСТу 2679—61* с мелким зубом (рис. 56, ц) имеют наружный диаметр 32,
40, |
50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 и 250мм; ширину 0,2; 0,25; |
|||||||||||||
0,32, |
0,4; |
0,5; |
0,6; |
0,8; |
1,0; |
1,2; |
1,6; |
2,0; |
2,5; |
3,0; |
4,0 и |
|||
5,0 мм; число зубьев 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125 и 140. |
||||||||||||||
Фрезы со средним |
зубом (рис. 56, и) имеют число |
зубьев |
||||||||||||
32, |
36, 40, 45, 50, 56, 63, 71 и 80; наружный |
диаметр 50, |
||||||||||||
63, |
80, 100, 125, 160, 200 и 250 мм; ширину |
0,5; 0,6; 0,8; - |
||||||||||||
1,0; |
1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 4,5 и 5,0 -мм. Фрезы с крупным |
|||||||||||||
зубом |
(рис. 56, к) |
имеют наружный |
диаметр |
60, 63, 80, |
||||||||||
100, |
125, 160, 200 и 250 мм; ширину |
1, 1,2; |
1,6; 2,2; 2,5; |
|||||||||||
3; 3,5; 4; 4,5 и 5 мм; число |
зубьев |
16, 18, 20, 22, 26, 28, |
||||||||||||
32, |
36 и 40. |
Канавка |
зуба |
имеет |
профиль |
с |
углом 60° |
|||||||
и радиусом закругления 0—0,5 мм для мелкозубых фрез |
||||||||||||||
и 0,3—0,8 мм для крупнозубых; |
задний угол у крупнозу- |
|||||||||||||
бых фрез равен 20°. В зависимости от диаметра и ширины |
||||||||||||||
фрез |
боковой |
угол поднутрения |
выдерживается |
от 5' |
||||||||||
до |
1°30'. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 С . И . Веселовский |
97 |
Геометрические параметры фрез часовой промышлен ности приведены в табл. 22. Фрезы наиболее трудные в изготовлении, тонкие, с малым шагом и небольшой
высотой |
зуба, приведены в табл. 23. |
|
|
|
|
|
||||||
Диаметр отверстия фрез, |
размеры |
которых |
приведены |
|||||||||
в табл. 22, равен 9 мм; допуск |
на ширину фрез 0,01 мм; |
|||||||||||
|
|
|
|
угол |
бокового |
поднутрения |
||||||
|
|
|
Таблица 22 |
5'; |
радиальное |
биение не |
||||||
Характеристика |
фрез |
более 0,05 мм. Отрезные фре |
||||||||||
Н а р у ж н ы й |
Ч и с л о |
Ширина |
зы |
изготовляют |
из |
сталей |
||||||
Р12, |
Р6МЗ, |
Р14Ф4, |
Р9Ф5 |
|||||||||
диаметр |
||||||||||||
з у б ь е в |
в мм |
|||||||||||
в мм |
|
|
|
и др. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12 |
60 |
0,15—0,3 |
|
За |
рубежом |
применяют |
||||||
высоколегированные |
стали, |
|||||||||||
15 |
70, |
90, |
0,15—0,3 |
|||||||||
|
120 |
|
содержащие |
до |
24% воль |
|||||||
20 |
90, |
120 |
0,3—0,5 |
фрама, |
ванадий |
и |
кобальт. |
|||||
25 |
70, |
90, |
0,5—1,0 |
|
Твердость |
фрез |
толщиной |
|||||
|
120 |
|
до 1 мм на расстоянии 5 мм |
|||||||||
|
|
|
|
от режущих |
кромок |
должна |
||||||
быть HRC 60—63; при толщине выше 1 мм — HRC 61— |
||||||||||||
64. Фрезы диаметром до 125 |
мм |
и |
толщиной |
до 3 мм |
||||||||
изготовляют |
без шпоночного |
паза. |
|
|
|
|
|
|
||||
Применение штампованных |
фрез |
позволило |
повысить |
|||||||||
производительность по сравнению с токарной |
обработкой |
|||||||||||
в 30 раз. При токарной обработке отходы |
быстрорежущей |
стали составляли 100% массы фрезы. Мелкие фрезы штам пуют из ленты толщиной 0,18—1,0 мм и шириной 25— 30 мм. Допуск на обезуглероживание ленты 0,02—0,03 мм, поэтому припуск на шлифование заготовок 0,05—0,06 мм. Время, необходимое для шлифования торцов 1000 фрез, составляет 7 ч. В инструментальных цехах с небольшим объемом производства заготовки штампуют за две опера ции. Штамп состоит из пуансона и матрицы. В средних и крупных цехах применяют штампы последовательного действия для одновременной штамповки заготовки и отверстия.
Штамп последовательного действия изображен на рис. 57. При штамповке лист устанавливают на съемник до упора. При рабочем ходе происходит вырубка заготовки пуансоном / и матрицей 2 по наружному контуру. Одно временно пуансоном 3 пробивается посадочное отверстие заготовки. При возвратном ходе съемник 4 удаляет лист, а выталкиватель 5 освобождает заготовку. Перед вторым рабочим ходом штампа лист передвигается до упора 6
98
Фрезы малых размеров
D |
в |
Z |
Высота |
в мм |
в мм |
з у б а Л в мм |
170,13
0,14
|
0,15 |
90 |
|
|
0,16 |
|
0,5 |
|
0,18 |
|
|
|
0,20 |
|
|
|
0,25 |
69 |
|
|
0,30 |
|
|
17 |
0,35 |
44 |
0,75 |
|
0,40 |
||
|
0,45 |
|
|
190,13
0',14
|
0,15 |
90 |
0,55 |
|
0,16 |
|
|
|
0,18 |
|
|
|
0,20 |
|
|
|
0,25 |
69 |
0,55 |
|
0,30 |
|
|
19 |
0,35 |
|
|
|
0,40 |
44 |
0,9 |
|
0,45 |
||
|
0,48 |
|
|
|
0,76 |
|
|
210,13
0,14
|
0,15 |
110 |
0,55 |
|
0,16 |
|
|
|
0,18 |
|
|
|
0,20 |
|
|
|
0,25 |
|
|
|
0,30 |
|
|
21 |
0,35 |
69 |
0,55" |
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
23 |
D |
В |
2 |
Высота |
мм |
в мм |
в ым |
з у б а /i в |
||
|
0,45 |
44 |
0.55 |
|
22 |
0,15 |
|
|
|
|
Q, 16 |
ПО |
|
|
|
0,18 |
|
|
|
|
0,20 |
|
0,6 |
|
|
0,25 |
69" |
|
|
|
0,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
0,35 |
69 |
0,6 |
|
|
0,40 |
|
||
|
|
|
|
|
|
0,49 |
44 |
1,05 |
|
|
0,65 |
|
||
|
|
|
|
|
26 |
0,12 |
|
|
|
|
0,13 |
|
|
|
|
0,14 |
|
|
|
|
0,16 |
ПО |
0,43 |
|
|
0,18 |
|
|
|
|
0,20 |
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
0,30 |
|
|
|
|
0,35 |
|
|
|
26 |
0,40 |
44 |
1,05 |
|
|
0,45 |
|
|
|
50 |
0,24 |
110 |
0,83 |
|
|
0,24 |
150 |
0,6- |
|
46 |
0,39 |
ПО |
0,76 |
|
17 |
0,14 |
ПО |
0,3 |
|
|
0,18 |
|
||
|
|
|
|
|
19 |
0,14 |
ПО |
0,35 |
|
|
0,19 |
|
|
|
99